МИНИСТЕРСТВО ТРАНСПОРТА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
Федеральное агентство морского и речного транспорта
Омский институт водного транспорта (филиал) ФБОУ ВПО
«Новосибирская государственная академия водного транспорта»
-
Кафедра
|
Специальных технических дисциплин
|
|
(наименование кафедры полностью)
|
РАБОЧАЯ ПРОГРАММА
по дисциплине
ДС.Ф.10 «Уравновешивание и виброзащита механизмов машин судовой техники»
|
(шифр и наименование дисциплины)
|
Направление
|
180000 «Морская техника»
|
(код ОКСО и наименование направления)
|
Специальность
|
180103 «Судовые энергетические установки»
|
(наименование спецмальности)
|
|
Форма обучения
|
|
заочная
|
Курс
|
5
|
Семестр(ы) / курс(ы) для ЗО
|
5
|
ОМСК 2012 г.
Рабочая программа:
Составлена
|
доцентом
|
Кафедры
|
СТД
|
|
(должность)
|
|
(сокращенное наименование кафедры)
|
к.т.н.
|
|
Загвоздиным Юрием Геннадьевичем
|
(ученая степень)
|
|
(Ф.И.О. полностью)
|
|
|
Ю.Г. Загвоздин
|
|
«
|
|
»
|
|
20
|
|
г.
|
(подпись)
|
|
(И.О.Ф.)
|
|
|
число
|
|
месяц
|
год
|
|
Рассмотрена и одобрена на заседании кафедры
|
Специальных технических дисциплин
|
(наименование кафедры полностью)
|
от
|
«
|
|
»
|
|
20
|
|
г.,
|
Протокол №
|
|
|
|
число
|
|
месяц
|
|
год
|
|
|
|
Зав. кафедрой
|
СТД
|
|
|
|
И.И. Малахов
|
|
(наименование кафедры сокращенно)
|
|
(подпись)
|
|
(И.О.Ф.)
|
Представители УМС филиала, по анализу рабочей программы:
|
|
|
|
|
|
(должность, кафедра, ученая степень и звание сокращенно)
|
|
(подпись)
|
|
(И.О.Ф)
|
|
|
|
|
|
(должность, кафедра, ученая степень и звание сокращенно)
|
|
(подпись)
|
|
(И.О.Ф)
|
Утверждена решением учебно-методического совета (УМС) филиала от
|
|
«
|
|
»
|
|
20
|
|
г.,
|
протокол №
|
|
|
|
число
|
|
месяц
|
|
год
|
|
|
|
Председатель УМС филиала
|
|
|
|
В.А. Глушец
|
|
|
(подпись)
|
|
(И.О.Ф.)
|
ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ ДИСЦИПЛИНЫ
Курс «Уравновешивание и виброзащита механизмов машин судовой техники» является общеинженерной дисциплиной и базируется на механико-математических дисциплинах: математика, теоретическая механика, вычислительная техника и программирование, теория колебаний и др.
Цель курса дать инженеру базовые понятия о методах и средствах снижения шума и вибрации на судах.
Задача курса научить будущего инженера находить источники шума и вибрации на судах и правильно выбирать направление технического совершенствования защитных систем.
ТРЕБОВАНИЯ К УРОВНЮ ОСВОЕНИЯ СОДЕРЖАНИЯ
ДИСЦИПЛИНЫ
После изучения дисциплины обучаемый должен:
иметь представление:
о причинах неуравновешенности механизмов и машин;
о последствиях неуравновешенности механизмов на судах;
об источниках шума и вибрации на судах;
о нормах допустимого шума и вибрации;
о средствах и методах уравновешивания и виброзащиты;
о методах эффективной виброизоляции на судах;
о методах динамического гашения вибрации;
знать и уметь использовать:
методы статического и моментного уравновешивания;
методы расчета эффективности виброзащиты;
способы снижения вибраций машин;
приборы для измерения шума и вибрации;
иметь навыки:
расчета шумности в помещениях судов;
расчета противошумового комплекса на судах;
расчета виброизолирующих конструкций;
работы с программами расчета эффективности виброизоляции;
ОБЪЕМ ДИСЦИПЛИНЫ И ВИДЫ УЧЕБНОЙ РАБОТЫ
Таблица 1
Вид учебной работы
|
Трудоемкость, час.
|
Заочное обучение (З)
|
Всего часов
|
Курс
|
5
|
Общая трудоемкость дисциплины
|
82
|
82
|
Аудиторные занятия
|
16
|
16
|
Лекции
|
6
|
6
|
Практические занятия (ПЗ)
|
4
|
4
|
Семинары (С)
|
-
|
-
|
Лабораторные работы (ЛР)
|
6
|
6
|
Иные виды аудиторных занятий (указать)
|
-
|
-
|
Самостоятельная работа (СР)
|
66
|
66
|
Изучение литературы теоретического курса
|
56
|
56
|
Курсовой проект (работа)
|
-
|
-
|
Расчетно-графические (контрольные) работы
|
10
|
10
|
Реферат
|
-
|
-
|
Иные виды самостоятельной работы (указать)
|
-
|
-
|
Вид итогового контроля (зачет, экзамен)
|
Экзамен
|
Экзамен
|
4. СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ
Разделы дисциплины и виды занятий
Таблица 2
Разделы и темы дисциплины
|
Трудоемкость, час.
|
Лекции
|
ПЗ
|
ЛР
|
СР
|
Раздел 1.Уравновешивание роторов
|
Тема 1.1. Силы инерции роторов. Общий вид уравнения равновесия ротора
|
-
|
-
|
-
|
4
|
Тема 1.2.Виды неуравновешенности роторов. Балансировка роторов
|
2
|
2
|
2
|
4
|
Раздел 2.Уравновешивание механизмов.
|
Тема 2.1 Силы инерции механизмов.
|
-
|
-
|
-
|
4
|
Тема 2.2 Метод замещающих масс.
|
2
|
2
|
2
|
4
|
Тема 2.3 Моментное уравновешивание механизмов.
|
-
|
-
|
-
|
4
|
Раздел 3.Виброзащита машин
|
Тема 3.1 Динамическое гашение колебаний
|
-
|
-
|
-
|
4
|
Тема 3.2 Виброизоляция источника вибрации
|
2
|
-
|
2
|
6
|
Раздел 4.Виброизолирующие системы
|
Тема 4.1 Упругий подвес твердого тела
|
-
|
-
|
-
|
4
|
Тема 4.2 Общий вид уравнения колебаний судового двигателя.
|
-
|
-
|
-
|
6
|
Тема 4.3 Конструкции виброизолирующих подвесок судовых энергетических установок.
|
-
|
-
|
-
|
6
|
Разделы и темы дисциплины
|
Трудоемкость, час.
|
Лекции
|
ПЗ
|
ЛР
|
СР
|
Раздел 5.Возникновение и распространение шума в судовых конструкциях
|
Тема 5.1 Источники шума на судне
|
-
|
-
|
-
|
6
|
Тема 5.2 Расчет шумности судовых помещений
|
-
|
-
|
-
|
6
|
Тема 5.3. Шумоизолирующие конструкции
|
-
|
-
|
-
|
4
|
Тема 5.4 Поглощение шума специальными конструкциями
|
-
|
-
|
-
|
4
|
ИТОГО:
|
6
|
4
|
6
|
66
|
4.2. Содержание разделов дисциплины
Раздел 1 Уравновешивание роторов
Тема 1.1 Силы инерции роторов. Общий вид уравнения равновесия ротора
Понятие о роторе. Примеры роторов в современных машинах. Силы инерции точечной массы при движении по окружности. Силы инерции твердого тела с неподвижной осью вращения. Приведение сил инерции к главному вектору и главному моменту. Равновесие сил инерции и реакций двух неподвижных опор. Общий вид уравнения равновесия ротора.
Тема 1.2 Виды неуравновешенности роторов. Балансировка роторов.
Типы роторов по расположению опор. Условие уравновешенности ротора по методу двух плоскостей коррекции. Дисбаланс массы. Момент дисбаланса. Виды неуравновешенности ротора: статическая, моментная, динамическая. Статическая балансировка на весах и призмах. Станки для динамической балансировки. Классы точности балансировки.
Раздел 2 Уравновешивание механизмов
Тема 2.1 Силы инерции механизмов.
Силы инерции при плоском движении звеньев. Движение центра масс системы тел. Условие статического уравновешивания рычажного механизма. Замена распределенной массы звена двумя точечными массами.
Тема 2.2 Метод замещающих масс
Метод замещающих масс. Уравновешивание кривошипно-ползунного механизма. Уравновешивание шарнирногочетырехзвенника. Уравновешивание кулисного механизма.
Тема 2.3 Моментное уравновешивание механизмов.
Условие моментного уравновешивания механизмов. Уравновешивание КПМ дополнительным механизмом. Самоуравновешивание двухцилиндрового ДВС. Самоуравновешивание в рядных ДВС. Схемы коленчатых валов.
Раздел 3Виброзащита машин
Тема 3.1 Динамическое гашение колебаний
Понятие о вибрации машин. Источники вибрации на судне: двигатель и движитель. Упруго инерционная система с двумя степенями свободы. Динамическое гашение колебаний. Область эффективности. Практическое использование ДГК.
Тема 3.2 Виброизоляция источника вибрации
Одноосная виброизолирующая система и ее АЧХ. Область использования пассивной виброизоляции на судах. Статическая просадка виброизоляторов. Масса виброизолирующей конструкции.
Раздел 4 Виброизолирующие системы
Тема 4.1 Упругий подвес твердого тела
Соединение пружин. Ось жесткости. Центр жесткости. Плоский случай упругого подвеса. Уравнение двухосных колебаний твердого тела.
Тема 4.2 Общий вид уравнения колебаний судового двигателя
Пространственный подвес твердого тела. Вынужденные пространственные колебания твердого тела на упругом подвесе.
Тема 4.3 Конструкции виброизолирующих подвесок судовых энергетических установок.
Подвески главных судовых ДВС. Конструкции виброизоляторов АКСС, АДП, ЭСА. Подвески судовых дизель генераторов. Конструкции металлических и резинометаллических виброизоляторов.
Раздел 5 Возникновение и распространение шума в судовых конструкциях
Тема 5.1 Источники шума на судне
Природа механического и аэродинамического шума на судах. Измерение звукового давления и звуковой мощности. Звуковая вибрация опорных поверхностей ДВС. Воздушный и структурный шум в помещениях судов.
Тема 5.2 Расчет шумности судовых помещений
Снижение шумности при проектировании судов. Выбор системы виброизоляции главных двигателей. Расчет шумоизоляции главных и вспомогательных двигателей.
Тема 5.3 Шумоизолирующие конструкции
Звукоизоляция источников шума. Звукоизоляция помещений. Виброизоляция главных и вспомогательных двигателей. Бескронштейновые гребные валы. Амортизация рубок и надстроек.
Тема 5.4 Поглощение шума специальными конструкциями
Шумопоглощающие покрытия. Глушители шума. Конструкции глушителей. Звукопоглощающие патрубки. Пластинчатые глушители. Резонансные глушители.
4.3 Аудиторная работа
Практические занятия (семинары)
Таблица 3
№
занятия
|
Разделы и темы дисциплины
|
Наименование практических
занятий
|
Раздел 1. Уравновешивание роторов.
|
1
|
Тема 1.2. Виды неуравновешенности роторов. Балансировка роторов.
|
Уравновешивание ротора методом двух плоскостей коррекции.
|
Раздел 2. Уравновешивание механизмов.
|
2
|
Тема 2.2 Метод замещающих масс.
|
Уравновешивание кривошипно-ползунного механизма.
|
Таблица 4
№
занятия
|
Наименование учебно-методического, программного и (или)
материального обеспечения
|
1-2
|
[1,2,4,5,9] Программы MathCAD, Mat LAB, MS Word, MS Excel.
|
Таблица 5
№
занятия
|
Разделы и темы дисциплины
|
Наименование лабораторных работ
|
Раздел 1. Уравновешивание роторов
|
1
|
Тема 1.2. Балансировка роторов
|
Динамическое уравновешивание ротора
|
Раздел 2. Уравновешивание механизмов.
|
2
|
Тема 2.2.Метод замещающих масс
|
Статическое уравновешивание плоского механизма
|
Раздел 3.Виброзащита машин
|
3
|
Тема 3.2 Виброизоляция источника вибрации
|
Изучение линейного виброизолятора
|
Таблица 6
№
занятия
|
Наименование учебно-методического, программного и (или)
материального обеспечения
|
1
|
[1,2,4]Лабораторные стенды. Пакет программ для моделирования процессов вибрации в механизмах.
|
2
|
3
|
Иные виды аудиторных занятий
Не предусмотрены рабочим учебным планом.
4.4. Самостоятельная работа
Не предусмотрен рабочим учебным планом.
4.4.2. Расчетно-графические, контрольные работы и рефераты.
Таблица 7
№ задания
|
Разделы и темы дисциплины
|
Наименование РГР, КР или реферата
|
Литература
|
1
|
Тема 1.1. Силы инерции роторов. Общий вид уравнения равновесия ротора
Тема 1.2. Виды неуравновешенности роторов. Балансировка роторов.
|
Уравновешивание ротора методом двух плоскостей коррекции
|
[1,2,3] Программы MathCAD, MS Word, MS Excel.
|
4.4.3. Иные виды самостоятельной работы
Не предусмотрены рабочим учебным планом.
5. УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ
5.1. Рекомендуемая литература
5.1.1. Основная литература
Уравновешивание и виброзащитатехнических объектов [Текст]: учебное пособие /П. А. Корчагин, В. А. Глушец, Ю. Г. Загвоздин. - Омск: Иртышский филиал НГАВТ, 2007. -85 с.
Барановский А. М. Уравновешивание и виброзащита механизмов: Курс лекций [Текст] /А. М. Барановский. - Новосибирск: НГАВТ, 2006. - 131 с.
Корчагин П. А. Балансировка и расчет системы виброизоляции судового двигателя внутреннего сгорания [Текст] : метод.указания и задания на курсовую работу / П. А. Корчагин. - Омск: ОИВТ, 2010. - 30 с.
Двигатели внутреннего сгорания. В 3 кн. Кн. 2. Динамика и конструирование: Учебник для вузов/В.Н. Луканин, И.В. Алексеев, М.Г. Шатров и др.; Под ред. В.Н. Луканина и М.Г. Шатрова. – 3-е изд. Перераб. – М.: Высш. Шк., 2008. – 400 с.
Емельянов П.С. Конструкции основных элементов судовых энергетических установок: учеб.пособие / П. С. Емельянов. - СПб.: ГМА им. адм. С. О. Макарова, 2007. - 46 с.
Емельянов П.С. Судовые энергетические установки : учеб. пособие / П. С. Емельянов. - 2-е изд., испр. - СПб. : ГМА им. адм. С. О. Макарова, 2008. - 172 с.
Ефремов Л.В. Теория и практика исследования крутильных колебаний силовых установок с применением компьютерных технологий. СПб.: Наука, 2007. 276 с.
Кончаков Е.И. Техническая диагностика судовых энергетических установок: учеб. Пособие. – Владивосток: Изд-во ДВГТУ, 2009. – 112 с.
Молотков Н.Я. Механические колебания: учебное пособие / Н.Я. Молотков, О.В. Ломакин. – Тамбов: Изд-во Тамб. гос. техн. ун-та, 2007. 88 с.
5.1.2. Дополнительная литература
Барановский А. М. Проектирование подвески двигателя внутреннего сгорания: Метод. указ. и задания для курсового проектирования по дисциплине "Уравновешивание и виброзащита"для спец.240500"Эксплуатация судовых энергет. установок" /Барановский А.М., Зуев А.К.; М-во трансп. РФ. НГАВТ. Каф. ТММ и ДМ. - Новосибирск: НГАВТ, 2003. - 36 с.
Барановский А. М. Расчет крутильных колебаний в судовой энергетической установке [Текст]: Методические указания и задания к расчетно-графической работе по уравновешиванию и виброзащите /А. М. Барановский. - Новосибирск: НГАВТ, 2001. - 18 с.
Вибрации в технике: Справочник. В 6-ти т. /под ред. В.Н. Челомея - М.: Машиностроение, 1984.
Бидерман В.Л. Теория механических колебаний: Учебник для вузов. – М.: Высш. школа, 1980. – 408 с..
Гаврилов М.Н. Захаров В.К. Защита от шума и вибрации на судах. - М.: Транспорт, 1979. - 120 с.
Найденко О.К., Петров П.П. Амортизация судовых двигателей внутреннего сгорания. - Л.: Судпромгиз, 1962. - 288 с
Вибрация на судах. Нормы и метод измерения вибрации установленных средств автоматизации, радиосвязи и электрорадионавигации. ОСТ 5.0531-85.
Вибрация. Виброизоляторы. Общие требования к испытаниям. ГОСТ 27242-87.
Вибрация. Методы и средства защиты. Классификация. ГОСТ 26568-85.
Вибрация. Машины стационарные. Расчёт виброизоляции поддерживающей конструкции. ГОСТ 12.4.093-80.
Гомзиков Э.А., Изак Г.Д. Проектирование противошумового комплекса судов. – Л.: Судостроение, 1981. - 184 с.
Давыдов В.В., Маттес Н.В. Динамические расчеты прочности судовых конструкций. - Л.: Судостроение, 1974. - 336 с.
5.2. Средства обеспечения освоения дисциплины
В лаборатории вычислительной техники кафедры установлены обучающие программы MathCAD, Mat LAB, Simulink, позволяющие проводить практические, лабораторные занятия и выполнять студентам самостоятельную работу. В библиотеке ОИВТ и на кафедре имеются электронные версии учебно-методического обеспечения, в соответствии с п. 5.1.
6. МАТЕРИАЛЬНО-ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ
ДИСЦИПЛИНЫ
Лаборатория вычислительной техники с установленным специальным программным обеспечением.
7. МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ОРГАНИЗАЦИИ ИЗУЧЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ
Практические занятия по темам, указанным в таблице 3, проводятся по мере освоения лекционного курса с целью углубления и конкретизации знаний, полученных в ходе слушания лекций. Практические занятия проводятся в лаборатории вычислительной техники, оснащенной средствами вычислительной техники и специальным программным обеспечением, указанным в таблице 4, и позволяющим моделировать процессы вибрации в машинах и механизмах.
Для расчетов, в рамках практических работ, используются персональные вычислительные системы типа IВМ РС, с установленной операционной системой WindowsXP.
Лабораторные занятия по темам, указанным в таблице 5, проводятся по мере освоения лекционного курса, с целью получения студентами определенных навыков, связанных со знаниями, полученными в процессе усвоения лекционного материала. Учебно-методическое обеспечение, используемое для проведения лабораторных работ, указано в таблице 6.
Курсовая работа студентов подкреплена соответствующими методическими указаниями – [1,2,3]. Самостоятельная работа студентов обеспечивается соответствующей учебно-методической литературой: [1,2,4,5,9].
8. ФОРМА КОНТРОЛЯ
Экзамен – при условии выполнения учебного графика (выполнение и защита лабораторных работ и контрольной работы). Экзамен проводится по экзаменационным билетам.
|
