Detail předmětu

Konstruování strojů - strojní součásti

FSI-5KS-AKAk. rok: 2018/2019

Cílem předmětu je poskytnout přehled o strojních součástech a spojích, jako jsou pružiny, ložiska, osy a hřídele a šroubové, nýtové, svarové a lepené spoje. Pozornost je věnována především pochopení jejich funkce a osvojení si metodiky používané při jejich návrhu. Předmět integruje poznatky získané v teoretických předmětech bakalářského studia strojního inženýrství, zejména v materiálových vědách a mechanice.

Zajišťuje ústav

Výsledky učení předmětu

Pochopení mechanismů a příčin porušování strojních součástí. Znalost principu, výpočtu a zásad užití spojů, hřídelů a jejich uložení, mechanických pružin a potrubí a armatur. Schopnost tvůrčího využití získaných znalostí při návrhu nových strojů a zařízení.

Prerekvizity

Znalosti základů konstruování (tvorba výkresové dokumentace), materiálových věd (volba materiálů), statiky (analýza zatížení) a pružnosti a pevnosti (analýza napětí a deformací) na úrovni bakalářského studijního programu zaměřeného na strojírenství.

Doporučená nebo povinná literatura

SHIGLEY, Joseph E., Charles R. MISCHKE a Richard G. BUDYNAS. Konstruování strojních součástí. 1. vyd. Editor Martin Hartl, Miloš Vlk. Brno: VUTIUM, 2010, 1159 s. ISBN 978-80-214-2629-0.
BUDYNAS, Richard G. a Keith J. NISBETT. Shigley's mechanical engineering design. 9th ed. New York: McGraw-Hill, 2011. ISBN 978-0-07-352928-8.
NORTON, Robert L. Machine design: An integrated approach. 4th ed. Boston: Prentice Hall, 2010. ISBN 01-361-2370-8.

Plánované vzdělávací činnosti a výukové metody

Předmět je vyučován formou přednášek, které mají charakter výkladu základních principů a teorie dané disciplíny. Cvičení je zaměřeno na praktické zvládnutí látky probrané na přednáškách.

Způsob a kritéria hodnocení

Podmínky získání zápočtu: Minimální počet bodů potřebných pro získání zápočtu je 15 ze 30 možných. Body je možné získat na základě těchto kritérií:
1. Aktivita studenta na cvičení.
2. Absolvování dvou písemných kontrolních testů v předem určených termínech, obvykle v polovině a ke konci semestru.
Kontrolní test je složen ze třech teoretických otázek, každá po 1 bodě a ze čtyř příkladů, každý po 3 bodech. U příkladů se hodnotí i postup řešení, nejen správnost či nesprávnost výsledku. Z každého kontrolního testu je tedy možné získat maximálně 15 bodů. U kontrolních testů není dovoleno používat učebnici Konstruování strojních součástí ani žádnou další literaturu, pouze kalkulačku. Netriviální výpočetní vztahy budou dodány vyučujícím. Pokud student nesplní požadavky na udělení zápočtu, má nárok na maximálně jeden opravný test, jehož termín stanoví vyučující, obvykle ve zkouškovém období. Opravný test má stejnou strukturu jako kontrolní testy, je však složen z probraného učiva za celý semestr. Student uspěje tehdy, splní-li opravný test nejméně na 50%.

Podmínky získání zkoušky: Zkouška se skládá z testu s výběrem odpovědí, který probíhá písemnou formou. Test se skládá celkem z 28 otázek, přičemž každá otázka je v případě správné odpovědi ohodnocena 2,5 body. Pro úspěšné splnění zkoušky je nutné získat alespoň polovinu, tedy 35 bodů. Test obsahuje 18 teoretických a 10 výpočetních otázek, přičemž není dovoleno používat žádnou literaturu. Každá otázka má čtyři odpovědi, z nichž pouze jedna je správná. Za nesprávnou odpověď se neudělují záporné body. U testu musí mít student k dispozici průkaz studenta, psací potřebu a kalkulačku. Student, který nezískal zápočet, není připuštěn k testu (ke zkoušce). Výsledný počet bodů je součtem bodů získaných ze cvičení a z testu u zkoušky. Minimální počet bodů je 50 a maximální počet bodů je 100. Výsledný počet bodů odpovídá známce podle stupnice ECTS.

Jazyk výuky

angličtina

Cíl

Cílem předmětu je poskytnout přehled o strojních součástech a spojích, jako jsou pružiny, ložiska, osy a hřídele a šroubové, nýtové, svarové a lepené spoje. Pozornost je věnována především pochopení jejich funkce a osvojení si metodiky používané při jejich návrhu. Předmět integruje poznatky získané v teoretických předmětech bakalářského studia strojního inženýrství, zejména v materiálových vědách a mechanice.

Vymezení kontrolované výuky a způsob jejího provádění a formy nahrazování zameškané výuky

Účast na přednáškách je doporučená, účast na cvičeních je kontrolovaná - tolerují se max. dvě omluvené absence za semestr. Jednotlivé přednášky jsou vystavěny na učebnici Konstruování strojních součástí. V průběhu přednášek vyučující odkazuje na konkrétní strany učebnice, které se vztahují k probírané látce. Přednášky jsou k dispozici v náhledech v systému Moodle. Uvedená učebnice je základním studijním materiálem pro přípravu ke zkoušce. Cvičení probíhá formou řešení zadaných příkladů u tabule. Student musí mít k dispozici na cvičení učebnici Konstruování strojních součástí a kalkulačku. Při cvičení je možné využívat počítačů na učebně nebo si nosit soukromé notebooky (v učebnách je k dispozici WiFi). Řešení příkladů je možné provádět v programu Mathcad, případně v dalších vhodných programech např. MS Office Excel.

Zařazení předmětu ve studijních plánech

  • Program B3S-K bakalářský

    obor B-KSB , 3. ročník, zimní semestr, 4 kredity, povinně volitelný
    obor B-SSZ , 3. ročník, zimní semestr, 6 kreditů, povinně volitelný

Typ (způsob) výuky

 

Konzultace

22 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor

Osnova

1. Úvod do konstruování. Porušování způsobené statickým zatěžováním.
2. Únavové porušování způsobené proměnným zatěžováním.
3. Osy a hřídele. Spoje hřídele s nábojem.
4. Povrchy strojních součástí. Kontakt těles. Tření, mazání a opotřebení.
5. Pohybové a spojovací šrouby. Předepjaté šroubové spoje při statickém tahovém zatížení.
6. Těsněné přírubové spoje. Montáž šroubových spojů. Předepjaté šroubové spoje při únavovém tahovém zatížení. Nýtové spoje.
7. Svarové, pájené a lepené spoje.
8. Šroubovité tlačné, tažné a zkrutné pružiny. Talířové a listové pružiny.
9. Valivá ložiska. Vztah mezi zatížením, trvanlivostí a spolehlivostí. Kombinované a proměnlivé zatížení.
10. Modifikovaná rovnice trvanlivosti. Kuželíková ložiska. Mazání ložisek a konstrukce uložení.
11. Teorie hydrodynamického mazání. Radiální kluzná ložiska s hydrodynamickým mazáním.
12. Radiální kluzná ložiska s tlakovým oběhovým mazáním. Radiální kluzná ložiska s mezným mazáním. Potrubí a armatury.
13. Shrnutí probírané látky.

Řízené samostudium

43 hod., povinná

Vyučující / Lektor

Osnova

1. Analýza zatížení, napětí a deformací.
2. Porušování způsobené statickým zatěžováním.
3. Únavové porušování způsobené proměnným zatěžováním.
4. Pevnostní kontrola hřídelí.
5. Kontrola deformací a kmitání hřídelí. Spoje hřídele s nábojem.
6. Kontaktní napětí a kontaktní únavová pevnost.
7. Kontrola předepjatých šroubových spojů při statickém a únavovém tahovém zatížení.
8. Spoje zatížené kolmo k ose šroubu nebo nýtu.
9. Svarové spoje.
10. Šroubovité válcové tlačné a tažné pružiny.
11. Valivá ložiska.
12. Radiální kluzná ložiska s hydrodynamickým a mezným mazáním.
13. Shrnutí probírané látky.