Цель и задачи дисциплины

РАБОЧАЯ ПРОГРАММА

дисциплины «Механика»

(наименование дисциплины)

для _ подготовки дипломированного специалиста по направлению240400

«Химическая технология органических веществ и топлива», специальностей 240401 «Химическая технология органических веществ», 240403 «Химическая технология природных энергоносителей и углеродных материалов» _

код по Перечню (ОКСО), наименование специальности или направления

кафедра «Горная и прикладная механика»

(наименование кафедры, которой приказом по вузу поручено преподавание дисциплины)

ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ ДИСЦИПЛИНЫ

Целью изучения дисциплины является образование необходи­мой начальной базы знаний по объектам будущей профессиональной деятельности инженера.

Изучение курса формирует у студента комплекс знаний по основам инженерных расчетов и конструированию типовых эле­ментов аппаратов, машин, механизмов применяемых в процессах химической технологии.

При изучении дисциплины обеспечивается фундаментальная подготовка студента в области прикладной механики и соблюда­ется связь с дисциплинами " Математика", " Физика", " Информатика", " Начертательная геометрия", " Инженерная графика" и непрерывность в использовании ЭВМ-программ, происходит знакомство со стержне­выми проблемами в механике аппаратов, машин и механизмов, базо­выми положениями в науке о механизмах и машинах, навыками и понятиями, обязательными для прочного усвоения последующих дис­циплин и практического использования полученных знаний в профессиональной деятельности.

2 ТРЕБОВАНИЯ К УРОВНЮ ОСВОЕНИЯ СОДЕРЖАНИЯ

ДИСЦИПЛИНЫ

Студент должен знать:

-аксиомы статики, приведение систем сил к простейшему виду;

-условия равновесия;

- основные понятия кинематики точки и тела, плоское движе­ние твердого тела и движение плоской фигуры в ее плоскости;

-траекторию и уравнения движения точки, скорость и ускоре­ние, поступательное, вращательное и плоскопараллельное движение твердого тела;

-дифференциальные уравнения движения материальной точки и твердого тела (поступательное и вращательное), их интегрирование;

- сила и момент силы относительно точки и оси; связи и их реакции; условия равновесия твердого тела;

- моменты инерции простейших тел и плоских фигур;

- количество движения, момент количества движения;

- кинетическая и потенциальная энергия; законы сохранения;

- прочность и деформации при растяжении - сжатии, закон Гука;

- прочность и деформации при сдвиге и кручении;

- прочность и деформаций при изгибе;

- прочность при сложном напряженном состоянии (изгиб с кручением, тонкостенные оболочки);

- усталостная прочность материалов; выносливость при совместном действии изгиба и кручения;

- устойчивость сжатых стержней;

- устойчивость труб и оболочек при наружном давлении;

- соединения деталей машин и аппаратов; валы и оси, их опоры и соединения; подшипники, муфты;

- передачи вращательного движения, приводы;

-механические процессы в химической технологии (измельчение, смешение, транспортировка).

Студент должен уметь:

- выбрать материал для детали в зависимости от конкретных условий работы, температуры, давления, коррозионного воздействия среды и т. д.;

- определить усилия, напряжения, деформации при работе деталей, конструкции;

- произвести расчет на прочность резьбовых, сварных, шпоночных соединений;

- оценить прочность и устойчивость тонкостенного цилиндрического аппарата;

- произвести расчет вала на прочность и подобрать под­шипники качения;

- подобрать комплектующие элементы для аппаратов с перемешивающими устройствами на основании проверочных расчетов и в соответствии с действующими стандартами;

-подобрать привод, муфту, уплотнение для аппарата с перемешивающим устройством.

3 ТРУДОЕМКОСТЬ дисциплины ПО видАМ

учебнЫХ ЗАНЯТИЙ

4 СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ

4.1 Разделы (темы) дисциплины и виды занятий (в часах)

Содержание разделов (тем) дисциплины

Раздел 1. Теоретическая механика.

Лекция 1. Задачи курса. Виды оборудования. Общие требования к машинам и аппаратам химических, нефтехимических производств. Критерии работоспособности.

Лекция 2. Силы внешние и внутренние. Аксиомы статики. Условия равновесия твердого тела. Связи и реакции связей. Сила и момент силы относительно точки и оси. Теорема о моменте равнодействующей. Главный вектор. Главный момент.

Лекция 3. Основные понятия кинематики. Траектория и уравнения движения точки. Плоское движение твердого тела и движение плоской Фигуры в ее плоскости. Скорость и ускорение точки.

Лекция 4. Поступательное, вращательное и плоско - параллельное движение твердого тела. 3ависимость между углоовыми и линейными параметрами при вращательном движении.

Лекция 5. Дифференциальные уравнения движения материальной точки и твердого тела в поступательном и вращательном движениях. Интегрирование уравнений движения.

Лекция 6. Количество движения, импульс силы, момент количества движения. Кинематическая и потенциальная энергия. 3аконы сохранения. Моменты инерции простейших тел и плоских фигур. Главные моменты инерции.

Раздел 2. Сопротивление материалов.

Лекция 7. Метод сечений. Основные виды деформаций. Напряжение. Виды напряженного состояния. Закон Гука. Продольные силы. Построение эпюр усилий, напряжений и деформаций при растяжении - сжатии.

Материалы, применяемые в химическом машиностроении. Диаграмма растяжения пластичных и хрупких материалов. Допускаемые напряжения и коэффициенты запаса прочности.

Лекция 8. Сдвиг. Закон Гука при сдвиге. Напряженное состояние и деформации при сдвиге. Заклепочные и сварные соединения. Расчеты на прочность при сдвиге.

Лекция 9.Кручение. Построение эпюр крутящих моментов. Определение напряжений в стержне круглого поперечного сечения. Угол закручивания. Условие прочности и жесткости. Шпоночные соединения, их расчет.

Лекция10. Изгиб. Поперечные силы и изгибающие моменты. Элемен­ты оборудования, работающие на изгиб. Правило знаков для изгибающих моментов и поперечных сил. Построение эпюр. Нормальные напряжения при чистом изгибе. Понятие о прогибах и углах поворота. Расчеты на прочность и жесткость при изгибе.

Лекция11. Элементы теории напряженного состояния. Гипотезы прочности. Понятие эквивалентного напряжения при совместном действии изгиба и кручения.

Лекция12. Тонкостенные сосуды. Основные допущения в безмоментной теории тонкостенных оболочек. Вывод уравнения Лапласа. Расчет тонкостенных цилиндрических аппаратов, нагру­женных внутренним давлением. Учет гидростатического давления.

Лекция13. Устойчивость элементов конструкций. Понятие об устойчивости и формах равновесия. Устойчивость сжатых стерж­ней. Формула Эйлера. Устойчивость труб и оболочек при наруж­ном давлении.

Раздел 3. Детали машин.

Лекция14. Соединения деталей машин и аппаратов. Резьбовые соединения. Элементы и профиль резьбы. Соотношение сил в винтовой паре и ее К.п.д. Момент трения в резьбе, на торце гайки. Момент завинчивания.

Лекция15. Расчет резьбовых соединений, нагруженных поперечной и осевой силой. Фланцевые соединения аппаратов. Расчет фланцевых соединений на прочность с учетом податливости бол­та и соединяемых деталей. Передачи вращательного движения. Основные параметры ременных передач. Достоинства и недостатки.

Лекция16. 3убчатые передачи. Достоинства и недостатки. Критерии работоспособности. Прямозубая цилиндрическая пере­дача. Кинематика. Геометрия.

Расчет зубчатой передачи на контактную выно­сливость. Расчет зубьев на изгибную выносливость.

Лекция17. Валы и оси. Виды расчета валов на прочность. Особенности расчета валов для аппаратов с перемешивающими устройствами. Подшипники скольжения и качения. Область применения. Подбор подшипников качения по статической и динамической грузоподъемности. Муфты. Классификация. Виды расчета на прочность.

Раздел 4. Прикладная механика

Лекция18. Механические процессы в химической технологии. Машины для измельчения твердых материалов. Схемы основных машин для измельчения. Область применения. Транспортирующие устройства химических производств. (Ленточные и винтовые транспортеры, элеваторы).

5 Перечень практических занятий