Основная образовательная программа 050501. 01 Профессиональное обучение (агроинженерия) Челябинск 2006
| Вид материала | Основная образовательная программа |
- Учебно-методический комплекс биохимия продуктов питания (Учебная и рабочая программа,, 1160.67kb.
- Методические указания для студентов, обучающихся специальности 050501 Профессиональное, 355.9kb.
- Учебно-методический комплекс по дисциплине «История экономических учений» для специальности, 307.03kb.
- П. С. Чубик 2011 г. Основная образовательная программа, 1982.19kb.
- Программа учебной дисциплины «Маркетинг» для специальности 050501. 18 Профессиональное, 330kb.
- Учебная программа дисциплины, 109.39kb.
- Основная образовательная программа 080502 Экономика и управление на предприятии (агропромышленного, 882.28kb.
- Программа учебной дисциплины «Бизнес-планирование» для специальности 050501. 18 Профессиональное, 216.06kb.
- Программа курса для студентов вузов специальности 050501, 130.04kb.
- «Агроинженерия», 253.41kb.
МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
Федеральное государственное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
«ЧЕЛЯБИНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АГРОИНЖЕНЕРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»
Учебно-методическое управление
Кафедра «Тракторы и автомобили»
 | Учебно-методический комплекс |
ТРАКТОРЫ И АВТОМОБИЛИ
(Учебная и рабочая программы, методические материалы)
Основная образовательная программа
050501.01 Профессиональное обучение
(агроинженерия)
Челябинск 2006
Учебно-методический комплекс: Тракторы и автомобили (Учебная и рабочая программы, методические материалы). Направление 660300 Агроинженерия. Основная образовательная программа по специальности 030500.01 «Профессиональное обучение» (цикл специальных дисциплин). – Челябинск, ЧГАУ, 2006.
Составители: доктор технических наук, профессор В.И. Суркин
кандидат технических наук, доцент Е.И. Бердов
Ответственный за выпуск:
заведующий кафедрой «Тракторы и автомобили»
доктор технических наук, профессор В.И. Суркин
МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
Федеральное государственное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
«ЧЕЛЯБИНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АГРОИНЖЕНЕРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»
Учебно-методическое управление
Кафедра «Тракторы и автомобили»
-
УТВЕРЖДАЮ
Проректор по УР …………….. А.А. Патрушев
«……» ……………… 2006 г.
ТРАКТОРЫ И АВТОМОБИЛИ
(Учебная и рабочая программы, методические материалы)
Направление: 050501 – Профессиональное обучение
Основная образовательная программа
050501.01 – Профессиональное обучение (агроинженерия)
Челябинск 2006
Учебно-методический комплекс по дисциплине «Тракторы и автомобили» составлен в соответствии с требованиями Федерального компонента к обязательному минимуму содержания и уровню подготовки дипломированного специалиста по циклу специальных дисциплин государственного образовательного стандарта высшего профессионального образования, утвержденного Министерством образования РФ 27.03.2000 г. № 237 с/дс, на основании примерной программы дисциплины «Тракторы и автомобили» от 05.09.2001 г., рекомендованной Министерством образования РФ, и с учетом рабочей программы учебной дисциплины «Тракторы и автомобили», утвержденной в ЧГАУ, для направления 110300 «Агроинженерия» по циклу специальных дисциплин.
Составители: доктор технических наук, профессор В.И. Суркин
кандидат технических наук, доцент Е.И. Бердов
Учебно-методический комплекс обсужден на заседании кафедры «Тракторы и автомобили» 27 сентября 2006 г. (Протокол № 2).
| Зав. кафедрой «Тракторы и автомобили» доктор технических наук, профессор | | В.И. Суркин |
Учебно-методический комплекс одобрен Методической комиссией факультета технического сервиса в АПК «_____» _____________ 2006 г.
(Протокол № ________ ).
| Председатель методической комиссии, кандидат педагогических наук, доцент | | В.В. Ушакова |
Учебно-методический комплекс утвержден Ученым Советом факультета технического сервиса в АПК «____» ________ 2006 г. (Протокол № _______ ).
| Председатель ученого совета, кандидат технических наук, профессор | | А.В. Егоров |
СОДЕРЖАНИЕ
с
| 1. | Требования ГОС ВПО к обязательному минимуму содержания основной образовательной программы подготовки специалиста…. | 6 | |
| 2. | Учебная программа ……………………………………….………………. | 6 | |
| | 2.1. | Цель и задачи дисциплины, её место в учебном процессе …………………………………………………………… | 6 |
| | 2.2. | Содержание дисциплины.……………………………………….. | 8 |
| | 2.3. | Рекомендуемая литература.………………………….... | 12 |
| 3. | Рабочая программа ……….………………………………………………. | 14 | |
| | 3.1. | Объем дисциплины и виды учебной работы ..………….……. | 14 |
| | 3.2. | Распределение учебного времени по модулям (разделам)… | 14 |
| | Модуль 1. Механизмы и системы ДВС ………………………………….. | 15 | |
| | Модуль 2. Системы питания ДВС ………………………………………... | 17 | |
| | Модуль 3. Общая динамика колесных и гусеничных тракторов и автомобилей ……………………………………. | 19 | |
| | Модуль 4. Анализ конструкций и систем тракторов и автомобилей… | 21 | |
| | Модуль 5. Испытания тракторов и автомобилей ……………………… | 23 | |
| | График выполнения курсовой работы ………………………………….. | 25 | |
| 4. | Методические материалы …..…………………………………..………. | 26 | |
| | 4.1 | Учебно-методические разработки …………………………….. | 26 |
| | 4.1.1 | Методические пособия и указания ……………………………. | 26 |
| | 4.1.2 | Электронные программные продукты ………………………… | 29 |
| | 4.1.3 | Видео-лекции по курсу «Тракторы и автомобили» ………… | 30 |
| | 4.2. | Тематика рефератов ……………………………………………. | 33 |
| | 4.3. | Тематика курсовых работ ………………………………………. | 35 |
| | 4.4 | Тематика контрольных заданий ………………………………. | 35 |
| | 4.5 | Тематика выпускных квалификационных работ ……………. | 35 |
| | 4.6 | Терминологический минимум ………………………………….. | 37 |
| | 4.7 | Требования к зачету и экзамену ………………………………. | 37 |
| | 4.8 | Вопросы для подготовки к зачету …………………………….. | 38 |
| | 4.9 | Вопросы для подготовки к экзамену …………………………. | 39 |
| | 4.9.1 | Перечень вопросов к экзамену по курсу ДВС ……………… | 39 |
| | 4.9.2 | Перечень вопросов по теории трактора и автомобиля…….. | 42 |
| | 4.10 | Тестовые задания ………………………………………………… | 45 |
| | Список тем для тестирования в среде «АИСТ» | 45 | |
| | Тестовые задания к модулю 1 | 46 | |
| | Тестовые задания к модулю 2 | 47 | |
| | Тестовые задания к модулю 3 | 51 | |
| | Тестовые задания к модулю 4 | 52 | |
| | Тестовые задания к модулю 5 | 56 | |
| | 4.11 | Справочные материалы ………………………………………… | 57 |
| | 4.12. | Учебная (производственная) практика ……………………….. | 57 |
| 5. | Материально-техническое обеспечение дисциплины ………….…... | 57 | |
1. Требования ГОС ВПО к обязательному минимуму
содержания основной образовательной программы
подготовки специалиста
В государственном образовательном стандарте высшего профессионального образования (ГОС ВПО) направления 660300 Агроинженерия по специальности 030500.01 «Профессиональное обучение» от 27.03.2000 г. № 237 с/дс приведено следующее содержание дисциплины:
| Индекс | Наименование дисциплин и их основные разделы | Всего часов |
| СД.04 | Конструкция тракторов и автомобилей – двигатели, электрооборудование, шасси, гидравлическое, рабочее и вспомогательное оборудование; основы теории и расчета двигателей – циклы поршневых двигателей, испытания и характеристика двигателей, кинематика и динамика кривошипно-шатунного механизма, основы расчета механизмов и систем двигателя; основы теории и расчета трактора и автомобиля – тяговый баланс трактора и автомобиля, энергетический баланс трактора; тяговая динамика трактора и автомобиля; технологические основы мобильных энергетических систем. | 365 |
2. Учебная программа
2.1. Цель и задачи дисциплины, ее место в учебном процессе
2.1.1. Место дисциплины в учебном процессе. Изучение дисциплины базируется на основе среднего общего образования в плане возможности получения рабочих профессий (тракторист-машинист, водитель автотранспортных средств, слесарь по ремонту автотракторного электрооборудования и т.п.) и после изучения математических, естественнонаучных и общетехнических дисциплин (высшая математика, физика, химия, инженерная графика, теоретическая механика, сопротивление материалов, материаловедение, теплотехника, метрология, электротехника).
2.1.2. Цель преподавания дисциплины - сформировать у студентов 2знания по конструкции, основам теории и расчета, испытаниям тракторов, автомобилей и их двигателей.
2.1.3. Задачи изучения дисциплины - научить студентов правильно понимать и оценивать конструкцию существующих машин, осваивать и запускать в работу новые машины, определять и устранять неисправности, выполнять настройку и регулировку узлов и систем машин, умело использовать возможности машины по высокопроизводительному, качественному и безопасному выполнению работ.
2.1.4. Требования к уровню освоения содержания дисциплины.
В результате изучения дисциплины студент должен овладеть
знаниями:
- современного типажа тракторов, автомобилей и их двигателей;
- кратких технических характеристик и технико-экономических показателей тракторов и автомобилей, работающих в сельском хозяйстве;
- о назначении, классификации, принципах действия и работы механизмов и систем тракторов, автомобилей и их двигателей;
- о влиянии технического состояния и условий эксплуатации на технико-экономические показатели тракторов, автомобилей и их двигателей;
- причин возникновения неисправностей механизмов и систем и их внешние признаки;
- технических и технологических принципов регулировок механизмов и систем тракторов и автомобилей;
- условий безопасной работы на тракторах и автомобилях, обеспечиваемых их конструкцией;
- о влиянии режимов работы и технического состояния тракторов и автомобилей на окружающую среду;
- методик, оборудования, приборов и инструментов для лабораторных и полевых испытание тракторов, автомобилей и их двигателей, позволяющих оценить технико-экономические показатели машин;
- проблем и перспектив эффективного использования и развития конструкции тракторов и автомобилей.
умениями и навыками:
- разработки содержания обучения, планирования и произведения различных типов и видов занятий по дисциплине «Тракторы и автомобили»;
- использования тракторов и автомобилей с высокими показателями эффективности в конкретных условиях сельскохозяйственного производства;
- выполнения основных регулировочных операций и проверки соответствия машины, ее узлов и агрегатов техническим условиям;
- определения причин отклонения рабочих параметров от нормальных, а также причин возникновения неисправностей в узлах и механизмах тракторов и автомобилей;
- в области методов расчета основных параметров тракторов и автомобилей;
- освоения и запуска в работу новых машин;
- оценки эксплуатационных качеств тракторов, автомобилей и их двигателей по основным справочным данным и по тяговым, динамическим, скоростным и нагрузочным характеристикам;
- проведения стендовых и эксплуатационных испытаний новых и отремонтированных машин;
- организации и проведения теоретических и практических занятий с учащимися и механизаторами по изучению устройства и работы существующих и новых тракторов и автомобилей.
- в области технологий педагогического обучения.
2.2. Содержание дисциплины
Изучение дисциплины «Тракторы и автомобили» базируется на одновременном изложении лекционного материала, выполнении лабораторных работ и домашних заданий. Дисциплина разделена на 2 курса: «Конструкция, основы теории и расчета автотракторных двигателей» и «Тракторы и автомобили».
Введение
Цель, задачи и структура курса. Роль тракторов и автомобилей в энергетическом балансе страны и сельском хозяйстве. Задачи инженера-механика в процессе эксплуатации тракторов и автомобилей.
Краткий исторический обзор развития тракторостроения и автомобилестроения. Роль отечественных и зарубежных ученых в области создания и развития конструкции тракторов и автомобилей и их эффективного использования. Состояние отечественного и мирового тракторостроения и автомобилестроения. Основные эксплуатационные свойства и тенденции совершенствования конструкций тракторов и автомобилей.
Назначение трактора и автомобиля. Условия их работы в с.-х. производстве. Классификация, основные части тракторов и автомобилей. Технологические требования к трактору и автомобилю при выполнении различных операций. Развитие компоновочных схем и технологического оборудования. Универсализация мобильных энергетических средств с.-х. назначения.
1. Конструкция, основы теории и расчета автотракторных двигателей
1.1. Классификация тракторных и автомобильных двигателей. Условия работы и требования к двигателям тракторов и автомобилей в сельскохозяйственном производстве. Основные механизмы, системы двигателей и их назначение. Основные понятия и определения, принципы работы дизелей и бензиновых (карбюраторных и впрысковых) двигателей. Рабочие процессы 2-х и 4-тактных двигателей. Основные показатели работы двигателя.
1.2. Процессы газообмена – выпуск, впуск; расчет основных показателей. Коэффициенты остаточных газов и наполнения. Эксплуатационные и конструктивные факторы, определяющие эффективность газообмена. Наддув двигателей.
1.3. Процесс сжатия. Влияние степени сжатия на показатели двигателя. Влияние эксплуатационных, и конструктивных факторов на процесс сжатия. Расчет показателей процесса сжатия.
1.4. Процесс сгорания. Фазы процесса. Анализ влияния эксплуатационных и конструктивных факторов на процесс сгорания в карбюраторных двигателях и дизелях. Расчет показателей процесса. Детонация, жесткость, калильное зажигание.
1.5. Процесс расширения. Влияние эксплуатационных факторов на процесс расширения. Расчет показателей процесса расширения.
1.6. Индикаторные и эффективные показатели. Влияние эксплуатационных и конструктивных факторов на показатели двигателя. Расчет индикаторных, эффективных показателей, определение механических потерь. Тепловой баланс. Изменение теплового баланса в эксплуатационных условиях.
1.7. Токсичность двигателей. Состав отработавших газов. Дымность и токсичность в зависимости от режима работы и регулировок двигателя Нормирование дымности и токсичности.
1.8. Очистка воздуха. Воздухоочистители. Оценочные показатели и характеристики воздухоочистителей.
1.9. Карбюрация топлива. Характеристика простейшего карбюратора и желаемая характеристика карбюратора. Способы компенсации состава смеси. Эксплуатационные регулировки карбюраторов.
1.10. Системы питания с применением газового топлива. Особенности расчета.
1.11. Способы смесеобразования в дизелях. Взаимосвязь процессов топливоподачи с процессом сгорания в цилиндре двигателя. Регулировки топливных насосов. Форсунки. Характеристика форсунки. Нагнетательные клапаны. Эксплуатационные факторы, влияющие на процессы топливоподачи и процесс сгорания в цилиндрах двигателя. Корректирование характеристики дизеля. Корректоры.
1.12. Способы смесеобразования в дизелях и их сравнительная оценка. Формы и типы камер сгорания. Конструкция и работа форсунок.
1.13. Системы впрыскивания бензина. Процессы подачи бензина в цилиндры, смесеобразование и сгорание смеси. Регулирование подачи бензина и зажигания в зависимости от различных факторов.
1.14. Понятие об устойчивости двигателя. Фактор устойчивости. Типы регуляторов. Характеристики и показатели регуляторов. Влияние изменения в процессе эксплуатации характеристик топливного насоса и регулятора на показатели работы двигателя.
1.15. Внешние и частичные характеристики двигателей. Применение частичных режимов двигателя в эксплуатационных условиях. Расчет возможной экономии топлива при условии ограничения рабочих скоростей агрегата при карбюраторном двигателе и дизеле.
1.16. Кинематика и динамика КШМ. Силы, действующие в двигателе. Соотношение сил в КШМ. Опрокидывающий момент. Соотношение сил в КШМ за рабочий цикл в одно- и многоцилиндровых двигателях.
1.17. Неравномерность работы двигателя. Способы снижения неравномерности частоты вращения и момента на различных режимах работы двигателя.
1.18. Уравновешенность двигателя. Способы уравновешивания рядных одно-, двух, трех и четырехцилиндровых двигателей. Уравновешивание двух- и многоцилиндровых V-образных двигателей. Практическая уравновешенность.
1.19. Выбор расчетных схем, нагрузочных режимов основных деталей кри-вошипно-шатунного механизма. Допускаемые напряжения. Допускаемые давления в подшипниках скольжения.
1.20. Типы газораспределительных механизмов. Проходное, сечение клапана, понятие "время-сечение". Изменение показателей работы газораспределения в процессе эксплуатации.
1.21. Способы очистки и охлаждения масла. Определение необходимого давления в смазочной системе. Эксплуатационные факторы, влияющее на смазывание деталей двигателя. Влияние способов охлаждения на работу двигателя. Эксплуатационные факторы, влияющие на теплонапряженность двигателя.
1.22. Система пуска. Пусковая частота вращения. Момент сопротивления проворачиванию коленчатого вала двигателя при пуске в различных условиях эксплуатации. Выбор типа и характеристик пусковых устройств. Средства облегчения пуска двигателя.
1.23. Альтернативные виды топлива. Применение газотурбинного наддува высокого давления. Регулируемый наддув. Улучшение характеристик двигателя. Обзор различных типов двигателей, их возможное применение на тракторах и автомобилях.
2. Тракторы и автомобили
2.1. Физико-механические свойства почвы и шины. Влияние их на эксплуатационно-технологические показатели машины. Качение ведомого колеса. Коэффициент сопротивления качению. Работа ведущего колеса. Сцепление, буксование, КПД. Работа гусеничного движителя. Кинематика. Силы, действующие в гусенице, КПД.
2.2. Внешние силы, действующие на трактор. Уравнение тягового баланса, Нормальные реакции почвы на колеса трактора в агрегате с прицепной и навесной машиной. Тяговый баланс гусеничного трактора. Центр давления. Коэффициент использования веса трактора. Требования к энергетической установке трактора. Уравнение энергетического баланса и потенциальная тяговая характеристика трактора. Тяговый КПД трактора. Номинальное тяговое усилие. Тяговый расчет трактора и расчет теоретической тяговой характеристики трактора.
2.3. Классификация колебаний сил и моментов в тракторах. Предмет изучения тяговой динамики трактора. Взаимосвязь низкочастотных динамических процессов в тракторе. Влияние колебаний на показатели работы двигателя и трактора. Тяговый КПД, динамические составляющие энергетического баланса трактора.
2.4. Тяговый баланс автомобиля. Устойчивость системы «двигатель-автомобиль-дорога». Динамический фактор и динамическая характеристика. Тяговый расчет. Определение передаточных чисел главной передачи и ступеней коробки передач. Выбор структуры скоростного ряда. Эксплуатационные свойства машин с гидромуфтой и гидротрансформатором в трансмиссии.
2.5. Топливная экономичность. Показатели. Влияние конструктивных и эксплуатационных факторов на топливную экономичность.
2.6. Показатели торможения. Уравнение движения машины при торможении. Блокировка колес. Регулирование тормозных сил. Устойчивость автомобиля при торможении. Тормозной путь. Способы торможения. Экстренное торможение. Торможение двигателем.
2.7. Проходимость. Профильная, опорно-сцепная, агротехническая. Показатели проходимости. Проходимость машин с задними и передними ведущими колесами. Тяговые свойства полноприводных машин. Роль дифференциала. Влияние на проходимость конструктивных параметров машин и эксплуатационных факторов,
2.8. Плавность хода. Влияние колебаний на человека. Показатели. Взаимосвязь колебаний остова и колебаний подвески. Динамическая и расчетная схема автомобиля и гусеничного трактора как динамической системы. Свободные и вынужденные колебания. Гашение колебаний. Анализ плавности хода автомобиля и трактора.
2.9. Статическая устойчивость машин. Устойчивость продольная и поперечная, от опрокидывания и от сползания. Поперечная устойчивость на повороте, устойчивость от заноса. Влияние на устойчивость конструктивных и эксплуатационных факторов.
2.10. Управляемость. Способы поворота. Кинематика поворота. Поворачивающий момент. Управляемость машин с передними и с задними ведущими колесами. Влияние боковой упругости шин на управляемость. Стабилизация управляемых колес. Поворот гусеничной машины. Кинематика. Поворот машин с двухпоточной трансмиссией. Силы, действующие при повороте. Момент сопротивления и поворачивающий момент.
2.11. Мобильные энергетические средства (МЭС). Понятие, классификация. Типоразмерный ряд и типаж тракторов. Технологические требования к трактору в составе машинно-тракторного агрегата (МТА). Взаимосвязь конструктивных параметров и технологических требований. Компоновочные схемы. Тягово-энергетическая концепция трактора. Модульные энерготехнологические средства. Их тягово-энергетические и эксплуатационные показатели.
2.12. Показатели технологических свойств МЭС. Показатели технического уровня, универсальности, производительности, технологичности, агротехнического качества, стоимости.
2.13. Математическая модель расчета. Решение модели в матричном виде. Комплексный и обобщенные показатели технологических свойств. Номенклатура единичных показателей оценки технологических свойств. Алгоритм расчета. Расчет и анализ технологического уровня МЭС.
2.14. Автоматизация догрузки ведущих колес, регулирования глубины хода рабочего органа (высоты среза), переключения передач, включения дополнительного ведущего моста. Автоматическое регулирование направлением движения МТА. Влияние уровня автоматизации на технологические свойства энергетических средств.
2.15. Эргономические требования к мобильным энергетическим средствам. Размеры кабин, удобство доступа и размещения тракториста на рабочем месте. Обзорность и освещенность. Микроклимат, запыленность и загазованность в кабине. Шум на рабочем месте тракториста и внешний шум. Колебания на рабочем месте тракториста. Вибрация элементов кабины, общая и локальная вибрация на рабочем месте оператора. Удобство обслуживания.
2.3. Рекомендуемая литература