Машиностроение

В методических указаниях изложен порядок выполнения и требования к оформлению индивидуального проекта для студентов, обучающихся по программе подготовки специалистов среднего звена по специальности 22.02.05 «Обработка металлов давлением», по учебной дисциплине «Технология получения, обработки и использования металлов», и соответствуют стандарту Липецкого государственного технического университета СТО- 13-2016 «Студенческие работы. Общие требования к оформлению» (версия 2).

В учебном пособии рассматривается математическое описание частотного асинхронного электропривода, анализируется режим оптимального управления с обеспечением минимума тока статора, приводятся схемные решения с реализацией оптимальных режимов с помощью корректирующих средств.

В методических указаниях дано краткое изложение вопросов теории теплоотдачи при вынужденном движении жидкостей и газов в трубах, приведён порядок выполнения лабораторной работы «Определение коэффициента теплоотдачи при движении воздуха в трубе» и подготовки отчета.

Настоящие задания представляют собой варианты задач для проведения контроля знаний по разделу «Определение коэффициентов местных сопротивлений».

В учебном пособии приведен порядок выполнения курсового и дипломного проектирования по направлению специальности «Техническая эксплуатация и обслуживание электрического и электромеханического оборудования». Представлены необходимые для выполнения проектов справочные материалы.

Книга соответствует традиционной программе технических вузов. Излагаются следующие разделы курса сопротивления материалов: растяжение, кручение, изгиб, статически неопределимые системы, теория напряженного состояния, теория прочности, толстостенные трубы и тонкостенные оболочки, прочность при переменных напряжениях, расчеты при пластических деформациях, устойчивость и методы испытаний. По сравнению с предыдущими изданиями она сокращена за счет разделов, которые на лекциях обычно не читаются, и дополнена некоторыми элементарными сведениями по композитным материалам.

Предложен системный подход к разработке конструкции электродугового генератора плазмы — плазмотрона. Приведены примеры конструкций плазмотронов различных схем и назначения. Представлена методика расчета основных характеристик плазмотрона, предложена его универсальная схемная модель.

Описано проектирование систем управления объектов мехатроники на примере систем наведения радиотехнических и оптических комплексов. Подробно рассмотрены вопросы структурного и функционального построения высокоточных систем управления с использованием принципа двухканального управления, а также их анализ и синтез с учетом различных помех и возмущающих воздействий. Приведены принципы и особенности построения и реализации систем управления, обусловленные цифровыми технологиями обработки информации.

Учебник разработан в соответствии с ФГОС ВО по направлению подготовки 15.03.01 Машиностроение (уровень бакалавриата) и специалитета 15.05.01 Проектирование технологических машин и комплексов (уровень специалитета) и полностью соответствует рабочей программе дисциплины «Инженерная графика», читаемой в МГТУ им. Н.Э. Баумана. Согласно стандартам Единой системы конструкторской документации (ЕСКД), представлены определения и правила, даны рекомендации по выбору изображений деталей, изложены правила нанесения размеров. Показана последовательность выполнения изображений сборочной единицы с натуры, приведены правила составления спецификации и выполнения чертежей деталей по чертежу сборочной единицы, а также основные правила классификации и обозначения изделий в конструкторских документах. Рассмотрены особенности составления чертежей отдельных видов изделий.

Приведены необходимые сведения по обучению работе в графическом редакторе AutoCAD для выполнения 2D-чертежей.

На конкретных примерах рассмотрены особенности схемотехнического компьютерного моделирования типовых схем выпрямителей, сглаживающих фильтров, импульсных модуляторов, линейных и импульсных стабилизаторов постоянного напряжения, а также модуляционных источников электропитания в программных пакетах Micro-Cap и OrCAD PSpice. Приведены краткие теоретические сведения об источниках электропитания радиоэлектронной аппаратуры, а также контрольные вопросы и задания для самостоятельной подготовки студентов.

Изложены основы аналоговой электроники. Рассмотрены базовые элементы электронных устройств: полупроводники, диоды, биполярные и полевые транзисторы. Даны основы усилительной техники на биполярных и полевых транзисторах, операционных усилителей, генераторов гармонических и импульсных сигналов, активных фильтров и вторичных источников питания.

Приведены методы анализа, выбора и расчета прецизионных механизмов микро- и наноперемещений с учетом их функционального назначения и заданных параметров движения исполнительных механизмов оборудования для микро- и нанотехнологий. Рассмотрены методы вибрационной защиты прецизионного оборудования, принципы разработки динамических моделей и алгоритм процесса управления прецизионными механизмами перемещений для обеспечения требуемых параметров. Определены основные параметры механизмов прецизионных перемещений.

Приведены базовые сведения о космических аппаратах, их устройстве, изложены технические требования к их конструкции. Рассмотрены вопросы целевого использования космических аппаратов и условия их работы. Изложены основы механики космического полета. Приведена классификация двигательных установок космических аппаратов.

Изложен материал о становлении и развитии кафедры «Оборудование и технологии прокатки», приведены биографические сведения о преподавателях и сотрудниках, отмечен их вклад в развитие науки о прокатке и конструировании прокатного оборудования в ИМТУ, МВТУ и МГТУ им. Н.Э. Баумана.

Седьмое издание учебника является стереотипным. Рассмотрены основы термодинамики и теории теплообмена, топливо и его горение, схемы и элементы расчета котлов, промышленных печей, паро- и газотурбинных, когенерационных и микрогазотурбинных установок, газоперекачивающих станций магистральных газопроводов, поршневых двигателей внутреннего и внешнего сгорания, ракетных, ракетно-прямоточных и авиационных двигателей, холодильных установок, компрессоров и вакуумных насосов, атомных и плазменных энергоустановок. Приведены расчеты систем отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха. Включены разделы, касающиеся космических энергоустановок, теплообменных аппаратов, гидромашин, фотонных энергосистем, криогенных систем для ожижения газов, разделения воздуха, получения неона, криптона и ксенона, а также систем регулирования. Большое внимание в книге уделено вопросам экологии, защиты окружающей среды и возобновляемым источникам энергии. Содержание учебника соответствует курсам лекций, которые авторы читают в МГТУ им. Н.Э. Баумана и других крупных российских и зарубежных университетах.

Рассмотрены основы проектирования различных элементов сварных конструкций с учетом условий прочности и устойчивости; материалы, применяемые в сварных конструкциях; напряжения, деформации и перемещения, возникающие при сварке; причины хрупкого разрушения; методы повышения несущей способности. Представлен расчет прочности сварных соединений при статических и циклических нагрузках. Приведены контрольные вопросы для самопроверки и примеры решения задач.

Книга подготовлена к юбилею одного из старейших факультетов Московского государственного технического университета имени Н.Э. Баумана. В ней повествуется об истории факультета, изменениях, произошедших за последние годы, и достигнутых благодаря этому успехах.

Изложены закономерности формирования строения материалов в процессе кристаллизации, пластического деформирования, термической обработки и сварки. Приведены технологические способы управления строением и свойствами сплавов, основные свойства конструкционных и инструментальных материалов. Рассмотрены физико-химические процессы, протекающие при изготовлении изделий в парогазовой, жидкой, твердожидкой и твердой фазах, принципы выбора оптимальной марки материала и метода получения проектируемых изделий. Даны примеры изготовления деталей машин обработкой давлением и резанием, литьем и сваркой. Второе издание (1-е изд. — 2014 г.) дополнено сведениями по аддитивным технологиям, формированию фасонных изделий из твердожидких заготовок, а также о новом технологическом процессе — сварке трением с перемешиванием.

Представлены теоретические основы и прикладные аспекты материаловедения. В доступной форме описаны закономерности формирования структуры и способы управления свойствами материалов. Рассмотрены современные металлические, неметаллические и композиционные материалы. Приведены обозначения некоторых конструкционных материалов по российским и зарубежным стандартам. Издание структурировано по лекциям.

Приведено описание основных элементов автоматики сварочных установок. Даны принципы построения и примеры реализации современных систем управления оборудованием и процессами дуговой, контактной и электронно-лучевой сварки. Рассмотрены системы управления пространственным положением источника нагрева относительно линии стыка, автоматизированные комплексы с микроконтроллерами и ЭВМ для управления качеством сварного соединения, а также проблемы роботизации дуговой и контактной сварки.

Книга соответствует традиционной программе технических вузов. Излагаются следующие разделы курса сопротивления материалов: растяжение, кручение, изгиб, статически неопределимые системы, теория напряженного состояния, теория прочности, толстостенные трубы и тонкостенные оболочки, прочность при переменных напряжениях, расчеты при пластических деформациях, устойчивость и методы испытаний. По сравнению с предыдущими изданиями она сокращена за счет разделов, которые на лекциях обычно не читаются, и дополнена некоторыми элементарными сведениями по композитным материалам.

Рассмотрено подъемно-транспортное оборудование, необходимое для проведения переместительных операций для осуществления технологических процессов лесопромышленного производства. Приведены методические указания и справочные материалы для самостоятельной работы над курсовой работой, а также для подготовки к практическим занятиям по дисциплине «Подъемно-транспортные машины и механизмы лесопромышленного комплекса».

Рассмотрено назначение подъемно-транспортных устройств, дана их общая классификация. Изложены методы расчета отдельных механизмов, а также приведены конструкции грузоподъемных и транспортирующих машин, пневмотранспортных установок, применяемых для грузопереместительных операций на предприятиях лесного комплекса.

Рабочая тетрадь Workbook 3 разработана для самостоятельной работы студентов в целях качественной подготовки к аудиторным занятиям при работе с мультимедийным учебным пособием English in the Digital Age, Student’s Book 3. Издание содержит разнообразные упражнения, при выполнении которых студенты закрепляют навыки, полученные во время аудиторных занятий, повторяют грамматический материал, расширяют лексический запас и развивают навыки самостоятельного поиска нужной информации в англоязычной информационно-образовательной среде.

Рабочая тетрадь Workbook 1 разработана для самостоятельной работы студентов с целью качественной подготовки к аудиторным занятиям при работе с мультимедийным учебным пособием English in the Digital Age, Student’s Book 1. Издание содержит разнообразные упражнения, при выполнении которых студенты закрепляют знания, полученные во время аудиторных занятий, повторяют грамматический материал, расширяют лексический запас и развивают навыки самостоятельного поиска нужной информации в англоязычной информационно-образовательной среде.

Пособие предназначено для самостоятельной проработки студентами темы «Лазеры. Взаимодействие электромагнитного излучения с веществом» по дисциплинам «Физика» и «Общая физика». Рассмотрены физические принципы и устройство лазеров, свойства и основные преимущества лазерного излучения. Приведены требования к изделиям конструкционной оптики. Представлены технологии лазерного скрайбирования, абляции и лазерного управляемого термораскалывания с одновременным притуплением кромок торцов.

Приведены задания для закрепления теоретических знаний и приобретения практических навыков в черчении.

Приведены необходимые сведения для выполнения индивидуального задания по 3D-моделированию сборочного узла.

Содержит общие требования стандартов (ЕСКД) к оформлению конструкторской документации, справочный материал для выполнения расчетно-графических и курсовых работ по инженерной графике, взаимозаменяемости и стандартизации, а также необходимые сведения для оформления выпускных квалификационных работ.

Изложены основные определения, понятия, алгоритмы решения и задачи для самостоятельного решения в целях закрепления теоретического материала дисциплины «Инженерная графика».

Представлены графические задания, предназначенные для выполнения студентами на семинарах и самостоятельного решения. Изложены основные сведения о соединениях, применяемых в различных отраслях промышленности, стандартных крепежных резьбовых изделиях и приведены их параметры, необходимые для разработки чертежей деталей и сборочных единиц.

Содержит методические указания к выполнению лабораторного практикума по курсу «Электропреобразовательные устройства радиоэлектронных средств». Четыре лабораторные работы охватывают основные разделы курса: неуправляемые выпрямители и сглаживающие фильтры, линейные и импульсные стабилизаторы постоянного напряжения, импульсные модуляторы. Приведены краткие теоретические сведения, необходимые для выполнения лабораторных работ, описание лабораторного стенда, методика экспериментального исследования, требования к оформлению отчета, контрольные вопросы и задания для подготовки к защите.

Пособие предназначено для выполнения домашнего задания по курсу дисциплины «Устройства приема и преобразования сигналов». Отражены способы разработки структурных и функциональных схем радиоэлектронных систем и комплексов, а также построения принципиальных схем узлов радиоэлектронных устройств, созданные с помощью современных систем автоматического проектирования и пакетов прикладных программ.

Предназначено для самостоятельной подготовки студентов к выполнению лабораторных работ по курсу «Электрические измерения неэлектрических величин». Рассмотрены основы электрических измерений на примерах мостовых схем. Исследованы методы определения методической погрешности измерений, обусловленной влиянием измерительных приборов.

Изложены основные теоретические сведения об операторной и комплексной передаточных функциях. Приведен пример расчета передаточной функции простейшего четырехполюсника, построены графики его амплитудно-частотной и фазочастотной характеристик. Представлены схемы для экспериментального исследования частотных характеристик ряда простейших четырехполюсников. Описана последовательность проведения эксперимента. Даны методические указания к выполнению лабораторной работы.

Приведены методические указания к курсовому проектированию и рекомендации по методике определения основных параметров и характеристик жидкостного ракетного двигателя (ЖРД) на основе результатов термодинамического расчета: условно-оптимального соотношения компонентов, удельного импульса, расхода топлива и размеров камеры сгорания и сопла с приближенно оптимальным профилем, полных расходных и высотных характеристик камеры. Проектирование представлено в качестве прикладного научного исследования на этапе определения возможности выполнения технического задания на разработку ЖРД как наукоемкого изделия.

Изложены основы проектирования двигателей с замкнутым дрейфом электронов и вынесенной зоной ускорения. Рассмотрены физические процессы, определяющие эффективность электроракетных двигателей. Дана оценка расхода рабочего вещества и напряжения разряда в двигателе. Приведены подробные рекомендации, алгоритмы и примеры расчета конструкционных параметров двигателей такого типа.

Предназначено для формирования у студентов системных знаний по осново- полагающим для принятия решений вопросам при проведении анализа и проектировании парокомпрессионных холодильных машин. Содержит подробное описание современных холодильных агентов и принципов их выбора. Описаны типовые одноступенчатые циклы и особенности их анализа. Представлены наиболее используемые многоступенчатые циклы холодильных машин и принципы сравнения энергетической эффективности.

Рассмотрены способы применения законов молекулярно-кинетической теории на примере теории объемного расширения жидкостей, а также методы и средства проведения экспериментальных теплофизических измерений и теплофизических исследований динамики, надежности, трения во вторичном контуре систем холодоснабжения на примере метода определения коэффициента объемного расширения хладоносителей разных видов и различной концентрации в интервале температур от –40 до +90 °C.

Рассмотрены содержание и порядок проведения 1-й технологической и организационно-технологической практик студентов бакалавриата и специалитета образовательных учреждений высшего образования.

Представлено описание применения программного комплекса STAR-CCM+ для гидродинамического моделирования эффекта запирания в дросселе в лабораторной работе по дисциплине «Компьютерные средства гидродинамического моделирования», алгоритм гидродинамического моделирования этого эффекта и задание. Рассмотрена методика получения расходно-перепадных характеристик для каждого значения диаметра дросселя и сцен (изображений) распределения давления и объемной доли жидкости в сечении дросселя.

Предназначено для самостоятельной проработки студентами дисциплины «Тепломассообмен». Рассмотрены физические принципы работы и конструктивные особенности современных испарительно-конденсационных теплообменников, обладающих высокой теплопередающей способностью. Такие устройства используются в энергетических установках для управления тепловыми потоками, термостабилизации объектов различного назначения. Акцентировано внимание на построении новых принципиальных схем испарительно-конденсационных теплообменников, использующих: эксергетические ресурсы парового потока для интенсификации теплопереноса; влияние электромагнитных полей; массовых и центростремительных сил для достижения максимального теплопереноса.

Рассмотрена общая характеристика токарного станка с ЧПУ модели 16К20Ф3. Приведено описание органов управления станком (включая систему ЧПУ FLEX NC), основных приемов подготовки станка к работе и исследования точности.

Представлены краткие теоретические сведения и расчетные соотношения для выполнения и последующей защиты домашнего задания на тему «Динамический наддув» по курсу «Механика жидкости и газа. Часть 2». Приведены пример выполнения домашнего задания, требования к его оформлению и список контрольных вопросов. Предлагаемые материалы можно использовать при курсовом и дипломном проектировании.

Приведена методика оптимального выбора материалов для деталей двигателей внутреннего сгорания на основе анализа условий эксплуатации. Большое внимание уделено особенностям состава, структуры и свойств современных металлических и альтернативных материалов для изделий энергетических машин. Рассмотрены методы упрочняющей обработки, проведено сравнение отечественных материалов и покрытий с зарубежными аналогами.

Рассмотрен экспериментальный способ нахождения коэффициентов потерь объемной роторной гидромашины, определяющих ее энергоэффективность в зависимости от режима работы, предложено выражение для определения КПД серии подобных гидромашин в зависимости от режима работы и найденных коэффициентов потерь.

Рассмотрено использование метода Стокса для определения зависимости коэффициента вязкости хладоносителя от температуры.

В учебном пособии, охватывающем некоторые темы курса «Сопротивление материалов», подробно рассматриваются методы расчетов деталей машин, элементов конструкций и сооружений на прочность, жесткость и устойчивость. Каждая тема содержит большое количество примеров с подробным решением задач и задач для самостоятельной работы.

Пособие предназначено для освоения курса инженерной графики и содержит комплект графических работ с кратким описанием каждой работы. Приводится необходимый методический материал, обеспечивающий соблюдение требований стандартов ЕСКД при оформлении конструкторской документации. Разработанное пособие предназначено для использования студентами первого курса очной и заочной форм обучения при подготовке к практическим занятиям и самостоятельному изучению инженерной графики.