СОГЛАСОВАНО

Декан инженерного факультета

___________________

«_____»________________2016 г.

УТВЕРЖДАЮ

Проректор по учебной работе

________________

«_____»________________2016 г.

Наименование дисциплины, других элементов учебного плана

Перечень разделов

Математика

Основные методы математического анализа, линейной алгебры и аналитической геометрии, методов обработки экспериментальных данных

Физика

Физические основы механики, молекулярная физика и термодинамика

Химия

Химический состав конструкционных (антифрикционных) материалов. Химический состав и свойства смазочных материалов.

Гидравлика

Основные положения гидродинамики

Тракторы и автомобили

Устройство узлов и агрегатов тракторов и автомобилей

Материаловедение

Антифрикционные и фрикционные материалы. Материалы для подшипников качения

Содержание компетенций, формируемых полностью или частично данной дисциплиной

Коды компетенций в соответствии с ФГОС ВО

Перечень результатов обучения, формируемых дисциплиной

По завершении изучения данной дисциплины выпускник должен

знать

уметь

владеть

Способность использовать технические средства для определения параметров технологических процессов и качества продукции

ПК-11

Современные антифрикционные, фрикционные материалы, материалы для подшипников качения и способы их обработки для получения заданных эксплуатационных свойств и качества продукции

Назначать обработку в целях получения структуры и свойств, обеспечивающих высокую надежность изделий, исходя из заданных эксплуатационных свойств

Методикой выбора конструкционных материалов для изготовления элементов подшипниковых узлов и узлов трения, исходя из технических требований к изделию

Готовность к профессиональной эксплуатации машин и технологического оборудования и электроустановок

ПК-8

Знать основные эксплуатационные факторы, влияющие на надежность машин и технологического оборудования

Оценивать и прогнозировать состояние материалов под воздействием на них эксплуатационных факторов; обоснованно и правильно выбирать материал, способ получения заготовок

Методами повышения надежности машин и технологического оборудования

Вид занятий

Всего

в т. ч. по семестрам

5

1. Аудиторные занятия, часов, всего

68

68

в том числе:

1.1. Лекции

36

36

1.2. Лабораторные работы

32

32

1.3. Практические (семинарские) занятия

–

–

2. Самостоятельная работа, часов, всего

76

76

в том числе:

2.1. Курсовой проект (КП), курсовая работа (КР)

–

–

2.2. Расчетно-графическое задание (РГР)

–

–

2.3. Самостоятельное изучение разделов

49

49

2.4. Текущая самоподготовка

-

-

2.5. Подготовка и сдача экзамена

27

27

2.6. Контрольная работа (К)

–

–

Итого часов (стр. 1 + стр. 2)

144

144

Форма промежуточной аттестации

Э

Общая трудоемкость, зачетных единиц

4

4

Наименование

темы

Изучаемые вопросы

Объем часов

Форма текущего контроля

Лекции

Лабораторные работы

Практические (семинарские) занятия

Самостоятельная  работа

1

2

3

4

5

6

7

Введение.

Теоретические основы трения твердых тел

Триботехника как основной раздел трибологии. Содержание дисциплины. Актуальные задачи триботехники. Основные термины и определения.

Характеристики поверхности твердых тел. Шероховатость поверхности. Остаточные напряжения. Структура приповерхностных слоев, фазовые превращения в них. Показатели качества поверхностей. Физико-химические свойства поверхностей. Пленки на металлических поверхностях. Эффект Ребиндера.

Контактное взаимодействие твердых тел. Номинальная контурная и фактическая площадь контакта. Теория Герца. Проскальзывание. Гистерезисные потери. Геометрия, прочность и жесткость механического контакта. Процессы в пятнах контакта. Физический аспект контактного взаимодействия.

Фрикционное взаимодействие и закономерности процесса трения. Общие сведения о трении. Разновидности трения. Трение без смазочного материала. Трение при граничной смазке. Трение при жидкой, вязкопластической и контактно-гидродинамической смазке. Трение при полужидкой смазке. Режимы трения в подшипнике скольжения. Трение качения. Коэффициент трения. Теории трения.

4

16

5

ЛР, Т

1

2

3

4

5

6

7

Изнашивание твердых тел

Механизмы и теории изнашивания. Основные понятия о механизме изнашивания пар трения. Теории изнашивания. Молекулярно-механическая теория трения и теория усталостного изнашивания .

Виды изнашивания рабочих поверхностей. Водородное изнашивание. Абразивное изнашивание. Окислительное изнашивание. Усталостное изнашивание. Коррозионно-механическое изнашивание. Эрозия. Кавитация. Схватывание и заедание. Изнашивание при фреттинг-коррозии.

Связь трещиностойкости, контактной прочности и износостойкости деталей машин.

Трещинообразование в деталях машин. Разрушение поверхности деталей при контактных нагрузках. Связь сопротивления усталости с трением и изнашиванием.

Эффект безызносности. Процессы, протекающие при избирательном переносе. Условия реализации избирательного переноса. Применение эффекта безызносности

4

4

4

ЛР, Т

Теория смазки и смазочные материалы

Упругогидродинамическая теория смазки. Физико-химические характеристики смазывающих веществ. Классификация и маркировка смазочных материалов. Подвод и распределение смазки. Смазочные канавки. Состав смазочных систем. Особенности конструирования смазывающих систем.

4

4

Т

Общие положения совместимости материалов трущихся пар.

Понятие совместимости трущихся пар. Общая схема выбора совместимых пар трения. Требования к материалам по совместимости в процессе приработки и после приработочный период. Способы оценки совместимости материалов трущихся пар.

Совместимость материалов в режиме жидкостного трения

Совместимость материалов в режиме смешанного (жидкостного и граничного) трения. Условия перехода от жидкостного трения к граничному. Возможные механизмы приспосабливаемости. Отличительные особенности граничного трения у металлов и полимеров.

Совместимость в режиме трения без смазочного материала. Особенности процессов схватывания трущихся поверхностей. Возможные пути улучшения служебных свойств трущихся поверхностей.

Виды повреждений трущихся поверхностей при различных видах трения.

Общие принципы конструирования антифрикционных материалов. Правило Шарпи

2

4

9

ЛР, Т

1

2

3

4

5

6

7

Материалы для трущихся деталей

Антифрикционные материалы (АФМ). Металлические антифрикционные материалы. Медные АФМ. Алюминиевые АФМ. АФМ на основе железа. Цинковые АФМ. Баббиты. Маркировка. Свойства. Рациональное применение. Углеграфитовые антифрикционные материалы. Состав. Свойства. Область применения. Антифрикционные материалы на основе пластмасс, резины и дерева. Свойства. Достоинства и недостатки. Порошковые антифрикционные материалы. Металлические. Полимерные. Углеродные. Керамические. Состав. Структура. Свойства. Маркировка.

Фрикционные материалы. Фрикционные материалы на основе асбеста. Фрикционные материалы на основе железа. Фрикционные материалы на основе меди. Порошковые фрикционные материалы.

Износостойкие материалы Виды износостойких материалов. Износостойкие стали. Износостойкие керамики высокой твердости.

2

4

Т

Особенности конструирования узлов трения.

Повышение долговечности трущихся деталей

Технологические методы повышения износостойкости деталей машин. Термообработка. Химико-термическая обработка. Химическая обработка. Электрохимическая обработка. Обработка поверхностной пластической деформацией. Наплавка. Напыление. Обработка лазером. Втирание порошков и смазочных материалов. Конструктивные способы повышения износостойкости деталей машин. Расположение материалов пар трения в зависимости от твердости. Жесткость, податливость и специальная конфигурация деталей и узлов, как факторы повышения износостойкости пар трения. Применение плавающих деталей. Замена внешнего трения внутренним трением упругого элемента Замена трения скольжения на трение качения. Учет температурных деформаций и теплового режима работы. Уменьшение напряжений на рабочих поверхностях. Защита пар трения от загрязнения. Учет легкости ремонта при конструировании машин Способы установки узлов, уменьшающие напряжения при монтаже и эксплуатации. Особенности конструирования отдельных узлов машин и выбор материалов для них. Герметизирующие устройства. Фрикционные устройства. Неподвижные соединения и сопряжения. Трение и износ колес транспорта. Трение и износ режущего инструмента. Трение и износ электрических контактов.

4

4

4

Т

1

2

3

4

5

6

7

Понятие о качестве и надежности технических систем. Термины и определения

Определение надежности. Основные свойства надежности. Структура надежности. Безотказность. Долговечность. Ремонтопригодность. Сохраняемость. Единичные и комплексные показатели надежности.

2

2

ЭО

Оценочные показатели надежности

Показатели безотказности: вероятность безотказной работы, интенсивность отказов, параметр потока отказов, средняя наработка на отказ, средняя наработка до отказа, гамма - процентная наработка до отказа. Показатели долговечности: средний ресурс, гамма - процентный ресурс и срок службы. Показатели ремонтопригодности: среднее время восстановления, гамма - процентное время восстановления, вероятность восстановления, средняя трудоемкость восстановления, удельная суммарная трудоемкость восстановления.

Показатели сохраняемости: средний и гамма - процентный сроки сохраняемости.

Комплексные показатели надежности: коэффициент готовности, коэффициент оперативной готовности, коэффициент технического использования.

4

2

ЭО

Классификация методов испытаний и контроля надежности

Назначение испытаний. Классификация испытаний на надежность. Планирование испытаний на надежность. Планы испытаний на надежность и методика их выбора

Испытания в условиях рядовой и подконтрольной эксплуатации. Испытания машин на полигонах и машиноиспытательных станциях. Ускоренные и имитационные испытания. Испытания на износостойкость, усталостную и коррозионную стойкость.

2

4

ЭО

Методы расчета показателей надежности

Показатели надежности как случайные величины. Сбор статистической информации о надежности объектов.

Методика обработки информации: составление вариационного и статистического рядов выборки. Построение графиков рассеивания опытных значений показателя надежности статистической выборки.

4

4

5

ЭО

Причины нарушения работоспособности. Классификация отказов

Законы, характеризующие работоспособность технологических машин и оборудования. Причины, нарушающие работоспособность и снижающие уровень надежности машин, их анализ. Анализ причин отказов. Классификация отказов.

Изнашивание и повреждения деталей машин как случайные процессы.

2

4

ЭО

1

2

3

4

5

6

7

Мероприятия повышения надежности технических систем

Повышение надежности машин на различных этапах ее жизни: в период конструирования, изготовления, эксплуатации и в период ремонта.

2

2

ЭО

Подготовка к экзамену

27

–

Всего

36

32

–

76

–

Перечень лабораторных работ

Кол-во часов

Изучение геометрических характеристик поверхностей трения твёрдых тел.

4

Изучение влияния геометрических характеристик поверхностей трения на силу трения.

4

Испытание образцов на износ при трении со смазочными материалами.

4

Исследование влияния режимов трения на изнашивание при трении без смазки.

4

Исследование влияния режимов трения на изнашивание при трении со смазочными материалами.

4

Исследование теплового режима пары трения

4

Определение интенсивности изнашивания и ресурса пары трения.

4

Обработка первичной информации на надежность. Анализ результатов обработки

4

Итого:

32

№ п/п

Вид СРС1)

Кол-во часов2)

Контроль выполнения

Методическое обеспечение

1

2

3

4

5

1

Теории трения

5

ЛР, Т

Основная литература [1], [2]

2

Виды изнашивания рабочих поверхностей

4

ЛР, Т

Основная литература [1], [2]

3

Физико-химические характеристики смазывающих веществ

4

Т

Основная литература [1], [2]

4

Совместимость материалов в режиме жидкостного, смешанного трения и трения без смазочного материала

5

ЛР, Т

Основная литература [1], [2]

1

2

3

4

5

5

Виды повреждений трущихся поверхностей при различных видах трения

4

Т

Дополнительная литература [2]

6

Антифрикционные материалы

4

Т

Основная литература [1]

7

Технологические методы повышения износостойкости деталей машин

4

ЭО

Основная литература [1], [2]

8

Основные свойства надежности

2

ЭО

Основная литература [3],

Дополнительная литература [1]

9

Комплексные показатели надежности

2

ЭО

Дополнительная литература [1], [2]

10

Планирование испытаний на надежность

4

ЭО

Дополнительная литература [1]

11

Сбор статистической информации о надежности объектов. Расчет безотказности сложных технических систем.

5

ЭО

Основная литература [4],

Дополнительная литература [1]

12

Классификация отказов

4

ЭО

Основная литература [3],

Дополнительная литература [1]

13

Повышение надежности машин в период ремонта

2

ЭО

Дополнительная литература [1]

14

Подготовка к экзамену

27

Экзамен

Вопросы к экзамену

Семестр

Вид

занятия

Используемые активные и интерактивные формы проведения занятий

Кол-во

часов

6-й

семестр

Лекция

Лекция – визуализация с применением мультимедийных технологий. Систематизация и выделение наиболее существенных элементов информации.

2

Лекция

Групповая консультация – разъяснение отдельных, наиболее сложных или практически значимых вопросов программы.

2

Лабораторная работа

Производственная задача «Изучение геометрических характеристик поверхностей трения твёрдых тел»

4

Лабораторная работа

Производственная задача «Испытание образцов на износ»

4

Лабораторная работа

Работа в малых группах(4 – 6 человек) - возможность всем студентам практиковать навыки выполнения операций технологического процесса ремонта машин.

8

Итого:

20

№ п/п

Библиографическое описание издания

Примечание

1

Гаркунов : учебное пособие / , , . – 2-е изд., стер. – М. : КНОРУС, 2015. – 408 с.

5 экз

2

Основы надежности машин [Электронный ресурс]: учеб. пособие для студентов вузов / [и др.] – Ставрополь: АГРУС, 2010.-120 с. Режим доступа http://e. /view/book/5746/

ЭБС «Лань»

3

Обеспечение надежности сложных технических систем [Электронный ресурс]: учебник / [и др.] – СПб.: Лань, 2010. - 352 с. Режим доступа http://e. /view/book/629/

ЭБС «Лань»

№ п/п

Библиографическое описание издания

Примечание

1

Надежность и ремонт машин. , , и др. Под ред. . - М: Колос, 2000. – 776 с.

15 экз.

2

, , Черкун надежности сельскохозяйственной техники. – М: Колос, 1982. – 271 с.

146 экз.

3

Надежность технических систем. Примеры и задачи [Электронный ресурс]: учеб. пособие / , . – СПб.: Лань, 2012. - 320 с. Режим доступа http://e. /view/book/2778/

ЭБС «Лань»