МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ ПО РАЗРАБОТКА СИСТЕМЫ ПРАКТИЧЕСКИХ РАБОТ ДЛЯ ПОДГОТОВКИ СПЕЦИАЛИСТОВ СРЕДНЕГО ЗВЕНА ПО СПЕЦИАЛЬНОСТИ ТЕХНОЛОГИЯ МАШИНОСТРОЕНИЯ

Министерство общего и профессионального образования Свердловской области государственное автономное профессиональное образовательное учреждение Свердловской области «Ирбитский мотоциклетный техникум» (ГАПОУ СО «ИМТ») МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ ПО РАЗРАБОТКА СИСТЕМЫ ПРАКТИЧЕСКИХ РАБОТ ДЛЯ ПОДГОТОВКИ СПЕЦИАЛИСТОВ СРЕДНЕГО ЗВЕНА ПО СПЕЦИАЛЬНОСТИ ТЕХНОЛОГИЯ МАШИНОСТРОЕНИЯ Разработчик:  преподаватель ГАПОУ  СО « ИМТ ­ Яковлев Александр Германович Ирбит 2017 Содержание ВВЕДЕНИЕ………………………………………………………………………………3 Глава   1   Теоретические   основы   обучения   студентов   методами   практических работ……………………………………………………………………………………...5 1.1. Сущность понятия практическая работа………………………………………….5 1.2. Методика организации практической работы……………………………………7 1.3. Структура и этапы выполнения практических работ…………………………...10 1.4. Основные требования практическим работам по дисциплине…………………10 Глава 2 Анализ нормативной документации………………………………………....12 2.1. Роль и место практических работ в дисциплине Гидравлические и  пневматические системы………………………………………………………………12 2.2. Тематический план дисциплины Гидравлические и пневматические  системы…………………………………………………………………………………17 2.3 Критерии оценки результатов сформированной компетенции…………………18 СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ……………………………………....20 ПРИЛОЖЕНИЯ………………………………………………………………………..21 Приложение 1 Методическое сопровождение практической работы №4 Приложение 2 Отчетный бланк к практической работе №4 Приложение 3 Методическое сопровождение практической работы №5 Приложение 4 Отчетный бланк к практической работе №5 2 Введение          Развитие технического творчества учащейся молодёжи рассматривается как одно из приоритетных направлений в педагогике. Актуальность выбранной темы итоговой   аттестационной   работы   и   необходимость   её   разработки   обусловлены современными   тенденциями   социально­экономического   развития   нашей   страны, повышением роли человеческого фактора во всех сферах деятельности.          Повышение требований к научной и практической подготовке современного человека влечёт за собой возрастание роли преподавателей и их ответственности за подготовку   молодого   поколения.   Деятельность   в   условиях   современного производства   требует   от   квалифицированного   рабочего,   инженера   и   техника применения   самого   широкого   спектра   человеческих   способностей,   развития неповторимых индивидуальных физических и интеллектуальных качеств, которые формируются   в   процессе   непрерывной   практической   работы.   А   навыки, необходимые   для   будущей   профессии,   приобретаются   в   процессе   практических занятий, в данном случае – изучения дисциплины Гидравлические и пневматические системы   технологического   оборудования   с   использованием   практических   работ. Это   и   подтверждает   актуальность   выбранной   темы   итоговой   аттестационной работы,   которая   делает   необходимым   учёт   нашей   образовательной   системой   не только сегодняшних потребностей и возможностей производства, но и их изменений в ближайшем будущем. Необходимо также учитывать экспоненциальное нарастание научно­технической   информации   (информационный   взрыв)   и   создание   новых технических средств, избавляющих человека от рутинной деятельности в области как физического, так и умственного труда.         Практическое занятие ­ имеет важное значение в подготовке специалиста. Оно развивает научное мышление и речь студентов, позволяет проверить их знания, в связи   с   чем,   упражнения,   семинары,   практические   работы   выступают   важным средством достаточно оперативной обратной связи.  3 Объект – методика организации  и проведения практических работ с целью развития творческих способностей по теме: «Гидравлические машины» в разделе дисциплины   Гидравлические   и   пневматические   системы   технологического оборудования. Предмет   –   процесс   формулирования   профессиональной   компетентности МДК 01.01 Технологические процессы изготовления деталей машин. Цель: разработка методики  организации и проведения практических работ с целью   развития   творческих     способностей   по   дисциплине   Гидравлические   и пневматические системы в части изучаемой  темы: «Гидравлические машины». 4 Глава 1. Теоретические основы обучения студентов методом практических работ по изучению дисциплины Гидравлические и пневматические системы  1.1. Сущность понятия «практическая работа» В   системе   работы   по   восприятию   и   усвоению   нового   материала обучающимися   широкое   применение   находит   метод   практических   работ.   На большую   роль   практических   работ   в   познании   указывали   многие   выдающиеся ученые.  В   чем   заключается   сущность   практических   работ   как   метода   обучения? Практическая   работа   ­   это   такой   метод   обучения,   при   котором   студенты   под руководством   преподавателя   и   по   заранее   намеченному   плану   выполняют определенные практические задания и в процессе их воспринимают и осмысливают новый учебный материал.  Проведение   практических   работ   с   целью   осмысления   нового   учебного материала включает в себя следующие методические приемы:  1) постановку темы занятий и определение задач практической работы; 2) определение порядка практической работы или отдельных ее этапов; 3)   непосредственное   выполнение   практической   работы   обучающимися   и контроль преподавателя за ходом занятий и соблюдением техники безопасности; 4)   подведение   итогов   практической   работы   и   формулирование   основных 5 выводов.  Изложенное   показывает,   что   практические   работы   как   метод   обучения   во многом носят исследовательский характер, и в этом смысле высоко оцениваются в дидактике. Они пробуждают у студентов глубокий интерес к окружающей природе, стремление осмыслить, изучить окружающие явления, применять добытые знания к решению   и   практических,   и   теоретических   проблем.   Метод   этот   воспитывает добросовестность в выводах, трезвость мысли. Практические работы способствуют ознакомлению   студентов   с   научными   основами   современного   производства, выработке навыков обращения со справочной литературой, создавая предпосылки для технического обучения. Одной   из   целей   технического   образования   является   развитие   у   студентов преобразующего   мышления   и   творческих   способностей,   реализовать   которые можно,   используя   метод   проектов,   где   студенты   включаются   в   творческую деятельность. Заглянуть   в   глубь   человеческого   сознания,   понять   возможности   человека, умственные, физические, психические пределы, понять основы творческих озарений и   достижений,   корни   гениальности,   истоки   вдохновения   –   вот   задачи,   которые предстоит решать психологу, ученому, педагогу и многим, многим другим. Как же воспитать  студентов, будущую научную и творческую молодежь в бурном потоке знаний, где в борьбе со старым утверждается новое? Необходимо, на наш взгляд, с малых лет воспитывать в молодом поколении осознание постоянного развития науки, техники, культуры и прочее, предрекая ему возможность   собственного   участия   в   этом   диалектическом   процессе;   приучать искать   необычные   нестандартные   решения   проблем,   чтобы   подготовить   его   к самостоятельному и вечному поиску нового. Непосредственное   участие   в   подготовке   подрастающего   поколения   к трудовой творческой деятельности принимает преподаватель данной дисциплины. Но   преподаватель   должен   быть   для   студента   не   столько   наставником,   сколько партнером, помогающим в реализации целей деятельности студента, в организации 6 эксперимента,   в   создании   условий   для   проявления   активности   и   творчества студента. Поэтому   преподаватель   должен   быть   в   одинаковой   степени   и профессионалом   и   гражданином,  а   главное   пытливым,  ищущим   исследователем, способным нестандартно мыслить, аргументировать результаты исследований и не считать их последней истиной. Задача  подготовки  такого  преподавателя  актуальна  во  все времена,  а тем более   сейчас,   когда   «мировое   сообщество   своими   действиями   демонстрирует возрастающий   интерес   к   техническому   образованию,   готовящему   человека   к выполнению   новых   функциональных   производственных   требований  –  реализации творческих задач через появление способности и умения проектировать, принимать решения и выполнять творческую работу». Каким же, в таком случае, должен быть преподаватель СПО? Во­первых, на мой взгляд, во всех видах занятий он должен ставить наряду с техническими   задачами,   бесспорно,   педагогические   и   профориентационные, каждый раз укрепляя студента в правильности выбора профессии, в стремлении к постоянному   совершенствованию,   расширению   кругозора,   накоплению   знаний, желанию   поделиться   ими   с   студентами,   разделить   с   ними   радость   творческого успеха. Во­вторых,   определяющим   фактором   повышения   технической   культуры студента   является   содержательная   составляющая   педагогической   деятельности преподавателя,   включающая   новинки   в   науке   и   технике.   Формы   могут   быть различные:   пятиминутка   на   лекции,   факультативные   беседы,   диспуты, реферативный   обзор   студентами   технических   журналов.   Но,   с   другой   стороны, сколь бы ни были насыщенными новинками технологии лекции преподавателя без сотрудничества со студентами эффекта ожидать не приходится. 1.2. Методика организации практической работы 7 Практические   занятия   служат   своеобразной   формой   осуществления   связи теории с практикой. Структура практических занятий в основном одинакова — вступление   преподавателя,   вопросы   студентов   по   материалу,   который   требует дополнительных   разъяснений,   собственно   практическая   часть,   заключительное слово преподавателя. Разнообразие возникает в основной, собственно практической части,   включающей   рефераты,   доклады,   дискуссии,   тренировочные   упражнения, решение задач, наблюдения, эксперименты и т. д. Опыт показывает, что нельзя на практических занятиях ограничиваться выработкой только практических навыков, техникой решения задач, построения графиков и т. п. Студенты должны всегда видеть ведущую идею курса и связь ее с практикой. Цель занятий должна быть понятна не только преподавателю, но и студентам. Это придает учебной работе   утверждает   необходимость   овладения   опытом жизненный   характер, профессиональной деятельности, связывает их с практикой жизни. Студенты,   как   правило,   отдают   себе   отчет   в   том,   в   какой   мере   им необходимы   данные   практические   занятий   для   предстоящей   профессиональной деятельности.   Если   студенты   поймут,   что   все   учебные   возможности   занятий исчерпаны, интерес к ним будет утрачен. Учитывая этот психологический момент, очень важно организовать занятия так, чтобы студенты постоянно ощущали рост сложности выполняемых заданий, что ведет к переживанию собственного успеха в учении   и   положительно   мотивирует   студента.   Если   же   студенты   замечают «топтание на месте», уровень мотивации может заметно снизиться. Преподаватель   должен   проводить   занятия   так,   чтобы   все   студенты   были заняты напряженной творческой работой, поисками правильных и точных решений. Каждый   студент   должен   получить   возможность   «раскрыться»,   проявить способности,   поэтому   при   разработке   плана   занятий   и   индивидуальных   заданий преподаватель   должен   учитывать   подготовку   и   интересы   каждого   студента. Преподаватель при этом будет выступать в роли консультанта, наблюдающего за работой   каждого   студента   и   способного   вовремя   оказывать   педагогически оправданную помощь, не подавляя самостоятельности и инициативы студента. При 8 такой организации проведения занятий в аудитории не возникает мысли о том, что возможности занятий исчерпаны. При  проведении  практических   занятий  особенно  важно, как,  впрочем,  и в учении вообще, учитывать роль повторений. Однообразие примеров, иллюстраций, субъективное ощущение повторения как замедления движения вперед значительно ухудшают   усвоение.   Поэтому   важно   проводить   повторения   под   новым   углом, зрения,  в  новом   аспекте,   что,  к   сожалению,   не   всегда   используется   в  практике вузовского обучения. Самым распространенным среди практических методов является упражнение. Они бывают:   интеллектуальными;   общенаучными;  профессиональными;   производственными.  По степени самостоятельности упражнения бывают:  ­   воспроизводящими   ­   учащиеся   лишь   воспроизводят   объясненный преподавателем теоретический материал и практические действия;  ­  тренировочными ­ закрепление и углубление знаний путем применения их в новых условиях и формирование всех видов умений;  ­   творческими   ­   требующими   самостоятельных   формулировок   и   выводов решения и рассмотрения вопросов.  Проблемно – поисковый метод. Проблемно­поисковый   метод   активизирует   мыслительную   деятельность обучающихся,   развивает   их   умственные   способности,   способствует   творческому началу, приучает к самостоятельности:  Виды: ­ репродуктивный – решение задач;  ­ частично­поисковый ­ самостоятельная работа студентов, обобщение;  9 ­ эвристический ­ эвристическая беседа;  ­   метод   проблемного   изложения   –   сочетание   словесной   информации   с элементами проблемности;  ­   исследовательский   ­   лабораторные   и   исследовательские   работы, наблюдения.  Имитационные методы.  К имитационным методам относятся:  ­ познавательный спор;  ­ учебные дискуссии;  ­ метод «мозгового штурма»;  ­ анализ жизненных ситуаций, т.е. методы активного обучения. 1.3. Структура и этапы выполнения практических работ Практическое  занятие ­  имеет  важное  значение  в  подготовке  специалиста, реализуя следующие этапы:  1. Научить правильно распознавать, с какими объектами приходится иметь дело в каждом конкретном случае выполнения профессиональных обязанностей. 2. Сформировать профессиональные умения и практические навыки работы с каждым объектом.  Преподаватель   выполняет   консультирующую,   координирующую   и направляющую функцию. Очень высока степень самостоятельности учащихся, на нее отводится 70% времени занятия.  Структура практического занятия 1. Организационная часть.  2. Проверка знаний (необходимых в практической деятельности).  3. Инструктаж к выполнению практического задания.  4. Выполнение практической работы.  10 5. Подведение итогов самостоятельной работы (обсуждение отдельных работ или анализ и оценка работ, или теоретические выводы по результатам практической работы и т.п.)  1.4. Основные требования к практическим работам по дисциплине Гидравлические и пневматические системы          Практические работы предназначены для формирования профессиональных компетенций   в   рамках   изучения   дисциплины   Гидравлические   и   пневматические системы специальности 15.02.08 Технология машиностроения               Для закрепления знаний и умений и приобретения навыков по дисциплине Гидравлические   и   пневматические   системы   рабочей   программой   предусмотрено проведение   практических   занятий   по   расчету   основных     параметров   работы гидравлических машин.                 Целью этих практических занятий является развить у студентов основы   по   проведению   расчета   основных   параметров самостоятельной   работы   гидравлических машин.                В процессе выполнения практических работ студент должен закрепить и углубить знания, полученные в процессе изучения раздела Гидромашины в рамках дисциплины, приобрести навыки по использованию математических зависимостей по расчету основных параметров гидравлических машин.        В методическом сопровождении практических работ указывается тема работы, цель   работы,   исходные   данные   для   выполнения   работы,   краткие   теоретические сведения   о   каждой   гидравлической   машине,   методика   выполнения   работы   и содержание   отчета   по   практической   работе.   Также   после   содержания   работы, указаны контрольные вопросы, на которые должен дать ответ студент при защите практической работы.                 Исходные данные в каждой работе даны в пятнадцати вариантах. Перед началом   практического   занятия   преподаватель   дает   номер   варианта,   который студент будет использовать для выполнения работы.  11 Практическая работа выполняется студентом листе формата А – 4 .                 При   защите   практической   работы,  студент   предъявляет   преподавателю выполненное   задание   в   виде   отчета,   и   после   того,   как   преподаватель   проверит правильность выполнения работы, студент отвечает на контрольные вопросы. При правильном выполнении  работы и правильных ответах  на контрольные вопросы, преподаватель   ставит   студенту   оценку   согласно   критериев   сформированности компетенции и зачет.     Глава 2. Анализ нормативной документации 2.1. Роль и место практических работ в дисциплине  Гидравлические и пневматические системы                 Учебная   дисциплина   ОП.17  Гидравлические   и  пневматические   системы изучается   при  освоении   ППССЗ   среднего   профессионального   образования   при очной форме обучения ­ на базе основного общего образования.               Дисциплина ОП.17 Гидравлические и пневматические системы является дисциплиной   вариативной   части   ППССЗ   специальности   15.02.08   Технология машиностроения, знания   для   освоения   устанавливающей   базовые   профессиональных   модулей   и   принадлежит   к   циклу   общепрофессиональных дисциплин в составе профессионального цикла.  12 Изучение дисциплины ОП.17  Гидравлические и пневматические системы основывается на знаниях и умениях,  полученных при изучении дисциплин Физика, Инженерная графика, Техническая механика.                  Изучение дисциплины ОП. 17 Гидравлические и пневматические системы предшествует освоению профессиональных модулей:   ­    ПМ. 01 Разработка технологических процессов изготовления деталей машин; ­   ПМ.   02   Организация   производственной   деятельности   структурного   подразделения;  ­    ПМ. 03 Внедрение технологических процессов изготовления деталей машин и осуществление технического контроля           При освоении дисциплины Гидравлические и пневматические системы целью является: ­   изучение   гидравлических   и   пневматических   систем   технологического оборудования и области их  применения; ­   изучение пневматических приводов.  методики   расчета   основных   параметров   гидравлических   и                Изучение дисциплины ОП.17 Гидравлические и пневматические системы направлено на формирование компетенций:    Общих   (ОК),  т.   е.   техник   по   специальности   15.02.08   Технология   машиностроения должен обладать       общими       компетенциями, включающими в себя способность:                     ОК 1. Понимать сущность и социальную значимость своей будущей профессии, проявлять к ней устойчивый интерес.         ОК 2. Организовывать собственную деятельность, выбирать типовые методы и способы   выполнения   профессиональных   задач,   оценивать   их   эффективность   и качество.         ОК 3. Принимать решения в стандартных и нестандартных ситуациях и нести за них ответственность.           ОК 4. Осуществлять поиск и использование информации, необходимой для 13 эффективного   выполнения   профессиональных   задач,   профессионального   и личностного развития.                ОК   5.   Использовать   информационно­коммуникационные   технологии   в профессиональной деятельности.         ОК 8. Самостоятельно определять задачи профессионального и личностного развития,   заниматься   самообразованием,   осознанно   планировать   повышение квалификации.                ОК   9.   Ориентироваться   в   условиях   частой   смены   технологий   в профессиональной деятельности.        Профессиональных (ПК), т. е. техник по специальности 15.02.08 Технология машиностроения   должен   обладать   профессиональными   компетенциями, соответствующими основным видам деятельности (ВД):         ВД 1. Участие   в   организации   производственной   деятельности   структурного подразделения: ПК   2.1.   Участвовать   в   планировании   и   организации   работы   структурного подразделения; ПК 2.2. Участвовать в руководстве работой структурного подразделения; ПК 2.3. Участвовать в анализе процесса и результатов деятельности подразделения.         ВД 3.Участие во внедрении технологических процессов изготовления деталей машин и осуществление технического контроля. ПК   3.1.   Участвовать   в   реализации   технологического   процесса   по   изготовлению деталей; ПК   3.2.   Проводить   контроль   соответствия   качества   деталей  требованиям технической документации.                В   соответствии   с   требованиями   ФГОС   СПО   специальности   15.02.08 Технология   машиностроения   в   результате   освоения   дисциплины   ОП.17. Гидравлические и пневматические системы:   обучающийся должен уметь: 14 ­ проектировать простые схемы гидро­ и пневмосистем ; ­ использовать  информационные источники при выборе и расчете основных видов гидравлического и пневматического оборудования.   обучающийся должен знать: ­ физические основы функционирования гидравлических и пневматических систем; ­  устройство   и   принцип   действия   гидравлических   и   пневматических   элементов систем; ­   методику   расчета   основных   параметров   гидравлических   и   пневматических приводов.    Освоенные   умения     и   знания   позволят   обучающимся   приобрести   основы   для изучения ОП и ПМ в части: ­     уметь   осуществлять   рациональный   выбор  технологического   оборудования   для выполнения технологического процесса (ОП.07. Технологическое оборудование ); ­     знать   назначения,   область   применения,   устройство,  принципы   работы,   наладку   и технологические возможности металлорежущих станков, в т.ч. с числовым программным управлением (ЧПУ )  (ОП.07. Технологическое оборудование ); ­  уметь  осуществлять рациональный выбор станочных  приспособлений для обеспечения требуемой точности обработки (ОП.09.Технологическая оснастка); ­   уметь   выбирать   технологическое   оборудование   и   технологическую   оснастку (ПМ.01.МДК.01.01).         Общепрофессиональная дисциплина ОП.17. Гидравлические и пневматические системы   является   вариативной   дисциплиной   ППССЗ   специальности   15.02.08 Технология машиностроения изучается в рамках обучения­     ­ на очной форме обучения – на базе основного общего образования.                Средствами курса практических работ по дисциплине Гидравлические и пневматические   системы   предполагается,   формирование   у   студентов   качеств: творческой, думающей, активно действующей и легко адаптирующейся личности. Они необходимы для деятельности в новых социально­экономических условиях, начиная   от   определения   потребностей   до   реализации   продукции;   подготовка 15 студентов   к   осознанному   профессиональному   самоопределению   в   рамках дифференцированного   обучения   и   гуманному   достижению   жизненных   целей; формирование творческого отношения к качественному осуществлению трудовой деятельности;   развитие   разносторонних   качеств   личности   и   способности профессиональной   адаптации   к   изменяющимся   социально­экономическим условиям.         Основной принцип реализации учебно­методического комплекса – обучение в процессе   конкретной   практической   деятельности,   учитывающей   познавательные потребности студентов.                 Целями   обучения   являются:   формирование   у   студентов   технической грамотности,  технической   культуры,  культуры   труда   и  деловых   межличностных отношений,   приобретение   умений   в   прикладной   творческой   деятельности,   их социально­трудовая адаптация на основе профессионального самоопределения.                 Освоение   знаний   о   составляющих   технической   культуры,   ее   роли   в общественном   развитии;   научной   организации   производства   и   труда;   методах творческой, проектной деятельности; способах снижения негативных последствий производственной деятельности на окружающую среду и здоровье человека; путях получения профессии и построения профессиональной карьеры;                 овладение  умениями  рациональной   организации   трудовой   деятельности, проектирования   и   изготовления   личностно   или   общественно   значимых   объектов труда   с   учетом   эстетических   и   экологических   требований;   сопоставление профессиональных планов с состоянием здоровья, образовательным потенциалом, личностными особенностями;                 развитие  технического   мышления,   пространственного   воображения, способности   к   самостоятельному   поиску   и   использованию   информации   для решения   практических   задач   в   сфере   технической   деятельности,   к   анализу трудового   процесса   в   ходе   проектирования   материальных   объектов   или   услуг; навыков делового сотрудничества в процессе коллективной деятельности;                 воспитание  уважительного   отношения   к   технологии   как   части 16 общечеловеческой   культуры,   ее   роли   в   общественном   развитии   ответственного отношения к труду и результатам труда;         подготовка к самостоятельной деятельности на рынке труда, товаров и услуг, продолжению обучения в системе непрерывного профессионального образования.                Но сфера воздействия занятий по дисциплине видится гораздо шире, чем техническое и естественно­научное просвещение. Именно преобразовательная суть предмета   Гидравлические   и   пневматические   системы   делает   приоритетными   в работе преподавателя следующие задачи:                 ­ сформировать у своих студентов социальную позицию полноправных и ответственных хозяев жизни;               ­   помочь   им   в   будущем   адаптироваться   к   жестким   требованиям,   предъявляемым рыночной экономикой;         ­ стать «авторами» формирующейся социально­экономической среды России.                Практические занятия – один из основных информационных компонентов учебного процесса подготовки техников.                 Анализ   проведения   практикумов   показывает,   что   достижении   хорошей подготовки   преподавателей   по   дисциплине   Гидравлические   и   пневматические системы практические работы призваны обеспечить реализацию целого комплекса целей и задач:         ­ понимание студентами теоретических основ, на которых базируется данная практическая работа, связи теории и практикой;                ­ умение анализировать и обобщать полученные результаты, делать из них логические выводы и находить им практическое применение;         ­ умение пользоваться учебной, научно­популярной и справочной литературой, графиками, таблицами и схемами; Гидравлические и пневматические системы в части практических работ  2.2. Тематический план дисциплины  по разделу Гидравлические системы 17 РАЗДЕЛ 2 Тема 2.1. Структура и  составные  элементы  гидропривода. Тема 2.2. Гидронасосы Тема 2.3. Гидродвигатели ГИДРАВЛИЧЕСКИЕ СИСЕМЫ Содержание учебного материала 1 Состав и основные понятия гидропривода. Назначение  гидропривода. Основные преимущества и области  применения гидроприводов. Содержание учебного материала 1 Основные   параметры   и   характеристики   гидронасосов. Шестеренные насосы. Радиально ­ поршневые и аксиально­ поршневые насосы. Пластинчатые насосы 2 Практическое   занятие   №4.  Расчет   параметров шестеренного насоса и построение его характеристики. Содержание учебного материала 1 Основные   параметры   и   характеристики   гидродвигателей. Поворотные Гидроцилиндры.   Гидромоторы.   гидродвигатели. 2 Практическое занятие №5. Расчет параметров поршневого гидроцилиндра. 2.3 Критерии оценки результатов сформированной компетенции Оценка Описание профессиональной компетенции 1 2 3 18 Формы отчетности 4 5 «отлично» «хорошо» «удовл» «неудовл» Материал   изложен грамотно, доступно,   логично и интересно.   Стиль изложения соответствует задачам работы. Допускаются отдельные   ошибки, логические   и стилистические. Текст   недостаточно логичен, обнаружены недостоверные владения риторической культурой. Работа   написана несоответствующим стилем, недостаточно полно, допущены различные   речевые, стилистические   и логические ошибки. Допущены   грубые орфографические ошибки, неясность и примитивизм изложения.   Работа   выполнена на высоком профессиональном уровне. Доставленный материал фактически   верен; студент   свободно отвечает на вопросы     Работа   выполнена на достаточно высоком   уровне, допущено   не   более четырех фактических ошибок; отвечает вопросы, достаточно полно.   студент на   но   не     Уровень недостаточно высок, допущено от 5­8   фактических   студент ошибок; может   ответить лишь   на   некоторые вопросы по заданию. Работа   выполнена на   низком   уровне, допущено   более   8 фактических ошибок,   ответы   на вопросы обнаруживают непонимание выполненной работы. Студент   проявил инициативу, творческий подход, способность   к выполнению сложных заданий, навыки   работы   в коллективе, организационные способности. Студент достаточно полно,   но   без инициативы   и творческих способностей выполняет задание.   в отчет Документация представлена полностью, срок;   выполнен аккуратно, грамотно, ошибок.   без Документация представлена достаточно полно, некоторыми недоработками.   но   с Студент выполняет большую   часть возложенной   на него работы. Документация сдана значительным опозданием.   со   Студент не работал в группе, не выполнял задачи.   Документация   и отчеты не сланы, срок   сдачи   не установлен.                В соответствии с представленными критериями у обучающихся определен уровень сформированной профессиональной компетенции ПК 3.1. Участвовать в реализации технологического процесса по изготовлению деталей 19 Список используемой литературы 1. Веракса Н.Е. Диалектическое мышление и творчество. ­ Вопросы пси¬холо­ гии.­ 1990 №4. стр. 5­9.; 20 2. Федеральный   государственный   образовательный   стандарт   СПО   по специальности 15.02.08 Технология машиностроения . ­ М., 2009. ­ 61 с. 3. А.В.Петровский: Основы ПЕДАГОГИКИ и психологии ВЫСШЕЙ ШКОЛЫ «Допущено   Министерством   высшего   и  среднего   специального  образования СССР в качестве учебного пособия для слушателей курсов и факультетов повышения   квалификации   преподавателей   высших   учебных   заведений»: Издательство Московского университета 1986.; 4. Батышев,   С.   Я.   Профессиональная   педагогика   :   учеб.   для   студентов, обучающихся по пед. спец. и направлениям / С. Я. Батышев. ­ М. : Ассоц. «Проф. образование», 1997. ­512 с. 5. Загвязинский,   В.   И.   Методология   и.   методы   психолого­педагогического исследования : учеб. пособие для студентов высш. пед. учеб. заведений / B.И. Загвязинский, Р. Атаханов. ­ М.: Издат. центр «Академия», 2001. – 208 с.   Кругликов, Г. И. Методика профессионального обучения с практикумом : 6. учеб. пособие для студентов высш. учеб. заведений / Г. И. Крутиков. ­ М. : Издат. центр «Академия», 2005. ­ 288 с. 7. Кукушин, В. С. Теория и методика обучения / В. С. Кукушин. ­Ростов н/Д. : Феникс, 2005. ­ 474 с.         Цель работы ­ изучение устройства и принципа действия шестеренного насоса Практическая работа №4 Тема: «Роторные насосы» 21 Приложение 1 и  построение одной из его характеристик. Задание 1. Изучить устройство и принцип действия шестеренного насоса. 2. Построить   графическую   зависимость   подачи   шестеренного   насоса  Q  от давления  p (Q =  f(p)), при постоянной частоте вращения  n =  const  для трех значений противодавления (p1,  p2,  p3), принимая утечки пропорциональными противодавлению. Исходные данные для выполнения работы. Параметры Давление p1(МПа) Давление p2 (МПа) Давление p3 (МПа) Коэффициент пропорциональнос ти k л/(сПа) Частота вращения n (мин­1) 1 0 5 7 2 0 7 10 3 0 6 8 4 0 5 7 5 0 8 10 6 0 5 6 Вариант № 7 9 0 0 8 0 10 11 12 13 14 15 0 0 0 0 0 0 8 10 8 9 4 6 5 8 7 9 3 5 8 10 4 6 7 9 0.510­8 0 0 1 1 0 4 4 1 0 0 5 1 0 0 2 1 0 5 1 1 0 5 2 1 0 5 5 1 0 5 3 1 0 0 1 1 0 5 6 1 0 0 2 1 0 5 1 1 0 0 4 1 0 0 3 1 0 5 0 1 Модуль зубьев m 3 (мм) 3. 5 4 4. 5 5 5. 5 6 7 8 4 3 5 6 7 8 Краткие теоретические сведения                Шестеренные  насосы,  в силу   простоты  конструкции  получили   широкое распространение в гидравлических приводах. Шестеренным называется роторный насос   с   рабочими   звеньями   в   виде   шестерен   (зубчатых   колес),   обеспечивающих геометрическое замыкание рабочих камер и передающих вращающий момент.         На рис.4.1 показана конструкция шестеренного насоса. В расточках корпуса 2 размещены ведущая шестерня 1 и ведомая 3, находящиеся в зацеплении. Шестерни имеют  одинаковые  модули  и  число  зубьев.  Корпус  является  статором,  ведущая шестерня ротором, а ведомая ­ замыкателем. В насосе имеются вал 7, ось 6 и боковые крышки 4 и 5. Рабочие камеры   образуются   рабочими   поверхностями   корпуса, двух боковых крышек и зубьев шестерен. Корпус 2 имеет полость всасывания А и нагнетания Б. 22 Принцип работы шестеренного насоса следующий. В насосе полость всасывания расположена   с   той   стороны,   где   зубья   шестерен   выходят   из   зацепления.   При вращении   вала   и   ведущей   шестерни,   например   по   часовой   стрелке,   в   полости всасывания   А   создается   разряжение,   так   как   при   выходе   из   зацепления   зубьев шестерен объем полости увеличивается. Под действием перепада давлений рабочая жидкость заполняет освободившееся пространство в полости А. Так происходит процесс   всасывания.             После   этого   каждая   из   шестерен   перемещает   в противоположных   кольцевых   направлениях   рабочую   жидкость,   находящуюся   во впадинах   зубьев,   из   полости   А   в   полость   Б.   Происходит   процесс вытеснения(нагнетания),   при   котором   встречные   объемы   жидкости   сначала соединяются в полости Б, а затем жидкость вытесняется из полости Б на выход насоса зубьями шестерен, входящими в зацепление.         Рабочий объем шестеренного насоса Рис 4.1. Vо =  Dнhb = 2m2zb, (см3)         где   Dн  – начальный диаметр шестерни;  Dн  =  mz;  h  – высота зуба;  h  = 2m;  m­ модуль зубьев;  z – число зубьев шестерни; b­ ширина венца шестерни.        Теоретическую подачу насоса (л/мин) определяют по формуле где ,n – частота вращения – в об/мин.     Действительную подачу насоса (л/мин) определяют по формуле Qт = 10­3Vо n,        Q = 10­3Vо n о,               Где о – объемный КПД, о = 0.70…0.95.       Опыт проектирования показывает, что число зубьев шестерен следует выбирать меньшим   (z  =6…16),   а   модуль   большим   (при   этом   значительно   уменьшаются   габариты насоса). Ширину венца шестерни обычно принимают равной b = (3…6)m.             Характеристикой   роторных   насосов   является   графическая   зависимость основных технических показателей от давления при постоянных значениях частоты вращения, вязкости и плотности жидкой среды на входе в насос.        Для построения характеристики Q = f (p) используется следующая зависимость где k – коэффициент пропорциональности; p – противодавление.  Q = Qт ­ kp,      Методика выполнения работы      При проведении работы необходимо выполнить следующие мероприятия: 1. Ознакомиться с конструкцией и принципом действия шестеренного насоса; 2. По   исходным   данным   определить   значения   подачи   насоса   (Q)   при   трех значениях противодавлении (p); 23 3. Построить характеристику насоса  Q  =  f(p) (по оси абсцисс откладываются значения давлений p, а по оси ординат – значения подачи насоса Q) .  Содержание отчета:  1. Наименование практической работы, цель и задание с исходными данными; 2. Эскиз шестеренного насоса; 3. Краткое описание устройства и принципа работы насоса; 4. Результаты расчета подачи Q при трех значениях противодавлении p; 5. 6. Вывод.   Характеристика насоса Q = f(p); Контрольные вопросы. 1. Что называют шестеренным насосом? 2. Что представляет собой рабочая камера шестеренного насоса? 3. Почему, как вы думаете, шестеренные насосы получили широкое  распространение в гидроприводе? 4. Что называют характеристикой насоса? 24 ОТЧЕТЫЙ БЛАНК Приложение 2 Практическая работа № _____ Тема: ______________________ Цель работы ­ ________________________________________________________ _______________________________________________________________________ Задание 1. _____________________________________________________________________ 2. _____________________________________________________________________ _______________________________________________________________________ _______________________________________________________________________ Исходные данные Параметры работы насоса Значение параметра Давление p1(МПа) Давление p2 (МПа) Давление p3 (МПа) Коэффициент пропорциональности k л/(сПа) Частота вращения n (мин­1) 1 2 3 4 5 6 Модуль зубьев m (мм) Эскиз насоса Устройство и принцип действия 25 Название и размерность параметра 1 V0 –  Формула и результаты расчета Расчетные параметры 2 Qт –  3 Q1 –  Q2 –  Q3 –  Q (л/мин) Характеристика работы насоса р(МПа) 26 Вывод: ______________________________________________________________ _____________________________________________________________________ Практическая работа №5 Тема: « Гидродвигатели» Приложение 3           Цель работы – изучение устройства и принципа действия гидроцилиндра и расчет его основных рабочих параметров. Задание 1. Изучить   устройство   и   принцип   действия   поршневого   гидроцилиндра двустороннего действия; 2. Провести расчет основных рабочих параметров поршневого гидроцилиндра: а)  диаметра поршня D (мм) б)  диаметра штока d (мм) в)  толщины стенки цилиндра ст. (мм) г)   необходимый расход жидкости Q (л/мин) д)  номинальную мощность гидроцилиндра при статической нагрузке N (кВт) Исходные данные для выполнения работы. 1 2 3 4 5 6 Вариант № 9 8 7 10 11 12 13 14 15 7.75 12.07 18.8 23.7 31.0 39.2 45.5 58.6 75.8 12.3 19.2 30.6 37.7 49.3 62.3 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 6.3 6.3 6.3 6.3 6.3 6.3 6.3 6.3 6.3 10.0 10.0 10.0 10.0 10.0 10.0 0.97 0.97 0.97 0.97 0.97 0.97 0.97 0.97 0.97 0.97 0.97 0.97 0.97 0.97 0.97 320 360 1100 540 320 360 1100 540 320 360 1100 540 320 360 1100 Параметры Статическая  Нагрузка, кН. Скорость прямого хода  поршня, м/с. Скорость  обратного  хода поршня, м/с. Максимальное  давление в  напорной линии,  МПа. КПД  гидроцилиндра Допускаемое  напряжение  растяжения  материала  цилиндра, МПа. 27 Краткие теоретические сведения Рис 5.1   телескопические, Гидроцилиндром   называют   объемный гидродвигатель   с   ограниченным   возвратно­ поступательным   движением   выходного   звена.   В зависимости   от   конструкции   рабочей   камеры гидроцилиндры   разделяют   на   поршневые, плунжерные,   мембранные   и сильфонные.   Наибольшее   применение   в   объемных   гидроприводах   получили поршневые цилиндры благодаря простой конструкции и высокой надежности.          Поршневым называют гидроцилиндр, в котором рабочие камеры образованы рабочими поверхностями корпуса и поршня со штоком (рис.5.1). В цилиндрической расточке   корпуса   1   находится   поршень   2,   жестко   соединенный   со   штоком   4. Цилиндр имеет две полости: поршневую А­ часть рабочей камеры, ограниченную рабочими поверхностями корпуса и поршня, и штоковую Б­ часть рабочей камеры, ограниченную   рабочими   поверхностями   корпуса,   поршня   и   штока.   Для герметизации   подвижных   соединений   в   цилиндре   установлены   уплотнительные кольца 3 и 5.               Принцип   работы   поршневого   гидроцилиндра   двустороннего   действия следующий. При соединении поршневой полости А с напорной линией поршень 2 со штоком 4 под действием силы давления рабочей жидкости перемещается в право. При этом одновременно происходит вытеснение рабочей жидкости из штоковой полости Б. При подводе рабочей жидкости под давлением в полость Б поршень со штоком   под   действием   силы   давления   перемещается   в   противоположном направлении. Поршневые цилиндры разделяют по направлению действия рабочей жидкости ­ на цилиндры   одностороннего   и   двустороннего действия.     В цилиндре одностороннего действия (рис.5.2) шток   расположен   с   одной   стороны   поршня. Имеется   лишь   одна   поршневая   полость   А,   и движение штока под действием давления рабочей жидкости возможно только в одном направлении. В   обратном   направлении   поршень   со   штоком перемещается   под   действием   внешних   сил,   например,   силы   пружины   6,   силы тяжести и т д. В цилиндрах двустороннего действия (рис.5.1) имеются две рабочие полости: поршневая А и штоковая Б. Движение штока под действием  давления рабочей жидкости возможно в двух направлениях. Рис 5.2 Расчет основных параметров.    Рабочие площади Sп (м2) поршней цилиндров определяются по формулам: 28 ­   со стороны поршневой полости для цилиндров с односторонним штоком( см. рис.5.1 и рис.5.2) ­  со стороны штоковой полости для цилиндров с односторонним штоком Sп = D2/4,  где D – диаметр поршня; d – диаметр штока. Теоретическое усилие (Н) на штоке без учета сил трения и инерции S2п = (D2 – d2)/4,   F = pномSп,    где рном – номинальное давление, Па (максимальное давление в гидроцилиндре).         При работе цилиндра на штоке развивается сила Fфакт, которая преодолевает статическую   (теоретическую)   нагрузку  Fст,   силу   трения   в   конструктивных элементах Fтр и силу инерции Fин:                 Сила   трения   зависит   от   вида   уплотнения.  Для   цилиндра   с   резиновыми уплотнениями Fфакт = Fст + Fтр + Fин.    Fтр = fDbzн    где  f­  коэффициент  трения скольжения (f  = 0.1…0.2);  b  –  ширина  контактного пояска уплотнения; н – контактное напряжение; z – число колец.              Сила инерции движущихся частей возникает при ускорении и замедлении движения штока. В общем случае Fин = ma    где  m­ масса движущихся частей, приведенная к штоку, включая массу рабочей жидкости; a ­ ускорение.        При равномерном движении штока цилиндра сила инерции равна нулю.        Фактическое усилие на штоке цилиндра Fфакт = Fмех,   где F – теоретическое усилие; мех – механический КПД (мех = 0.85…0.95).                 Расчетную   скорость  v  (м/с)   штока   без   учета   утечек   рабочей   жидкости определяют по формуле v = Q/Sп = 4Q/(D2),  где Q – расход рабочей жидкости, м3/с.                В цилиндре двустороннего действия с односторонним штоком скорости движения   при   прямом   (индекс1)   и   обратном   (индекс2)   ходах   при   постоянстве расходов различны: v1 = Q/Sп = 4Q/(D2);            v2 = Q/S2п = 4Q/(D2­d2)         Вполне очевидно неравенство v2 v1.         Теоретическая мощность (Вт) цилиндра Nт = pномSпv, где v – скорость штока, м/с.        Потери мощности на преодоление сил трения Nтр = Fтрv.   29 Номинальная мощность гидроцилиндра а, КПД N = Nт – Nтр,    = N/Nт = 1 – Fтр/F.      Толщину стенки цилиндра определяют по формуле с = D/2(  [ ]  ] [   p p 1  ,  где D – внутренний диаметр цилиндра; [] ­ допускаемое напряжение растяжения материала   цилиндра,   Па;  p  =   1.2pmax  –   расчетное   давление,   Па   (здесь  pmax  – максимальное давление, Па). Методика выполнения работы При проведении работы необходимо выполнить следующие мероприятия: 1. Ознакомиться с конструкцией и принципом действия поршневого  гидроцилиндра двустороннего действия; 2. Ознакомиться с расчетом основных параметров гидроцилиндра; 3. По исходным данным определить параметры гидроцилиндра указанные в  задании. Содержание отчета: 1. Наименование практической работы, цель и задание с исходными данными; 2. Эскиз поршневого гидроцилиндра двустороннего действия; 3. Краткое описание устройства и принципа работы поршневого гидроцилиндра  двустороннего действия; 4. Результаты расчета параметров гидроцилиндра (рассчитанные диаметр поршня  D и диаметр штока d округлить по ряду номинальных диаметров, указанных в  справочных данных). Контрольные вопросы 1. Что называется гидроцилиндром? 2. Какие существуют разновидности гидроцилиндров? 3. Что подставляет собой рабочая камера гидроцилиндра? 4. Что называют расходом рабочей жидкости 30 ОТЧЕТЫЙ БЛАНК Приложение 4 Практическая работа № _____ Тема: ______________________ Цель работы ­ ________________________________________________________ _______________________________________________________________________ Задание 1. _____________________________________________________________________ _______________________________________________________________________ 2. _____________________________________________________________________ 2.1_____________________________________________________________________ 2.2_____________________________________________________________________ 2.3_____________________________________________________________________ 2.4_____________________________________________________________________ 2.5_____________________________________________________________________ Исходные данные Параметры работы гидроцилиндра Значение параметра Статическая нагрузка, кН. Скорость прямого хода поршня, м/с. Скорость обратного хода поршня, м/с. 1 2 3 4 Максимальное давление в напорной линии,МПа. 5 6 КПД гидроцилиндра Допускаемое напряжение растяжения материала  цилиндра, МПа. Эскиз поршневого гидроцилиндра Устройство и принцип действия двустороннего действия 31 Название и размерность параметра 1 D –  Формула и результаты расчета Расчетные параметры 2 d –  3 ст –   4 Q –   5 N –  32 33