TEORIA MASZYN I PODSTAWY AUTOMATYKI

ISBN: 978-83-8156-282-9

371 stron
format: B5
oprawa: miękka
Rok wydania: 2021

Przedstawiony zakres tematyki przedmiotu wynikający z programów kierunków studiów i wymaganych efektów kształcenia ma na celu przekazanie studentom teoretycznej wiedzy oraz nabycia kompetencji i umiejętności potrzebnych do realizowania projektów technicznych rozwiązań konstrukcyjnych mechanizmów i urządzeń stosowanych w budowie pojazdów i maszyn roboczych, przy zastosowaniu układów automatycznego sterowania w ich budowie, z zastosowaniem nowoczesnych narzędzi wspomagania komputerowego.

W rozdziale 1 skryptu dokonano wprowadzenia do przedmiotu "Teoria mechanizmów i maszyn". W rozdziale 2 omówiono strukturę mechanizmów i maszyn, w tym klasyfikację par kinematycznych, oraz klasyfikację strukturalną i funkcjonalną mechanizmów. Rozdział 3 zawiera opis metod wykreślnych i analitycznych kinematyki mechanizmów, w tym mechanizmu korbowowodzikowego czworoboku przegubowego i mechanizmu jarzmowego, oraz przykładowe zadania. W rozdziale 4 omówiono metody analizy kinematycznej mechanizmów krzywkowych, syntezę mechanizmu krzywkowego metodą analityczną oraz przykładowe zadania. W rozdziale 5 opisano dynamikę mechanizmów i maszyn, a w tym siły bezwładności, wyznaczanie reakcji w parach kinematycznych mechanizmów, ruch maszyny pod działaniem sił, nierównomierność biegu maszyny, wyznaczanie momentu bezwładności koła zamachowego, oraz przykładowe zadania. W rozdziale 6 omówiono podstawowe pojęcia automatyki. Opis charakterystyk elementów i układów automatyki zawiera rozdział 7. W rozdziale 8 omówiono właściwości statyczne i dynamiczne podstawowych elementów liniowych z przykładami. Rozdział 9 zawiera opis budowy i przekształcania schematów blokowych. W rozdziale 10 omówiono rodzaje i właściwości regulatorów. W rozdziale 11 przedstawiono kryteria oceny układów automatyki, a w tym kryteria stabilności, korekcję układów, kryteria oceny układów w stanach ustalonych oraz kryteria oceny stanów dynamicznych układów automatyki.

SPIS TREŚCI

PRZEDMOWA

1. WPROWADZENIE

2. STRUKTURA MECHANIZMÓW I MASZYN
2.1. Klasyfikacja par kinematycznych
2.2. Łańcuchy kinematyczne
2.3. Wzory strukturalne
2.4. Więzy bierne
2.5. Zbędne stopnie swobody
2.6. Mechanizmy postępowe
2.7. Klasyfikacja strukturalna mechanizmów płaskich
2.8. Czworobok przegubowy i jego przekształcenia
2.9. Klasyfikacja funkcjonalna mechanizmów

3. KINEMATYKA MECHANIZMÓW I MASZYN
3.1. Metody wykreślne kinematyki
3.1.1. Wyznaczanie toru punktu
3.1.2. Wyznaczanie prędkości
3.1.3. Wyznaczanie przyspieszeń
3.2. Metody analityczne wyznaczania prędkości i przyspieszeń
3.2.1. Wyznaczanie położeń prędkości i przyspieszeń czworoboku przegubowego
3.2.2. Wyznaczanie położeń prędkości i przyspieszeń mechanizmu korbowo-wodzikowego
3.2.3. Wyznaczanie położeń prędkości i przyspieszeń mechanizmu jarzmowego
3.3. Przykłady zadań z kinematyki mechanizmów dźwigniowych

4. MECHANIZMY KRZYWKOWE
4.1. Analiza kinematyczna mechanizmów krzywkowych
4.1.1. Metoda zastępowania pary IV klasy parami V klasy
4.1.2. Metoda analityczna wyznaczania położenia prędkości i przyspieszenia popychacza ostrzowego współpracującego z krzywką kołową mimośrodową
4.1.3. Metoda analityczna wyznaczania położenia prędkości i przyspieszenia popychacza talerzykowego współpracującego z krzywką kołową mimośrodową
4.2. Synteza mechanizmów krzywkowych -metoda analityczna
4.3. Przykłady zadań z kinematyki mechanizmów krzywkowych

5. DYNAMIKA MECHANIZMÓW I MASZYN
5.1. Kinetostatyka mechanizmów płaskich
5.1.1. Siły bezwładności
5.1.2. Metoda mas zastępczych
5.1.3. Warunki statycznej wyznaczalności płaskiego łańcucha kinematycznego
5.1.4. Wyznaczanie reakcji w mechanizmach bez uwzględnienia sił tarcia
5.2. Ruch maszyny pod działaniem sił
5.2.1. Redukcja mas i momentów bezwładności sił
5.2.3. Równania ruchu maszyny
5.2.4. Nierównomierność biegu maszyny w ruchu ustalonym
5.3. Przykłady zadań z dynamiki mechanizmów i maszyn

6. PODSTAWOWE POJĘCIA AUTOMATYKI
6.1. Wprowadzenie
6.2. Układy automatyki
6.3. Klasyfikacja układów automatyki
6.4. Właściwości układów liniowych
6.5. Linearyzacja funkcji
6.6. Zasady rachunku operatorowego
6.7. Transmitancja operatorowa
6.8. Rodzaje wymuszeń
6.9. Wyznaczanie przebiegów przejściowych z transmitancji operatorowej

7. CHARAKTERYSTYKI ELEMENTÓW I UKŁADÓW AUTOMATYKI
7.1. Charakterystyka czasowa
7.2. Charakterystyka częstotliwościowa
7.3. Charakterystyki logarytmiczne

8. WŁAŚCIWOŚCI STATYCZNE I DYNAMICZNE ELEMENTÓW LINIOWYCH
8.1. Elementy bezinercyjne (proporcjonalne)
8.2. Elementy inercyjne pierwszego rzędu
8.3. Elementy całkujące
8.4. Elementy różniczkujące
8.4.1. Idealny element różniczkujący
8.4.2. Rzeczywisty element różniczkujący
8.5. Elementy oscylacyjne
8.6. Elementy opóźniające
8.7. Rodzaje obiektów i ich charakterystyki
8.8. Doświadczalne wyznaczanie charakterystyk obiektów regulacji
8.8.1. Wyznaczanie charakterystyk skokowych
8.8.2. Wyznaczanie charakterystyk częstotliwościowych

9. BUDOWA I PRZEKSZTAŁCANIE SCHEMATÓW BLOKOWYCH
9.1. Węzły informacyjne i sumacyjne
9.2. Przekształcanie schematów blokowych

10. REGULATORY
10.1. Działanie regulatora w układzie regulacji
10.2. Klasyfikacja regulatorów
10.3. Rodzaje regulatorów
10.3.1. Regulatory proporcjonalne, regulatory P
10.3.2. Regulatory całkujące, regulatory I
10.3.3. Regulatory proporcjonalno-całkujące, regulatory PI
10.3.4. Regulatory proporcjonalno-różniczkujące, regulatory PD
10.3.5. Regulatory proporcjonalno-całkująco-różniczkujące, regulatory PID
10.4. Układ regulator wzmacniacz
10.5. Nastawianie regulatorów

11. KRYTERIA OCENY UKŁADÓW AUTOMATYKI
11.1. Ogólny warunek stabilności układów liniowych
11.2. Kryterium stabilności Hurwitz‘a
11.3. Kryterium stabilności Nyquista
11.4. Zapas modułu i zapas fazy układu zamkniętego
11.5. Wpływ wzmocnienia i opóźnień na stabilność układu zamkniętego
11.6. Korekcja układów
11.6.1. Korekcja układów przez przyspieszenie fazy
11.6.2. Korekcja układów przez całkowanie
11.7. Kryteria oceny układów w stanach ustalonych
11.8. Kryteria oceny stanów dynamicznych
11.8.1. Wskaźniki dotyczące cech odpowiedzi skokowej
11.8.2. Wskaźniki dotyczące przebiegu charakterystyk częstościowych

BIBLIOGRAFIA