28. ОП.04 Техническая механика

ГОСУДАРСТВЕННОЕ Подписано цифровой
подписью:
БЮДЖЕТНОЕ
ГОСУДАРСТВЕННОЕ
УЧРЕЖДЕНИЕ
БЮДЖЕТНОЕ
КАЛИНИНГРАДСКОЙ
УЧРЕЖДЕНИЕ
ОБЛАСТИ
КАЛИНИНГРАДСКОЙ
ПРОФЕССИОНАЛЬНАЯ ОБЛАСТИ
ОБРАЗОВАТЕЛЬНАЯ ПРОФЕССИОНАЛЬНАЯ
ОБРАЗОВАТЕЛЬНАЯ
ОРГАНИЗАЦИЯ
ОРГАНИЗАЦИЯ "КОЛЛЕДЖ
"КОЛЛЕДЖ
МЕХАТРОНИКИ И
МЕХАТРОНИКИ И
ПИЩЕВОЙ ИНДУСТРИИ"
ПИЩЕВОЙ
Дата: 2024.05.14 15:29:51
+02'00'
ИНДУСТРИИ"

ПРОГРАММА УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ
ОП.04 ТЕХНИЧЕСКАЯ МЕХАНИКА
15.02.10 Мехатроника и робототехника (по отраслям)

2024 г.
1

Рабочая программа учебной дисциплины ОП.04 ТЕХНИЧЕСКАЯ
МЕХАНИКА разработана в соответствии с Федеральным государственным
образовательным стандартом среднего профессионального образования
(далее - ФГОС СПО) по специальности 15.02.10 Мехатроника и
робототехника (по отраслям), входящей в укрупненную группу профессий,
специальностей 15.00.00 Машиностроение.
Организация-разработчик: государственное бюджетное учреждение
Калининградской области профессиональная образовательная организация
«Колледж мехатроники и пищевой индустрии»

Разработчики:
Николаева Екатерина Александровна, методист

СОДЕРЖАНИЕ
1. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА
УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ
2. СТРУКТУРА И
ДИСЦИПЛИНЫ

ПРОГРАММЫ

СОДЕРЖАНИЕ

3. УСЛОВИЯ
РЕАЛИЗАЦИИ
ДИСЦИПЛИНЫ

4
УЧЕБНОЙ
5
УЧЕБНОЙ

4. КОНТРОЛЬ
И
ОЦЕНКА
РЕЗУЛЬТАТОВ
ОСВОЕНИЯ УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ

13
14

1. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ПРОГРАММЫ УЧЕБНОЙ
ДИСЦИПЛИНЫ
1.1. Место дисциплины в структуре основной профессиональной
образовательной программы:
Программа учебной дисциплины «Техническая механика» является
обязательной частью профессионального цикла основной образовательной
программы в соответствии с ФГОС СПО по специальности 15.02.10
Мехатроника и робототехника (по отраслям).
Учебная дисциплина «Техническая механика» наряду с другими
учебными дисциплинами обеспечивает формирование профессиональных
компетенций.
1.2. Цель и планируемые результаты освоения дисциплины:
Код ПК, ОК

Умения

ПК 2.2
Проверять
соответствие
диагностируемых
параметров узлов,
агрегатов и
электронных
модулей
мехатронных
усиройств и
систем
требованиям
эксплуатационной
документации
ПК 2.3
Проводить
контроль
работоспособности
программного
обеспечения
электронных
устройств
управления,
приводов и
датчиков
мехатронных
устройств и систем
ПК 4.2
Разрабатывать
управляющие
программы

Разрабатывать мероприятия по
устранению причин отказов и
обнаружению дефектов
оборудования мехатронных
систем;
Обнаруживать неисправности
мехатронных систем

Применять технологические
процессы восстановления
деталей

Знания
классификацию и виды отказов
оборудования;
Понятие, цель и функции
технической диагностики;
Понятие, цель и виды
технического обслуживания;
Физические принципы работы,
конструкцию, технические
характеристики, области
применения, правила
эксплуатации оборудования
мехатронных систем
Технологические процессы
ремонта и восстановления
деталей и оборудования
мехатронных систем

Синтезировать
кинематическую модель
мобильного робота;
4

мобильных
робототехнических
комплексов в
соответствии с
техническим
заданием
ПК 4.3
Осуществлять
настройку
датчиков и
исполнительных
устройств
мобильных
робототехнических
комплексов в
соответствии с
управляющей
программой и
техническим
заданием

Синтезировать
математическую модель
мобильного робота

Синтезировать динамическую
модель мобильных роботов

1.3. Рекомендуемое
дисциплины:

количество

часов

на

освоение

программы

Всего учебной нагрузки по дисциплине – 126 часов.
Всего во взаимодействии с преподавателем – 122 часа
Из них:
- теоретическое обучение – 68 часов;
- лабораторных и практических занятий – 48 часов;
- консультации – 6 часов
- промежуточной аттестации (экзамена) – 6 часов.
Самостоятельная работа – 4 часа.
2. СТРУКТУРА И СОДЕРЖАНИЕ УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ
2.1. Объем учебной дисциплины и виды учебной работы
Вид учебной работы

Объем часов

Максимальная учебная нагрузка (всего)

126

Обязательная аудиторная учебная нагрузка (всего)

122

в том числе:

теоретическое обучение

лабораторных и практических занятий

Консультации

Промежуточной аттестации

Самостоятельная работа обучающегося (всего)

Промежуточная аттестация проводится в форме экзамена

2.2. Тематический план и содержание учебной дисциплины
Наименование
разделов и
тем
1

Введение

Тема 1.1.
Статика

Содержание учебного материала и формы организации деятельности обучающихся

Объем
часов

Осваиваемые
элементы
компетенций

Содержание учебного материала
Предмет, цели и задачи дисциплины. Основные понятия и термины технической механики.
Структура изучения курса.
Раздел 1. Теоретическая механика
Содержание учебного материала
1. Основные понятия статики. Аксиомы статики. Понятие о свободных и несвободных телах,
виды связей и реакции связей.
2. Плоская система сходящихся сил. Способы сложения двух сил. Разложение силы на две
составляющие. Определение равнодействующей системы сил. Силовой многоугольник.
Условие системы сходящихся сил. Проекция силы на ось, правило знаков. Проекция силы на
две взаимно перпендикулярные оси.
3. Пара сил и момент силы относительно точки. Сложение двух параллельных сил. Пара сил
и её характеристики. Момент пары. Эквивалентные пары. Сложение пар. Условие
равновесия системы пар сил. Момент силы относительно точки.
4. Плоская система произвольно расположенных сил. Приведение силы к данной точке.
Приведение плоской системы сил к данному центру. Главный вектор и главный момент
системы сил. Теорема Вариньона о моменте равнодействующей. Равновесие плоской
системы сил.
5. Пространственная система сил. Проекция силы на ось, не лежащую с ней в одной
плоскости. Момент силы относительно оси. Пространственная система сходящихся сил, её
равновесие.
Пространственная система произвольно расположенных сил, её равновесие.
6. Центр тяжести. Сила тяжести как равнодействующая вертикальных сил. Центр тяжести
тела. Центр тяжести простых геометрических фигур. Определение центра тяжести составных
плоских фигур.
Тематика практических занятий

2
ПК 2.3
37
ПК 2.3
ПК 2.3

ПК 2.3

Тема 1.2.
Кинематика

Тема 1.3.
Динамика

1. Определение главного вектора и главного момента произвольной плоской системы сил.
2. Определение центра тяжести плоских фигур.
Содержание учебного материала
1. Основные понятия кинематики. Покой и движение. Кинематические параметры движения:
траектория, путь, время, скорость, ускорение. Способы задания движения. Средняя скорость
и скорость в данный момент. Ускорение полное, нормальное и касательное. Анализ частных
случаев движения точки. Кинематические графики.
2. Поступательное движение. Вращательное движение твёрдого тела вокруг неподвижной
оси. Частные случаи вращательного движения точки. Линейные скорости и ускорения точек
вращающегося тела.
3. Переносное, относительное и абсолютное движение точки. Скорости этих движений.
Плоскопараллельное движение. Разложение плоскопараллельного движения на
поступательное и вращательное. Мгновенный центр скоростей, способы его определения.
Определение абсолютной скорости любой точки тела. Сложение двух вращательных
движений.
Тематика практических занятий
1. Структурный анализ плоских механизмов
Содержание учебного материала
Основные понятия и аксиомы динамики. Закон инерции. Основной закон динамики. Масса
материальной точки. Закон независимости действия сил. Закон действия и противодействия.
Движение материальной точки. Метод кинетостатики. Свободная и несвободная
материальные точки. Сила инерции при прямолинейном и криволинейном движениях.
Принцип Даламбера. Понятие о неуравновешенных силах инерции и их влиянии на работу
машин. Трение. Работа и мощность. Работа постоянной силы на прямолинейном
перемещении. Работа равнодействующей силы. Работа переменной силы на криволинейном
пути. Мощность. Работа и мощность при вращательном движении. Коэффициент полезного
действия.
Общие теоремы динамики.
Тематика практических работ
1. Проверка законов трения для различных материалов
2. Расчет работы постоянной силы на прямолинейном пути;

ПК 2.3
ПК 2.3
12
ПК 2.2, ПК 2.3,
ПК 4.2, ПК 4.3
ПК 2.2, ПК 2.3,
ПК 4.2, ПК 4.3
ПК 2.2, ПК 2.3,
ПК 4.2, ПК 4.3

ПК 2.2, ПК 2.3
ПК 2.2
ПК 2.2

ПК 2.2
ПК 2.2, ПК 2.3
8

3.Расчет работы переменной силы на криволинейном пути;
4.Расчет кинетической энергии движущегося твердого тела
Самостоятельная работа обучающихся
1. Работа с конспектами лекций, учебной и технической литературой.
2. Выполнение расчётно-графических работ по заданной теме. Решение задач
Тема 2.1.
Основные
положения,
гипотезы и
допущения
Тема 2.2.
Основные
виды
деформаций
элементов
конструкций

Раздел 2. Сопротивление материалов
Содержание учебного материала
1. Основные задачи сопротивления материалов. Деформации упругие и пластические.
Основные гипотезы и допущения. Классификация нагрузок и элементов конструкции. Силы
внешние и внутренние. Метод сечений. Напряжение полное, нормальное, касательное.
Содержание учебного материала
1. Внутренние силовые факторы при растяжении и сжатии. Эпюры продольных сил.
Нормальное напряжение. Эпюры нормальных напряжений. Продольные и поперечные
деформации. Закон Гука. Коэффициент Пуассона. Определение осевых перемещений
поперечных сечений бруса.
2. Испытания материалов на растяжение и сжатие при статическом нагружении. Диаграммы
растяжения и сжатия пластичных и хрупких материалов. Механические характеристики
материалов.
3. Напряжения предельные, допускаемые и расчётные. Коэффициент запаса прочности.
Условие прочности, расчёты на прочность. Статически неопределимые системы.
4. Срез: основные расчётные предпосылки, расчётные формулы, условие прочности.
Смятие: условности расчёта, расчётные формулы, условие прочности. Допускаемые
напряжения.
5. Статические моменты сечений. Осевые, центробежные и полярные моменты инерции.
Главные оси и главные центральные моменты инерции. Осевые моменты инерции
простейших сечений. Полярные моменты инерции круга и кольца. Определение главных
центральных моментов инерции составных сечений, имеющих ось симметрии.
6. Чистый сдвиг. Закон Гука при сдвиге. Модуль сдвига. Внутренние силовые факторы при
кручении. Эпюры крутящих моментов. Кручение бруса круглого поперечного сечения.
Основные гипотезы. Напряжения в поперечном сечении. Угол закручивания. Расчёты на

ПК 2.2, ПК 2.3
1
37
ПК 2.2, ПК 2.3
12

ПК 2.2, ПК 2.3

ПК 2.2

ПК 2.2, ПК 2.3,
ПК 5.2
ПК 2.2, ПК 2.3
ПК 2.2, ПК 2.3

ПК 2.2, ПК 2.3

Тема 2.3.
Прочность при
динамических
нагрузках.
Устойчивость
сжатых
стержней

прочность и жёсткость при кручении. Рациональное расположение колес на валу.
7. Основные понятия и определения. Классификация видов изгиба. Внутренние силовые
факторы при прямом изгибе. Эпюры поперечных сил и изгибающих моментов. Нормальные
напряжения при изгибе.
8. Рациональные формы поперечных сечений балок из пластичных и хрупких материалов.
Понятие о касательных напряжениях при изгибе. Линейные и угловые перемещения при
изгибе, их определение.
9. Назначение гипотез прочности. Эквивалентное напряжение. Гипотеза наибольших
касательных напряжений. Гипотеза энергии формоизменения. Расчёт бруса круглого
поперечного сечения при сочетании основных деформаций.
Тематика практических работ
1.Определение продольных сил и нормальных напряжений;
2.Расчет заклепочных соединений;
3.Расчет сварных и клеевых соединений;
4.Определение напряжения и деформации при кручении бруса круглого сечения;
5.Расчеты на прочность при изгибе;
6.Расчет бруса большой жесткости при изгибе с растяжением (сжатием);
7.Расчет сжатых стержней по формуле Эйлера;
8.Расчет сжатых стержней на устойчивость по эмпирическим формулам;
Содержание учебного материала
1. Понятие о динамических нагрузках. Силы инерции при расчётах на прочность.
Динамическое напряжение и динамический коэффициент.
2. Критическая сила, критическое напряжение, гибкость. Формула Эйлера. Формула
Ясинского. Категории стержней в зависимости от их гибкости. Расчёты на устойчивость
сжатых стержней.
Тематика практических занятий
1. Выполнение расчёта на устойчивость сжатых стержней.
Самостоятельная работа обучающихся
1. Работа с текстами учебника и дополнительной литературой, конспектирование. Решение
задач по образцу.
2. Работа со словарями и справочниками.

ПК 2.2, ПК 2.3
ПК 2.2, ПК 2.3
ПК 2.2, ПК 2.3

ПК 2.2
ПК 2.2

ПК 2.2
12

ПК 2.2, ПК 4.2

ПК 2.2
1

Тема 3.1.
Механические
передачи

Тема 3.2.
Сведения о
механизмах и
деталях машин

Раздел 3. Детали машин
Содержание учебного материала
1. Общие сведения о передачах. Особенности конструкции фрикционных передач. Виды
разрушений и критерии работоспособности. Области применения, определение диапазона
регулирования.
2. Зубчатые передачи. Классификация, характеристики и области применения зубчатых
передач. Основы теории зацепления. Основные критерии работоспособности и расчёта
зубчатых передач.
3. Передачи с трением скольжения и трением качения. Виды разрушения и критерии
работоспособности.
4. Червячные передачи. Геометрические соотношения, передаточное число КПД. Виды
разрушения зубьев. Виды расчётов червячных передач.
5. Передачи с гибкой связью. Детали передач. Основные геометрические соотношения. Виды
разрушений и критерии работоспособности. Проектировочный и проверочный расчёты
передач.
Содержание учебного материала
1. Общие сведения о редукторах. Назначение, устройство, классификация, основные типы
конструкции. Основные параметры редукторов.
2. Валы и оси, их назначение и классификация. Проектировочный и проверочный расчёт
элементов конструкции валов и осей.
3. Опоры валов и осей. Подшипники скольжения. Виды разрушений, критерии
работоспособности.
4. Подшипники качения. Основные конструкции: классификация, обозначение, критерии
работоспособности.
5. Муфты: назначение и классификация. Устройство и принцип действия основных типов
муфт. Подбор стандартных деталей при проектировании различных механизмов.

38
ПК 2.2, ПК 4.3,
ПК 5.2
ПК 2.2, ПК 2.3,
ПК 4.3, ПК 5.2
12

ПК 2.2, ПК 2.3,
ПК 4.3, ПК 5.2
ПК 2.2, ПК 2.3,
ПК 4.3, ПК 5.2
ПК 2.2, ПК 2.3,
ПК 4.3, ПК 5.2
ПК 2.2, ПК 5.2

ПК 2.2, ПК 2.3,
ПК 5.2
ПК 2.2, ПК 2.3,
ПК 5.2
ПК 2.2, ПК 2.3,
ПК 5.2
ПК 2.2, ПК 2.3,
ПК 5.2

Тематика практических работ
1. Изучение конструкции зубчатого редуктора.
2. Изучение конструкции конического редуктора.
3. Изучение конструкции подшипников качения.
4.Расчет передаточных отношений передач
5.Расчет КПД
Тема 3.3.
Виды
соединений
деталей машин

Содержание учебного материала
Виды неразъёмных соединений. Допускаемые напряжения в соединениях. Расчёты
неразъёмных соединений.
Виды разъёмных соединений. Классификация, сравнительная характеристика. Проверочный
расчёт соединений.
Самостоятельная работа обучающихся
1. Подготовка рефератов на заданные темы.
2. Выполнение расчётно-графической работы.
3. Решение задач и упражнений по заданным темам

Консультации
Промежуточная аттестация в форме экзамена
Всего:

ПК 2.2, ПК 2.3,
ПК 5.2
ПК 2.2, ПК 2.3,
ПК 5.2
ПК 2.2, ПК 2.3,
ПК 5.2

2
6
6
126

3. УСЛОВИЯ РЕАЛИЗАЦИИ ПРОГРАММЫ УЧЕБНОЙ
ДИСЦИПЛИНЫ
3.1. Реализация программы учебной дисциплины предусматривает
наличие следующих специальных помещений:
лаборатория «Техническая механика».
Оборудование лаборатории «Техническая механика».:
• рабочие места по количеству обучающихся;
• рабочее место преподавателя;
• комплект учебно-наглядных пособий, демонстрационных материалов
«Техническая механика»;
• универсальная испытательная машина на растяжение, сжатие, кручение
(типа ZDMU-30);
• лабораторные стенды для испытания на сложное нагружение и
устойчивость;
• макеты механических передач, разъёмных и неразъёмных соединений.
Технические средства обучения:
• интерактивная доска;
• компьютер с лицензионным программным обеспечением;
мультимедиапроектор.
3.2. Информационное обеспечение реализации программы
Для реализации программы библиотечный фонд образовательной
организации должен иметь печатные и/или электронные образовательные и
информационные ресурсы, рекомендуемые
для использования в
образовательном процессе.
3.2.1. Печатные издания
Основные источники:
1.Вереина, Л.И. Техническая механика. Учебник. 8-е изд./ Л.П.Вереина. - М.:
Издательский центр «Академия», 2014.
Дополнительные источники:
1.Вереина, Л.И. Основы технической механики.
Учебное пособие /
Л.П.Вереина, М.М.Краснов. – М.: издательский центр «Академия», 2016.
Основы технической механики: Рабочая тетрадь (3-е изд., стер.) учеб.
пособие 103113339 2016

4. КОНТРОЛЬ И ОЦЕНКА РЕЗУЛЬТАТОВ ОСВОЕНИЯ УЧЕБНОЙ
ДИСЦИПЛИНЫ
Результаты обучения

Критерии оценки

Формы и методы
оценки

умение разрабатывать
мероприятия по устранению
причин отказов и обнаружению
дефектов оборудования
мехатронных систем;

Результативная разработка
мероприятий по
устранению причин
отказов и обнаружению
дефектов оборудования
мехатронных систем