5 ECTS credits
125 u studietijd
Aanbieding 1 met studiegidsnummer 1009382BNR voor alle studenten in het 2e semester met een verdiepend bachelor niveau.
In elk industrieel bedrijf zijn er machines die producten fabriceren. Elke ingenieur zal, wat ook zijn specialisatie is, geconfronteerd worden met de werking van een machinepark. Het is dan ook onontbeerlijk dat elke burgerlijk ingenieur de basisbegrippen van de werktuig(bouw)kunde beheerst, zodanig dat hij/zij op zijn minst kan communiceren over deze machines met zijn collega werktuigkundig ingenieur. In vele bedrijven verwacht men van een burgerlijk ingenieur dat hij/zij een inschatting kan maken over de al dan niet goede werking en het onderhoud van het machinepark.
De onderstaande inhoud voor een opleidingsonderdeel 'Werktuigkunde' (voor niet werktuigkundigen) is opgesteld geworden vanuit de optiek om niet-specialisten vertrouwd te maken met de basisonderdelen van een machine samen met de daaraan verbonden problemen.
De opbouw van het opleidingsonderdeel 'Werktuigkunde' start met een studie van het kernelement van elke machine : de roterende as. In deze module hebben we specifiek aandacht voor buigingskritische snelheden, de onbalans en de problematiek van het balanceren en de ondersteuning (lagering) van assen.
In de tweede module wordt een werktuigkundige constructie in zijn geheel bestudeerd als een artefact dat vermogen transfereert van een aandrijvende machine, via een overbrenging, naar een aangedreven machine. De basisbegrippen betreffende de stabiele werking, de meest gangbare overbrengingen en het probleem van torsiekritische snelheden worden bestudeerd.
Modules drie en vier behandelen kort twee belangrijke problemen verbonden met bewegende machines. In module drie komt de trillingsisolatie en trillingsdemping in machines aan bod. Module vier behandelt wrijving en smering.
In de laatste module wordt de basiswerking van enkele belangrijke machines behandeld. Pompen en verbrandingsmotoren werden hier weerhouden.
Inleiding tot de werktuigbouwkunde
1. Doelstelling
2. Opbouw van het opleidingsonderdeel
3. Voorbeelden
Module I : Roterende assen
1. Buigingskritische snelheden
Wat zijn buigingskritische snelheden ?
2. Uitbalancering van starre rotoren
Modellisatie van as met 1 schijf - Balanceermachine van Leblanc
Onbalans - principe van uitbalancering
Oorsprong van de onbalans
Basisprincipes van uitbalanceren van starre rotoren
Keuze van de balanceringstechniek
Uitbalanceren in situ
3. Ondersteuning van assen
Indeling van de lagers : wentellagers, glijlagers,droge lagers
Materiaal en fabricage
Enkele lager types en hun toepassingen
Voor- en nadelen van de verschillende lagertypes
Voorbeelden.uit de machinebouw
Module II : Transmissie van vermogen
1. Basisbegrippen
Inleiding
Begrippen arbeid, koppel - toerenkarakteristiek
Werkingspunt bij stelsels aandrijvende - aangedreven machine
Aanpassing van machines - snelheidsreduktie - koppelomvormers -gebruik van versnellingsbak
2. Overbrenging van vermogen
Tandwieloverbrengingen
Indeling van de tandwieloverbrenging
Overbrengingsverhouding - keuze van tandwielstelsel
Enkelvoudige en samengestelde tandwielstelsels - reductoren
Planetaire tandwielstelsels - Toepassingen in automatische transmissies differentieel-
Riemoverbrengingen
Kettingoverbrengingen
3. Torsiekritische snelheden- het Campbell-diagramma
Module III : Trillingen in machines
1. Modellisatie van een trillend systeem
2. Vrije trillingen en gedwongen trillingen
3. Meten van trillingen
4. Isolatie van trillingen
5. Dynamische trillingsdemper
Module IV : Tribologie
1. Het fenomeen wrijving
2. Soorten wrijving
3. Droge wrijving
4. Viskeuze wrijving
5. Grenssmering
Module V : Werking van machines
1. Pompen
Basisprincipes
Volumetrische pompen
Stromingspompen
Karakteristieken van pompen
Bijzondere verschijnselen ( hamerslag, cavitatie)
Berekening van een pompcircuit
Bouw
2. Verbrandingsmotoren
Basisprincipes
Interne en externe verbrandingsmotoren
Tweetakt, viertakt, Otto en Diesel
Cycli
Karakteristieken
Bouw
Werktuigkunde deel 1: Rotoren en hun ondersteuning, VUB 2015
Werktuigkunde deel 2: Transmissie van vermogen, VUB 2015
Werktuigkunde deel 3: Trillingen, VUB 2015
Aanvullend studiemateriaal:
"Fundamentals of Machine Elements", Hamrock, B.J., Jacobson, B., Schmid, S.R., Mc-Graw-Hill, 2013 ISBN 9781482247480
"Engines: An Introduction", Lumley, J.L., Cambridge, 1999 ISBN 9780521644891
Doel is een overzicht te geven van een aantal machine elementen, zoals assen, tandwielen, riemen en lagers en inzicht te geven in het dynamische gedrag van deze elementen in machines. Dit wordt bijkomend geïllustreerd voor verbrandingsmotoren en pompen.
De beoordeling bestaat uit volgende opdrachtcategorieën:
Examen Mondeling bepaalt 90% van het eindcijfer
WPO Praktijkopdracht bepaalt 10% van het eindcijfer
Binnen de categorie Examen Mondeling dient men volgende opdrachten af te werken:
Binnen de categorie WPO Praktijkopdracht dient men volgende opdrachten af te werken:
Meer informatie is beschikbaar op Canvas.
Deze aanbieding maakt deel uit van de volgende studieplannen:
Bachelor in de ingenieurswetenschappen: bouwkunde
Bachelor in de ingenieurswetenschappen: chemie en materialen
Bachelor in de ingenieurswetenschappen: verkort traject chemie en materialen na vooropleiding chemie
Bachelor in de ingenieurswetenschappen: verkort traject chemie en materialen na vooropleiding bio-ingenieur