Cel kształcenia i wykaz literatury

Główny cel kształcenia: Celem kształcenia jest zapoznanie studentów z technikami oraz metodami stosowanymi w obszarze diagnostyki układów mechanicznych bazującej na analizie zjawisk drganiowych.

Ogólne informacje o zajęciach: Zajęcia prowadzone są w formie wykładów i laboratoriów. Podczas wykładów przedstawiana jest podstawowa wiedza dotycząca metod i technik stosowanych w diagnostyce układów mechanicznych. Wiedza na temat metod i technik jest podana w takiej formie, aby mogła być wprost wykorzystana podczas realizacji zajęć laboratoryjnych. Podczas laboratoriów studenci mają do dyspozycji stanowiska dydaktyczne (jedno stanowisko na dwie osoby) składające się m.in. z maszyn wirnikowych z czujnikami drgań oraz systemu akwizycji danych. Studenci samodzielnie przeprowadzają eksperymenty pomiarowe, przetwarzają dane pomiarowe oraz dokonują ich analizy w celu identyfikacji uszkodzeń elementów maszyn. Ponadto studenci wykorzystują stanowisko badawczo-dydaktyczne do modelowania i analizy uszkodzeń, układ do pomiaru hałasu, kamerę do rejestracji i analizy drgań. Studenci nabywają umiejętności diagnozowania uszkodzeń układów napędowych (nieosiowość, niewyważenie, uszkodzenia łożysk, przekładni zębatych, wałów, itp.) oraz statycznych elementów konstrukcji (korpusy, ramy, itp)

Materiały dydaktyczne: Wykłady i instrukcje do zajęć laboratoryjnych są dostępne na stronie wizytówce koordynatora

Wykaz literatury, wymaganej do zaliczenia zajęć

Literatura wykorzystywana podczas zajęć wykładowych

1

Sławomir Szymaniec, Marek Kacperak

Utrzymanie ruchu w przemyśle

PWN Warszawa.

2021

Literatura wykorzystywana podczas zajęć ćwiczeniowych/laboratoryjnych/innych

1

Sławomir Szymaniec, Marek Kacperak

Utrzymanie ruchu w przemyśle

PWN Warszawa.

2021

Literatura do samodzielnego studiowania

1	R. D. Blevins	Formulas for dynamics, acoustics and vibration	John Wiley & Sons, Ltd..	2015
2	J. K. Sinha	Vibration Analysis, Instruments, and Signal Processing	CRC Press.	2015

Wymagania wstępne w kategorii wiedzy/umiejętności/kompetencji społecznych

Wymagania formalne: student zarejestrowany na semestr 2

Wymagania wstępne w kategorii Wiedzy: Student powinien posiadać podstawową wiedzę w zakresie dynamiki układów mechanicznych

Wymagania wstępne w kategorii Umiejętności: Student powinien posiadać podstawowe umiejętności w zakresie pomiarów drgań

Wymagania wstępne w kategorii Kompetencji społecznych: Student powinien być świadomy procesów zachodzących we współczesnym świecie.

Efekty kształcenia dla zajęć

MEK	Student, który zaliczył zajęcia	Formy zajęć/metody dydaktyczne prowadzące do osiągnięcia danego efektu kształcenia	Metody weryfikacji każdego z wymienionych efektów kształcenia	Związki z KEK	Związki z PRK
01	zna metody, techniki i narzędzia stosowane w obszarze diagnostyki układów mechanicznych oraz najnowsze trendy w tym obszarze.	wykład	zaliczenie cz. pisemna	K_W07+	P7S_WG
02	potrafi wybrać i zastosować metody, techniki i narzędzia inżynierskie z zakresu diagnostyki układów mechanicznych do diagnozowania stanu maszyn.	laboratorium	aktywność na zajęciach laboratoryjnych, obserwacja wykonawstwa	K_U07++ K_K05+	P7S_KK P7S_UW

Uwaga: W zależności od sytuacji epidemicznej, jeżeli nie będzie możliwości weryfikacji osiągniętych efektów uczenia się określonych w programie studiów w sposób stacjonarny w szczególności zaliczenia i egzaminy kończące określone zajęcia będą mogły się odbywać przy użyciu środków komunikacji elektronicznej (w sposób zdalny).

Treści kształcenia dla zajęć

Sem.	TK	Treści kształcenia	Realizowane na	MEK
2	TK01	Wiadomości wprowadzające. Diagnostyka. Cele diagnostyki. Wibrodiagnostyka maszyn. Rola diagnostyki układów mechanicznych w przemyśle. Zarządzanie danymi diagnostycznymi. Problem formatu danych diagnostycznych. Systemy i programy do wspomagania diagnostyki układów mechanicznych. Czynnik ludzki a skuteczność diagnostyki układów. Sygnały diagnostyczne i ich wybór. Sygnały skorelowane. Monitorowanie stanu maszyn. Progi alarmowe. Problem fałszywych alarmów.	W01,W02	MEK01
2	TK02	Metody przetwarzania i analizy sygnałów w diagnostyce. Rodzaje sygnałów. Analiza sygnałów w dziedzinie czasu. Obwiednia sygnału. Zastosowanie metod statystycznych i transformaty Fouriera w diagnostyki układów mechanicznych. Analiza sygnałów w dziedzinie częstotliwości i rzędów. Związek pomiędzy strukturą maszyny a widmem częstotliwości/rzędów.	W03,W04	MEK01
2	TK03	Elementy składowe układów mechanicznych: napędy elektryczne, pneumatyczne, hydrauliczne, przekładnie zębate, łożyska, pompy, wentylatory, sprzęgła, wały i wirniki, przewody, okablowanie, elementy złączne. Typowe uszkodzenia tych elementów.	W05,W06	MEK01
2	TK04	Diagnostyka łożysk tocznych. Typowe uszkodzenia łożysk tocznych. Dziewięć etapów uszkodzenia łożysk tocznych i ich symptomy. Diagnostyka uszkodzeń łożysk tocznych.	W07,W08	MEK01
2	TK05	Diagnostyka przekładni zębatych: wibrodiagnostyka, diagnostyka termiczna, diagnostyka olejowa. Analiza drgań przekładni zębatych. Typowe uszkodzenia przekładni zębatych i ich symptomy.	W09,W10	MEK01
2	TK06	Diagnostyka zespołów napędowych z uwzględnieniem uszkodzeń podzespołów, luzów, nieosiowości, niewyważenia.	W11,W12	MEK01
2	TK07	Diagnostyka uszkodzeń statycznych elementów maszyn jak obudowy, korpusy, ramy.	W13,W14	MEK01
2	TK08	Zaliczenie wykładu	W15	MEK01
2	TK09	Zapoznanie ze stanowiskami dydaktycznymi i badawczymi do diagnostyki maszyn: struktura systemów, sygnały diagnostyczne.	L01,L02	MEK02
2	TK10	Pomiar drgań maszyn. Analiza sygnału w dziedzinie czasu. Wyznaczanie miar sygnałów: średnia, wariancja, odchylenie standardowe, wartość skuteczna, moment 3-go rzędu, skośność, kurtoza, współczynnik szczytu, współczynnik kształtu. Uśrednianie koherentne. Filtracja dolnoprzepustowa, górnoprzepustowa i pasmowoprzepustowa. Obwiednia sygnału. Interpretacja wyników analizy sygnałów.	L03-L06	MEK02
2	TK11	Analiza sygnału w dziedzinie częstotliwości. Widmo częstotliwości sygnału. Widmo częstotliwości obwiedni sygnału. Widmo rzędów. Uśrednianie widma. Interpretacja wyników analizy.	L07,L08	MEK02
2	TK12	Diagnostyka łożysk tocznych. Analiza trendów. Analiza charakterystycznych częstotliwości uszkodzeń.	L09,L10	MEK02
2	TK13	Diagnostyka przekładni zębatych. Analiza charakterystycznych częstotliwości uszkodzeń.	L11,L12	MEK02
2	TK14	Diagnostyka zespołów napędowych z uwzględnieniem uszkodzeń podzespołów, luzów, nieosiowości, niewyważenia.	L13-L15	MEK02

Nakład pracy studenta

Forma zajęć	Praca przed zajęciami	Udział w zajęciach	Praca po zajęciach
Wykład (sem. 2)		Godziny kontaktowe: 15.00 godz./sem.	Studiowanie zalecanej literatury: 7.00 godz./sem.
Laboratorium (sem. 2)	Przygotowanie do laboratorium: 7.00 godz./sem.	Godziny kontaktowe: 15.00 godz./sem.
Konsultacje (sem. 2)	Przygotowanie do konsultacji: 1.00 godz./sem.	Udział w konsultacjach: 1.00 godz./sem.
Zaliczenie (sem. 2)	Przygotowanie do zaliczenia: 7.00 godz./sem.

Sposób wystawiania ocen składowych zajęć i oceny końcowej

Forma zajęć	Sposób wystawiania oceny podsumowującej
Wykład	Ocena z wykładu jest wystawiana na podstawie zaliczenia związanego ze sprawdzeniem osiągnięcia efektów MEK1. Podczas zaliczenia pisemnego w formie testu student otrzymuje dziesięć pytań testowych jednokrotnego wyboru. Za każdą poprawną odpowiedź student otrzymuje 1 pkt., a za każdą niepoprawną odpowiedź student otrzymuje 0 pkt. Ocena z zaliczenia wykładu jest wystawiana na podstawie uzyskanej liczby punktów P w następujący sposób: P między 0 a 5 - ocena ndst (2,0); P=6 - ocena dst (3,0); P=7 - ocena +dst (3,5); P=8 - ocena db (4,0); P=9 - ocena +db (4,5); P=10 - ocena bdb (5,0).
Laboratorium	Studenci uzyskują ocenę (OL) z aktywności i obserwacji wykonawstwa na laboratoriach związaną z realizacją efektu MEK2. Jest ona wyznaczana w następujący sposób. Na podstawie ocen z aktywności i obserwacji wykonawstwa uzyskanych w trakcie semestru wyznaczana jest średnia ocen (S). Średnia ocen (S) jest zaokrąglana do stopni zgodnych z regulaminem studiów w następujący sposób: S poniżej 3.00 - ocena ndst (2,0); S co najmniej 3.00 i poniżej 3.25 - ocena dst (3,0); S co najmniej 3.25 i poniżej 3.75 - ocena +dst (3,5); S co najmniej 3.75 i poniżej 4.25 - ocena db (4,0); S co najmniej 4.25 i poniżej 4.75 - ocena +db (4,5); S 4.75 lub powyżej 4.75 - ocena bdb (5,0). Tak wyznaczona ocena stanowi ocenę z zaliczenia laboratorium (OL).
Ocena końcowa	Student uzyskuje pozytywną ocenę końcową, jeśli posiada pozytywne oceny końcowe z wszystkich form zajęć. Ocena końcowa jest wyznaczana na podstawie średniej ważonej ocen z zaliczenia wykładu i laboratorium: S=0.25*OW+0.75*OL, gdzie OW - ocena z zaliczenia wykładu, OL - ocena z zaliczenia laboratorium. Średnia ocen S jest zaokrąglana do stopni zgodnych z regulaminem studiów w następujący sposób: S co najmniej 3.00 i poniżej 3.25 - ocena dst (3,0); S co najmniej 3.25 i poniżej 3.75 - ocena +dst (3,5); S co najmniej 3.75 i poniżej 4.25 - ocena db (4,0); S co najmniej 4.25 i poniżej 4.75 - ocena +db (4,5); S 4.75 lub powyżej 4.75 - ocena bdb (5,0).

Przykładowe zadania

Wymagane podczas egzaminu/zaliczenia
(-)

Realizowane podczas zajęć ćwiczeniowych/laboratoryjnych/projektowych
(-)

Inne
(-)

Czy podczas egzaminu/zaliczenia student ma możliwość korzystania z materiałów pomocniczych : nie

Treści zajęć powiazane są z prowadzonymi badaniami naukowymi: tak

1	A. Burghardt; P. Gierlak; K. Kurc; M. Muszyńska; D. Szybicki	A Hybrid System Containing a 3D Scanner and a Laser Tracker Dedicated to Robot Programming	2023
2	A. Burghardt; P. Gierlak; K. Kurc; M. Muszyńska; D. Szybicki	Iterative Laser Measurement of an Aircraft Engine Blade in Robotic Grinding Process	2023
3	A. Burghardt; P. Gierlak; K. Kurc; M. Muszyńska; D. Szybicki	The Use of a Fuzzy Controller in the Machining of Aircraft Engine Components	2023
4	A. Burghardt; P. Gierlak; K. Kurc; M. Muszyńska; T. Muszyński; D. Szybicki; M. Uliasz	Implementation of SSN in the Evaluation of the Robotic Welding Process of Aircraft Engine Casing Components	2023
5	B. Bomba; A. Burghardt; P. Gierlak; K. Kurc; M. Muszyńska; D. Szybicki	Estimation of Selected Geometric Dimensions during Manufacturing of Aircraft Accessory Gearboxes on a CNC Machine Using ANFIS	2023
6	P. Gierlak	Neural Control of a Robotic Manipulator in Contact with a Flexible and Uncertain Environment	2023
7	P. Gierlak; J. Warmiński	Analysis of Bifurcation Vibrations of an Industrial Robot Arm System with Joints Compliance	2023
8	P. Gierlak; P. Pietruś	Influence of the Manipulator Configuration on Vibration Effects	2023
9	A. Burghardt; P. Gierlak; K. Kurc; M. Muszyńska; A. Ornat; D. Szybicki; M. Uliasz	Application of a 3D Scanner in Robotic Measurement of Aviation Components	2022
10	A. Burghardt; P. Gierlak; K. Kurc; M. Muszyńska; A. Ornat; D. Szybicki; M. Uliasz	Selection of Robotic Machining Parameters with Pneumatic Feed Force Progression	2022
11	A. Burghardt; P. Gierlak; K. Kurc; M. Muszyńska; A. Ornat; D. Szybicki; M. Uliasz	TCP Parameters Monitoring of Robotic Stations	2022
12	A. Burghardt; P. Gierlak; K. Kurc; M. Muszyńska; D. Szybicki	Robotic Grinding Process of Turboprop Engine Compressor Blades with Active Selection of Contact Force	2022
13	G. Bomba; P. Gierlak; M. Muszyńska; A. Ornat	On-Machine Measurements for Aircraft Gearbox Machining Process Assisted by Adaptive Neuro-Fuzzy Inference System	2022
14	P. Gierlak; K. Kurc; P. Obal; D. Szybicki	Programming of Industrial Robots Using a Laser Tracker	2022
15	A. Burghardt; P. Gierlak; W. Skwarek	Modeling of dynamics of cooperating wheeled mobile robots	2021
16	G. Bomba; P. Gierlak; A. Ornat	Geometric Measurements on a CNC Machining Device as an Element of Closed Door Technology	2021
17	P. Gierlak	Adaptive Position/Force Control of a Robotic Manipulator in Contact with a Flexible and Uncertain Environment	2021
18	P. Gierlak	Force Control in Robotics: A Review of Applications	2021
19	P. Gierlak; P. Obal	EGM Toolbox-Interface for Controlling ABB Robots in Simulink	2021
20	S. Duda; G. Gembalczyk ; P. Gierlak	Control System Design of an Underactuated Dynamic Body Weight Support System Using Its Stability	2021
21	S. Duda; G. Gembalczyk ; P. Gierlak	Modeling and Control of an Underactuated System for Dynamic Body Weight Support	2021
22	A. Burghardt; J. Giergiel; P. Gierlak; K. Kurc; W. Łabuński; M. Muszyńska; D. Szybicki	Robotic machining in correlation with a 3D scanner	2020
23	A. Burghardt; P. Gierlak; K. Kurc; D. Szybicki	Automatic Detection of Industrial Robot Tool Damage Based on Force Measurement	2020
24	A. Burghardt; P. Gierlak; K. Kurc; D. Szybicki	Device for Contact Measurement of Turbine Blade Geometry in Robotic Grinding Process	2020
25	A. Burghardt; P. Gierlak; K. Kurc; M. Muszyńska; D. Szybicki	The Use of VR to Analyze the Profitability of the Construction of a Robotized Station	2020
26	A. Burghardt; R. Cygan; P. Gierlak; K. Kurc; P. Pietruś; D. Szybicki	Programming of Industrial Robots Using Virtual Reality and Digital Twins	2020
27	G. Bomba; P. Gierlak	Assessment of Geometric Accuracy of a 5-axis CNC Machine in the Context of Machining Aircraft Transmission Housings	2020
28	A. Burghardt; P. Gierlak; K. Kurc; D. Szybicki	Eliminating the Inertial Forces Effects on the Measurement of Robot Interaction Force	2019
29	A. Burghardt; P. Gierlak; K. Kurc; D. Szybicki	Non-contact Robotic Measurement of Jet Engine Components with 3D Optical Scanner and UTT Method	2019
30	A. Burghardt; P. Gierlak; K. Kurc; D. Szybicki	Robot-Assisted Quality Inspection of Turbojet Engine Blades	2019
31	A. Burghardt; P. Gierlak; K. Kurc; M. Muszyńska; D. Szybicki; M. Uliasz	Application of Virtual Reality in Designing and Programming of Robotic Stations	2019
32	A. Burghardt; P. Gierlak; K. Kurc; M. Muszyńska; D. Szybicki; M. Uliasz	Application of Virtual Reality in the Training of Operators and Servicing of Robotic Stations	2019
33	A. Burghardt; P. Gierlak; K. Kurc; P. Obal; D. Szybicki	Monitoring the Parameters of Industrial Robots	2019
34	A. Burghardt; P. Gierlak; M. Goczał; K. Kurc; R. Sitek; D. Szybicki; D. Wydrzyński	Pasywna redukcja drgań wózków kolejki górskiej	2019
35	G. Bomba; P. Gierlak	Dimensional Control of Aircraft Transmission Bodies Using CNC Machines and Neuro-Fuzzy Systems	2019
36	P. Gierlak	Position/Force Control of Manipulator in Contact with Flexible Environment	2019