Повышение надежности и долговечности машин и механизмов 1 федеральное государственное бюджетное

Актуальные проблемы расчета и конструирования машин и механизмов. Моделирование,
управление, автоматизация проектирования механических систем 
________________________________________________________________________________ 
179 
each of these areas there is a need for appropriate qualities, competences of specialists. The for-
mation of such qualities in universities is carried out through active forms of education with ele-
ments of scientific research. The results of a small study offered to students on experimental data 
processing are presented. 
Известно, что обучающиеся легче понимают и запоминают материал, который 
они изучали посредством активного вовлечения в учебный процесс. Исходя из этого, 
основные методические инновации связаны сегодня с применением именно активных 
методов обучения с элементами научного исследования. Обучающиеся знакомятся с 
основными подходами к формализации и моделированию равновесия и движения ма-
териальных тел. Например, в прикладной механике в задачах раздела «Статика» мы 
предлагаем студентам не просто вычислить реакции связей, но и найти их зависи-
мость от вида связей. В разделах «Кинематика» и «Динамика» студенты разными ме-
тодами решают одну и ту же задачу, что расширяет их кругозор и формирует навыки 
решения задач. В разделах аналитической механики выявляется сущность проблемы, 
подбирается для решения соответствующий математический аппарат. В компьютер-
ном классе кафедры тестирование по отдельным темам помогает овладению учебным 
материалом [2]. Нами разработаны комплекты заданий на компьютерах, содержащие 
сотни задач по разделам таких общетехнических дисциплин как теоретическая меха-
ника, сопротивление материалов, теория механизмов и машин, детали механизмов и 
машин. Эти задачи требуют проведения некоторого исследования и довольно дли-
тельного расчета. Все вышесказанное способствует формированию системы фунда-
ментальных знаний, позволяющей будущему специалисту анализировать проблемы 
его профессиональной области, использовать на практике приобретѐнные им базовые 
знания, самостоятельно овладевать той новой информацией, с которой ему придѐтся 
столкнуться в производственной и научной деятельности. Таким образом, формиру-
ются такие профессиональные компетенции как ПК-1, ПК-2, ПК3, ПК-4, ПК-20, ПК-
21, ПК-23 необходимые, например, для квалификации бакалавров направления «Тех-
носферная безопасность».
Приведем пример задания и его выполнения на тему «Обработка эксперимен-
тальных данных». Предлагалось провести небольшую научно-исследовательскую ра-
боту по подбору эмпирической функции, наилучшим образом аппроксимирующей 
точечную экспериментальную зависимость.
Например, поставлена задача аппроксимации экспериментальных данных по 
зависимости ЭДС генератора от ампер-витков обмотки, полученных для экскаватора 
ЭКГ-5А. Данный экскаватор (карьерный, гусеничный с вместимостью ковша 5 м
3
, см. 
рис. 1).
В рабочее оборудование экскаватора входят: ковш, рукоять, стрела с напорным 
механизмом, двуногая стойка и механизм открывания ковша. Основные механизмы 
экскаватора (подъема, поворота, напора и хода), а также механизм открывания ковша 
приводятся в движение двигателями постоянного тока, а вспомогательные механизмы 
двигателями переменного тока. 

---

НАДЕЖНОСТЬ И ДОЛГОВЕЧНОСТЬ МАШИН И МЕХАНИЗМОВ 
________________________________________________________________________________ 
180 
Рис. 1.
Экскаватор ЭКГ-5А 
Двигатели главных механизмов получают питание от соответствующих генера-
торов преобразовательного агрегата, а двигатели вспомогательных механизмов – от 
понижающего трансформатора. Данный экскаватор это модификация старых моделей 
Уралмашзавода: ЭКГ-4,6Б и ЭКГ-4,6, ЭКГ-4,6А. Исходные экспериментальные 
данные содержали значения ампер-витков обмотки и ЭДС генератора. Данные пока-
заны в табл. 1.
 
Таблица 1.