24
1 Министерство образования и науки Российской Федерации Сыктывкарский лесной институт (филиал) федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Санкт-Петербургский государственный лесотехнический университет имени С.М. Кирова» Кафедра «Машины и оборудование лесного комплекса» ОСНОВЫ НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ Учебно-методический комплекс по дисциплине для студентов специальности 150405 «Машины и оборудование лесного комплекса» всех форм обучения Самостоятельное учебное электронное издание СЫКТЫВКАР 2012

ОСНОВЫ НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ62.182.30.44/ft/301-000963.pdf · 3 СОДЕРЖАНИЕ i Рабочая программа дисциплины 4 ii Рекомендации

  • Upload
    others

  • View
    6

  • Download
    0

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: ОСНОВЫ НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ62.182.30.44/ft/301-000963.pdf · 3 СОДЕРЖАНИЕ i Рабочая программа дисциплины 4 ii Рекомендации

1

Министерство образования и науки Российской Федерации

Сыктывкарский лесной институт (филиал) федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего профессионального образования

laquoСанкт-Петербургский государственный лесотехнический университет имени СМ Кироваraquo

Кафедра laquoМашины и оборудование лесного комплексаraquo

ОСНОВЫ НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ

Учебно-методический комплекс по дисциплине для студентов специальности 150405 laquoМашины и оборудование лесного комплексаraquo

всех форм обучения

Самостоятельное учебное электронное издание

СЫКТЫВКАР 2012

2

УДК 001 ББК 72 О-75

Рекомендован к изданию в электронном виде кафедрой laquoМашины и оборудование лесного комплексаraquo

Сыктывкарского лесного института

Утвержден к изданию в электронном виде советом лесотранспортного факультета Сыктывкарского лесного института

Со с т а ви т е л ь

кандидат технологических наук доцент В Ф Свойкин

От в р е д ак т о р кандидат технических наук доцент В Ф Свойкин

О-75

Основы научных исследований [Электронный ресурс] учеб-метод комплекс по дисциплине для студ спец 150405 laquoМашины и оборудова-ние лесного комплексаraquo всех форм обучения самост учеб электрон изд Сыкт лесн ин-т сост В Ф Свойкин ndash Электрон дан ndash Сыктыв-кар СЛИ 2012 ndash Режим доступа httplibsfikomicom ndash Загл с экрана

В издании помещены материалы для освоения дисциплины laquoОсновы

научных исследованийraquo Приведены рабочая программа курса сборник описаний лабораторных работ методические указания по различным видам работ

УДК 001 ББК 72

_______________________________________________________________________________________________ Самостоятельное учебное электронное издание

Составитель Свойкин Владимир Федорович

Основы научных исследований Электронный формат ndash pdf Объем 10 уч-изд л

Сыктывкарский лесной институт (филиал) федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего профессионального образования laquoСанкт-Петербургский государственный лесотехнический университет

имени С М Кироваraquo (СЛИ) 167982 г Сыктывкар ул Ленина 39 institutsfikomicom wwwslikomicom

Редакционно-издательский отдел СЛИ

copy СЛИ 2012 Свойкин В Ф составление 2012

3

СОДЕРЖАНИЕ I Рабочая программа дисциплины 4 II Рекомендации по самостоятельной подготовке студентов 7

21 Методические рекомендации по самостоятельной подготовке теоретического материала

7

22 Методические рекомендации по самостоятельной подготовке к лаборатор-ным работам

9

23 Методические рекомендации по выполнению контрольных работ 10 III Методические рекомендации по подготовке к лабораторным работам 10

31 Описание лабораторных работ 11 IV Контроль знаний студентов 20

41 Тестовые материалы используемые при контроле знаний студентов 20 42 Вопросы и требования к зачету 22

V Библиографический список 23

4

I РАБОЧАЯ ПРОГРАММА ДИСЦИПЛИНЫ

1 Цели и задачи дисциплины

11 Цель дисциплины ОНИ ndash изучение современных методов научных исследований в деревообрабатывающей промышленности и развитие у студентов навыков самостоятельно-го решения научно-технических задач исследовательского характера отрасли и производст-ва

Основная задача ndash подготовка студентов к проведению научных исследований и ис-пользованию новейших достижений науки в технических процессах лесозаготовительных производств

В результате изучения дисциплины студенты должны знать основные принципы про-ведения научных исследований в условиях обеспечивающих сохранность окружающей сре-ды при минимальном расходе лесосырьевых ресурсов

Студенты должны уметь самостоятельно сформулировать научно-исследовательскую задачу наметить пути ее решения осуществить патентный поиск и анализ литературных ис-точников организовать рациональное проведение научных исследований в лабораторных условиях и на предприятиях сделать выводы и рекомендации правильно оформить резуль-таты исследований оценить их экономическую эффективность уметь планировать экспери-мент для изучения технологических процессов отрасли уметь проводить статистическую обработку результатов экспериментов создавать модели исследуемых процессов и опреде-лять их адекватность результатам экспериментов определять необходимое число опытов и их дублирование знать основы научно-технического прогнозирования

12 Перечень дисциплин знания которых студентам необходимо для изуче-

ния данной дисциплины laquoМатематикаraquo laquoФизикаraquo laquoэлектротехника и электроникаraquo 13 Дополнение к нормам государственного образовательного стандарта Трудоемкость по стандарту ndash 66 часов аудиторных ndash 32 часа самостоятельная работа

ndash 34 часа Понятие о предмете laquoОсновы научных исследованийraquo Место исследований в разви-

тии науки в России Методы теоретических и эмпирических исследований Государственная система научно-технической информации Международная система НТИ Метрология Мет-рологическое обеспечение экспериментальных исследований Аппаратура для исследования лесных машин Обработка результатов экспериментальных исследований Методы исследо-вания

2 Содержание дисциплины

21 Наименование тем и их содержание

Введениеhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip1 ч Понятие о предмете laquoОсновы научных исследованийraquo Место исследований в разви-

тии науки в России Вклад русских и советских ученых в создании лесных машин Организация научно-исследовательской работы в Российской Федерации Организа-

ционная структура Подготовка и повышение квалификации научно-исследовательских кад-ров и специалистов народного хозяйства Научно-исследовательская работа студен-товhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip1 ч

Основы научного познания Понятия Методы теоретических и эмпирических иссле-дованийhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip1 ч

Направление научного исследования и этапы научно-исследовательской рабо-тыhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip1ч

Информатика Научные документы и издания Государственная система научно-технической информации Международная система НТИ Информационно-поисковые сис-темы Организация работы с научной литературойhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip1ч

5

Теоретические исследования Задачи и методы математические аналитические веро-ятно-статистические теории подобия и моделированияhelliphelliphelliphellip helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip1 ч

Экспериментальные исследования Классификация типы Задачи эксперимента Ор-ганизация работы

Метрология Основные положения государственной метрологической службы Мет-рологическое обеспечение экспериментальных исследованийhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip1ч

Аппаратура для исследования лесных машин Основы положения по выбору прибо-ров Приборы электроизмерительной аппаратуры Аппаратура для исследования нагрузоч-ных режимов основные типы преобразователей измерительная цепь и регистрирующий прибор Погрешности измерения Аппаратура для исследования эксплуатационных режимов устройство и принцип работы laquoРежимометраraquo аппаратура на интегральных схе-махhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip4 ч

Обработка результатов экспериментальных исследований Методы вероятностноndashстатистический графический подбора эмпирических формул регрессивный анализ корре-ляция Понятие о теории планирования экспериментаhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip2 ч

Оформление результатов научных исследованийhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip1 ч Применение результатов научных исследованийhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip2ч Всегоhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip16 ч

22 Темы лабораторных работ и разбивка по часам

ДО ЗО СО - Лабораторная работа 1

Подбор электроизмерительной аппаратуры 4 1 - Лабораторная работа 2

Снятие характеристики тензорезистров 4 1 - Лабораторная работа 3

Снятие характеристик датчика давления 4 1 - Лабораторная работа 4 Снятие характеристик датчика перемещения 4 1 Всего 16 4 Лабораторные работы выполняются в соответствии со сборником описаний лабора-

торных работ [6]

23 Самостоятельная работа и контроль успеваемости

Очная форма обучения Вид самостоятельных работ Число часов Вид контроля

успеваемости 1 Проработка лекционного материала по конспекту 8 КО 2 Подготовка к лабораторным занятиям 8 КО ЛР 3 Подготовка к зачету 10 Зачет

ВСЕГО 34 Заочная и сокращенная форма обучения

Вид самостоятельных работ Число часов Вид контроля успеваемости

1 Проработка лекционного материала по конспекту и учебной литературе

6 КО

6

2 Подготовка к лабораторным занятиям 4 КО КР 3 Выполнение контрольной работы 12 КО КР 4 Подготовка к зачету 12 Зачет 5 Самостоятельное изучение тем не рассмотренных на лекциях

24 Зачет

ВСЕГО 58 Текущая успеваемость студентов контролируется контрольным опросом (КО) про-

веркой выполнения индивидуальных контрольных работ (КР) Успеваемость студентов оп-ределяется на зачете

24 Распределение часов по темам и видам занятий

очная форма обучения пп

Наименование вида и темы разде-лов

Объем работ студентов час Форма контроля успеваемо-

сти

Лекции Лаб Раб

Сам Раб

Всего

1 2 3 5 6 7 8 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

Введение Организация научно-исследовательской работы в РФ Основы научного познания Поня-тие о методологии Направления научного исследова-ния и этапы научно-исследовательской работы Информатика поиск накопление и обработка научной информации Теоретические исследования За-дачи и методы Экспериментальные исследования Задачи Метрологические обеспе-чение Организация работы Аппаратура для исследований лесных машин Обработка результатов экспери-ментальных исследований Основ-ные методы Планирование экспе-римента Оформление результатов научных исследований Применение результатов научных исследований Заключение применение полу-ченных знаний в практической ра-боте инженера-механика в лесной отрасли

1 1 1 1 1 2 1 4 2 1 1

4 4 4 2 2

1 1 1 1 1 2 1 4 2 1 1 10

2 2 2 2 2 4 6 12 8 4 4 10

КО зачет КО зачет КО зачет КО зачет КО зачет КО зачет КО зачет КО зачет КО зачет КО зачет КО зачет зачет

ВСЕГО 16

16 34 66

7

заочная и сокращенная форма обучения пп

Наименование вида и темы разде-лов

Объем работ студентов час Форма контроля успеваемо-сти

Лекции Лаб Раб

Сам раб

Всего

1 2 3 5 6 7 8 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11

Введение Организация научно-исследовательской работы в РФ Основы научного познания Поня-тие о методологии Направления научного исследова-ния и этапы научно-исследовательской работы Информатика поиск накопление и обработка научной информации Теоретические исследования За-дачи и методы Экспериментальные исследования Задачи Метрологические обеспе-чение Организация работы Аппаратура для исследований лесных машин Обработка результатов экспери-ментальных исследований Основ-ные методы Планирование экспе-римента Оформление результатов научных исследований Применение результатов научных исследований Заключение применение полу-ченных знаний в практической ра-боте инженера-механика в лесной отрасли

1 1 - - 1 - - 1

1 2 1

1 2 3 4 3 4 5 4 3 2 3 12 12

1 3 3 5 3 4 7 6 4 2 4 12 12

КО зачет КО зачет КО зачет КО зачет КО зачет КО зачет КО зачет КО зачет КО зачет КО зачет КО зачет КР зачет зачет

ВСЕГО 4 4 58 66

II РЕКОМЕНДАЦИИ ПО САМОСТОЯТЕЛЬНОЙ ПОДГОТОВКЕ СТУДЕНТОВ

21 Методические рекомендации по самостоятельной подготовке теоретического материала

Самостоятельная работа студентов по изучению отдельных тем дисциплины вклю-чает поиск учебных пособий по данному материалу проработку и анализ теоретического ма-териала самоконтроль знаний по данной теме с помощью нижеприведенных контрольных вопросов и заданий

8

Наименование темы

Контрольные вопросы и задания

Введение 1 Что изучает дисциплина laquoОсновы научных исследо-ванийraquo 2 Организация НИР в РФ

Организация научно-исследовательской работы в РФ

1 Влияние дисциплины laquoОсновы научных исследова-нийraquo на формирование инженерных знаний

2 Формы и методы организации научных исследований 3 Основные понятия и определения научного исследо-вания 4 Структура исследования и общая схема научного исследования 5 Цель и задачи исследования

Основы научного познания Понятие о методологии

1 Понятие основ научного познания 2 Понятие о методологии 3 Методы теоретических и эмпирических исследова-ний 4 Основные понятия о теории подобия 5 Основные понятия о моделировании 6 Понятие о режимах лесных машин

Направления научного исследо-вания и этапы научно-исследовательской работы

1 Прогнозирование в науке 2 Задачи оптимального проектирования и управления в лесной промышленности 3 Понятие laquoнаблюдениеraquo laquoэкспериментraquo 4 Основные положения методики экспериментальных исследований

Информатика поиск накопле-ние и обработка научной ин-формации

1 Поиск и анализ научной информации 2 Научные документы и издания 3Государственная система НТИ 4 Международная система НТИ 5 Информационно-поисковые системы 6 Организация работы с НТИ

Теоретические исследования Задачи и методы

1 Понятие о теоретических исследованиях 2 Понятие о математическом методе 3 Понятие о аналитическом методе 4 Понятие о вероятно-статистическом методе 5 Понятие о теории подобия и моделировании

Экспериментальные исследова-ния Задачи Метрологические обеспечение Организация рабо-ты

1 Что такое экспериментальные исследования 2 Их классификация и типы 3 Задачи эксперимента 4 Понятие о метрологическом обеспечении 5Основные положения государственной метрологиче-ской службы 6 Метрологическое обеспечение экспериментальных исследований

9

Аппаратура для исследований лесных машин

1 Основы положения по выбору приборов 2 Основные типы преобразователей 3 Погрешности измерения 4 Принципиальная схема электроизмерительной аппа-

ратуры для исследований 5 Измерительная цепь и регистрирующие приборы 6 Источники питания

Обработка результатов экспе-риментальных исследований Основные методы Планирование эксперимента

1 Методы обработки экспериментальных исследований 2 Вероятно-статистический метод 3 Графический метод 4 Подбор эмпирических формул 5 Регрессивный анализ 7 Корреляция 8 Планирование эксперимента

Оформление результатов науч-ных исследований

1 Как оформляются результаты отчетов 2 Как составить краткую методику исследовательских испытаний 3 Как выбрать приборы электроизмерительного обору-дования 4 Как выбрать метод первичной обработки эксперимен-тального материала 5 Как определить погрешности измерения

Применение результатов науч-ных исследований Заключение применение полу-ченных знаний в практической работе инженера-механика в лесной отрасли

1 Как делать выводы по исследовательским испытани-ям 2 Применение результатов научных исследований на практике 3 Применение полученных знаний в практической ра-боте инженера лесной отрасли

22 Методические рекомендации по самостоятельной подготовке к лабораторным работам

Согласно учебному плану специальности на проведение лабораторных работ отво-дится 18 часов по очной форме обучения и 4 часа по заочной форме обучения

Самостоятельная работа студентов по подготовке к лабораторным работам оформле-нию отчетов и защите лабораторных работ включает проработку и анализ теоретического материала описание проделанной лабораторной работы с приложением графиков таблиц расчетов а и также самоконтроль знаний по теме лабораторной работы с помощью ниже-приведенных контрольных вопросов и заданий

10

Темы лабораторных работ

Контрольные вопросы

Подбор электроизмерительной аппа-ратуры

1 Порядок подбора тензодатчиков 2 Для каких целей включается дополнительной сопротивление в измерительный комплект 3 Назначение осциллографа

Снятие характеристики тензорезист-ров

1 Прядок снятия характеристики тензорезистора 2 Порядок составления измерительной схемы

Снятие характеристик датчика давле-ния

1 Что применяется в качестве источника пита-ния 2 Порядок составления измерительной схемы

Снятие характеристик датчика пере-мещения

1 Устройство датчика перемещения 2 Как включать в сеть вольтметр 3 Правила сборки измерительной схемы

23 Методические рекомендации по выполнению контрольной работы

Выполнение контрольного задания является частью проработки студентами-заочниками учебного материала Задание выполняется по мере прохождения курса в порядке самостоятельной работы Контрольная работа студентами заочной формы обучения выпол-няется в соответствии с Методическими указаниями [4]

III МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ПОДГОТОВКЕ К ЛАБОРАТОРНЫМ РАБОТАМ

Для подготовки к выполнению лабораторных работ студенты должны самостоятельно проработать необходимый теоретический материал и записать нужные сведения по выпол-няемой работе В начале каждой лабораторной работы проводится контрольный опрос груп-пы в результате которого преподаватель делает заключение о допуске студента к лаборатор-ной работе После подготовки рабочего места проводятся непосредственное выполнение ра-боты обработка результатов и оформление отчета

Работа оформленная в соответствии с требованиями считается принятой после предъявления ее преподавателю и с последующей защитой

Перед началом проведения лабораторных работ студенты должны ознакомиться с ин-струкцией по технике безопасности и расписаться в журнале Выполнение лабораторных ра-бот без инструктажа по технике безопасности запрещается Включать аппаратуру стенды можно только после разрешения преподавателя

В случае прикосновения студента к токоведущим частям и попадания его под напря-жение необходимо освободить его от действия электрического тока путем отключения ис-точника питания оказать ему первую доврачебную помощь и вызвать врача Обо всех на-рушениях правил техники безопасности следует немедленно сообщить заведующему лабора-торией

11

31 Описание лабораторных работ

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА 1 4 часа

Подбор электроизмерительной аппаратуры

Цели и задачи работы 1) Уяснить порядок выбора преобразователя усилительной и регистрирую-

щей аппаратуры источников питания 2) Изучить и освоить правила монтажа измерительных цепей и подбора ком-

мутирующей аппаратуры

Обеспечивающие средства преобразователи (датчики) усилители сигналов датчи-ков регистрирующие приборы коммутирующие устройства источники питания тензомет-рический усилитель типа 8АНЧ-7М или ТУП-101 (laquoТопаз-1raquo осциллограф

Задание необходимо ознакомиться с характеристиками преобразователей и источ-

ников питания характеристиками измерительных приборов описанием и характеристикой осциллографа

Требования к отчету Отчет по лабораторной работе должен содержать

- вводную часть в которой раскрывается цель работы сжато проводится основ-ные теоретические положения и расчетные формулы

- основную часть содержащую схемы и описания установки методи-ку эксперимента расчетный материал

- заключительную часть включающую расчет погрешностей анализ и обобще-ние полученных результатов формирование вывода

Каждый студент оформляет отчет по лабораторной работе В отчете допускаются лишь общепринятые сокращения и обозначения

Технология выполнения работы Подбор преобразователей Для обеспечения качественного замера и регистрации ис-

следуемой величины необходимо соблюдать следующие условия а) при исследовании высокочастотных процессов (f ge 100 Гц) следует применять в ка-

честве преобразователей тензометры сопротивления б) величина максимальных напряжений в силовом звене не должна превышать пре-

дела текучести для данного материала а частота собственных колебаний звена быть в 510 раз выше частоты исследуемого процесса в) при малой величине сигнала от тензометра в измерительную цепь включается тензо-метрический усилитель типа 8АНЧ-7М или ТУП-101 (laquoТопаз-1raquo)

При исследовании низкочастотных процессов в качестве преобразователей используют-ся потенциометрические датчики давления перемещения или поворота При их выборе не-обходимо соблюдать правила

а) напряжение питания выбирать таким чтобы ток через потенциометр был в 10 раз больше тока в измерительном контуре

б) в измерительный контур необходимо включать добавленное сопротивление огра-ничивающее ток в цепи и защищающее измерительный прибор от выхода из строя

Величина добавочного сопротивления (RД кОм) должна быть

12

RД = i

max

пит Rl

Uminus

где Uпит ndash напряжение питания преобразователя В 1max ndash максимальный ток через измери-тель A Ri ndash внутреннее сопротивление измерителя кОм

в) в конструкции преобразователя предусматривать устройство исключающее пере-мещение laquoдвижкаraquo в крайнее положение (на максимум сигнала)

Выбор и з м е р и т е л ь н о г о (р е г и с т р у ю щ е г о) прибора При исследовании низ-кочастотных процессов в качестве измерительных (регистрирующих) приборов могут при-меняться вольтметры самопишущие Параметры этих приборов следует выбрать так чтобы максимальный сигнал снимаемый с преобразователя не превышал 23 шкалы

При регистрации сигналов на осциллографе величина наибольшего тока от преобразо-вателя не должна превышать величину тока шлейфа (гальванометра) осциллографа а часто-та регистрируемого процесса должна быть меньше частоты собственных колебаний гальва-нометра в 510 раз

Таким образом при выборе измерительной системы надо предварительно знать

1) диапазон частот изучаемого процесса (для выбора типа преобразователя) 2) примерную величину действующих усилий (для расчета деформаций и напряжений

в деталях) 3) величину возможных максимальных сигналов от преобразователей (рассчитывают-

ся на основании п 1 и 2) 4) вид (тип) предполагаемого регистрирующего прибора и его чувствительность (для

решения вопроса о необходимости применения усилителя) Выполнив четыре указанных действия переходят к разработке измерительной схемы

Детализация будет выполняться в процессе доводки Контрольные вопросы

1 Порядок подбора тензодатчиков 2 Для каких целей включается дополнительное сопротивление в измерительный

комплект 3 Назначение осциллографа

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА 2

5 часов Снятие характеристики тензорезистров

Цель и задача работы ознакомление с конструкцией и принципом работы тензоре-зисторов

Обеспечивающие средства преобразователи (датчики) усилители сигналов датчи-ков регистрирующие приборы коммутирующие устройства источники питания тарировоч-ная балка тензорезистор

Задание снять характеристики тензорезисторов

Требования к отчету Отчет по лабораторной работе должен содержать

- вводную часть в которой раскрывается цель работы сжато приводятся основные тео-ретические положения и расчетные формулы

- основную часть содержащуюрасчетный материал

- заключительную частьлученных результатов формированиеКаждый студент оформляет

общепринятые сокращения и обозначения

Технология выполнения

1 Ознакомиться с конструкцией2 Измерить толщину h длину3 Собрать измерительную

мост (рис 11б) 4 Задавая нагрузочным устройством

личину сопротивленияв таблицу 1

Прогиб балки f мм Сопротивление тензорезистораИзмерение сопротивления тензорзистора R Ом Напряжение в балке σ мПа

13

часть содержащую схемы и описания установки методику

заключительную часть включающую расчет погрешностей анализов формирование вывода

студент оформляет отчет по лабораторной работе В отчетесокращения и обозначения

выполнения работы

Ознакомиться с конструкцией тарировочной балки ( рис 1 1а) длину и плечо приложения нагрузки а тарировочной

измерительную схему источник питания ndash тензорезистор

нагрузочным устройством установки различный прогибсопротивления исследуемого тензорезистора Результаты

Данные испытаний тензорезисторов

1

2

3

4

тензорезистора Ом

сопротивления тензоре-

установки методику эксперимента

погрешностей анализ и обобщение по-

работе В отчете допускаются лишь

рис а) тарировочной балки

тензорезистор ndash измерительный

различный прогиб балки измерить ве-Результаты наблюдений занести

Таблица 1

5

6

7

14

б) 1

2

Рис 1 1 Схема установки для испытания тензорезисторов а) схема тарировочной балки 1 ndash тарировочная балка 2 ndash тензорезисторы 3 ndash индикатор часового типа б) электрическая схема 1 ndash тензорезистор 2 ndash измерительный мост

5 По полученным данным вычислить ndash изменение сопротивления моста ∆R

∆R = Rк ndash R1

где 1 к ndash порядковые номера опыта ndash напряжение σ в балке от изгиба

a4l3

fhЕ118у

22 sdotminussdotsdotsdotsdot=

где Е ndash модуль упругости материала балки Е = 21 10 ndash5 МПа h ndash толщина тарировочной балки мм f ndash прогиб балки под нагрузкой мм l ndash плечи тарировочной балки мм а ndash плечо приложения нагрузки мм

ndash чувствительность преобразователя (S Оммм)

S = ∆Rf

6 Построить график зависимости ∆R= f(у) или ∆R = f(σ) (см рис 2) и проанализиро-вать ее

R

15

∆R Ом

σ МПа

О f мм

Рис 2 Характеристика тензорезистора

Контрольные вопросы

1 Прядок снятия характеристики тензорезистора 2 Порядок составления измерительной схемы

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА 3 5 часов

Снятие характеристик датчика давления

Цель и задача работы ознакомление с конструкцией и принципом работы датчика давления

Обеспечивающие средства преобразователи (датчики) усилители сигналов датчиков регистрирующие приборы коммутирующие устройства источники питания Задание снять характеристики датчика давления на испытательной установке Требования к отчету Отчет по лабораторной работе должен содержать

ndash вводную часть в которой раскрывается цель работы сжато приводятся основные тео-ретические положения и расчетные формулы

ndash основную часть содержащую схемы и описания установки методику эксперимента расчетный материал

ndash заключительную часть включающую расчет погрешностей анализ и обобщение по-лученных результатов формирование вывода

Каждый студент оформляет отчет по лабораторной работе В отчете допускаются лишь общепринятые сокращения и обозначения Технология выполнения работы

1 Ознакомиться с конструкцией испытательной установки 2 Собрать измерительную схему источник питания (V - 12 В) ndash датчик давления ndash из-

мерительный прибор (mА) ( см рис 3)

16

3 Создавая в датчике нагрузочным устройством 5hellip7 ступеней давления записать пока-зания измерительного прибора в таблицу наблюдений (табл2)

Рис 3 Схема датчика давления 1 2 3 ndash номера выводов датчика

Таблица 2

Данные испытаний давления

Номера опыта 1 2 3 4 5 6 7 Примечания

Давление Р мПа

Показание измерительного прибора I mА

4 Построить характеристику датчика давления (рис 4) I mА 02 04 06 08 10 Р мПа

Рис 4 Характеристика датчика давления

17

Контрольные вопросы 1 Что применяется в качестве источника питания 2 Порядок составления измерительной схемы

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА 4 4 часа

Снятие характеристик датчика перемещения

Цели и задачи работы ознакомление с конструкцией датчика перемещения и получе-ние навыка пользования датчиком

Обеспечивающие средства преобразователи (датчики) усилители сигналов датчиков регистрирующие приборы коммутирующие устройства источники питания Задания 1) Ознакомиться с конструкцией датчика перемещения

2) Снять характеристики датчика перемещения на схеме

Требования к отчету Отчет по лабораторной работе должен содержать

ndash вводную часть в которой раскрывается цель работы сжато приводятся основные тео-ретические положения и расчетные формулы

ndash основную часть содержащую схемы и описания установки методику эксперимента расчетный материал

ndash заключительную часть включающую расчет погрешностей анализ и обобщение полу-ченных результатов формирование вывода

Каждый студент оформляет отчет по лабораторной работе В отчете допускаются лишь общепринятые сокращения и обозначения

Технология выполнения работы Снятие характеристики датчика перемещения 1 Ознакомиться с конструкцией датчика перемещения 2 Собрать измерительную схему (рис 5) источник питания (6 В) ndash датчик переме-щения ndash измерительный прибор (цифровой вольтметр)

3

к механизму перемещения

Х

Рис 5 Схема датчика перемещения 1 2 3 ndash номера выводов преобразователя

V

1

18

3 Задать механизмом перемещения установки 57 положений ползунка примерно через равные интервалы и записать в таблицу наблюдений величину перемещения х и показания вольтметра Uвых (см табл3)

Таблица 3 Данные испытаний датчика перемещения

Номера опыта

1 2 3 4 5 6 7 Примечания

Перемещение X мм

Показания вольтметра Uвых В Напряжение питания

4 По полученным данным построить и проанализировать характеристику датчика перемещения (рис 6) Uвых В Х мм

Рис 6 Характеристика датчика перемещения

Снятие характеристики датчика угла поворота

1 Ознакомиться с конструкцией датчика угла поворота 2 Собрать измерительную схему (рис 7) источник питания (12 В) ndash датчик угла по-

ворота ndash измеритель (миллиампер) 3 Поворачивая бегунок датчика на равные углы кратные 5 или 10 записать показа-

ния измерителя Получить 5hellip7 точек Результаты наблюдений записать в табл 4

Рис 7 Схема угла поворота 1 2 3 ndash номера выводов преобразователя

19

Таблица 4 Данные испытаний датчика угла поворота

Номера опыта

1 2 3 4 5 6 7 Примечания

Угол поворота φ град Показания прибора I mА Напряжение

питания

4 По полученным данным построить и проанализировать характеристику датчика

(рис 8) угла поворота вычислить чувствительность указать порог чувствительности и пре-делы измерения

5 I mА φ град

Рис 8 Характеристика датчика угла поворота

Снятие характеристики преобразователя частоты вращения

Ознакомиться с конструкцией и принципиальной схемой стенда для испытания тахо-генераторов (рис 9)

Подключить стенд к источнику постоянного тока напряжением 1224 В 3 Включить стенд выключателем В1 Реостатами Р1 и Р2 установить частоту вращения

600 минndash1 и записать показания измерительного прибора 4 Увеличивая частоту вращения на 200 400 минndash1 снять 56 точек Результаты на-

блюдений записать в табл5

Рис 9 Принципиальная схема для испытания тахогенератора (Д ndash двигатель ТГ ndash тахогенератор Тах ndash указатель тахометра V ndash вольтметр В ndash выпрямитель)

20

Таблица 5 Данные испытания тахогенератора

Номера опыта

1 2 3 4 5 6 7 Примечания

Частота вращения п мин ndash1 Напряжение U В

По полученным данным построить и проанализировать характеристику тахогенерато-

ра (рис 10)

U В п минndash1 600 1200 1800

Рис 10 Характеристика тахогенератора Контрольные вопросы

1 Устройство датчика перемещения 2 Как включать в сеть вольтметр 3 Правила сборки измерительной схемы

IV КОНТРОЛЬ ЗНАНИЙ СТУДЕНТОВ 41 Тестовые материалы используемые при контроле знаний студентов

Текущая успеваемость студентов контролируется выполнением оформлением и за-щитой отчетов по лабораторным работам промежуточной аттестацией в виде тестирования Тесты промежуточной аттестации включают теоретический материал пройденный на лек-циях практический материал по лабораторным работам и типовые задачи

Тесты по дисциплине laquoОСНОВЫ НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙraquo Для проведения промежуточной аттестации студентов 4 курса специальности 150405

laquoМашины и оборудование лесного комплексаraquo Указания Все задания имеют 3 варианта ответов из которых правильный только

один Номер выбранного Вами варианта ответа запишите в бланке для ответов

Вариант 1 1 Какие бывают науки

1) Естественные оккультные астрологические 2) Технические социальные экономические 3) Естественные технические общественные философия

21

2 Что является источниками информации в процессе патентного исследования 1) Бюллетени патентных ведомств газетный материал 2) Реферативная информация отчеты НИР публикации 3) Бюллетени патентных ведомств реферативная информация публикации по изобрете-ниям отчеты НИР

3 Назовите методы измерений

1) Непосредственной оценки сравнения противопоставления 2) Непосредственной оценки сравнения противопоставления дифференциальный за-мещения совпадения нулевой 3) Замещения совпадения нулевой сравнения

Вариант 2

1 Методологические основы познания

1) Знания опыт эксперимент 2) Знания постулат закон интуиция 3) Знания научная идея гипотеза теория аксиома закон

2 Математические методы в исследованиях

1) Математическая статистика моделирование 2) Математическая формулировка физическое моделирование 3) Математическая формулировка математическое моделирование

3 Назовите виды моделей

1) Кибернетические электронные математические модели 2) Концептуальные логические кибернетические квазианалоговые модели 3) Электронные математические статистические модели

Вариант 3

1 Методология теоретических исследований

1) Наблюдение сравнение счёт 2) Счёт эксперимент абстрагирование 3) Абстрагирование наблюдение формализация анализ и синтез аксиоматический ме-тод индукция и дедукция

2 Этапы научных исследований

1) Формулировка темы исследования цель исследования задачи исследования 2) Формулировка темы исследования постановка цели и задачи исследования проведе-ние теоретических и экспериментальных исследований общий анализ результатов фор-мулировка выводов 3) Формулировка темы исследования составление ТЭО постановка цели проведение эксперимента обработка результатов формулировка выводов

3 Теоремы подобия

1) 1 2 3 2) 1 2 3 4 5 3) 1 2 3 4

22

Вариант 4

1 Методология экспериментальных исследований

1) Обобщение абстрагирование измерения 2) Анализ измерение счёт дедукция 3) Эксперимент измерение счёт моделирование

2 Виды научных исследований

1) Фундаментальные прикладные частные 2) Фундаментальные прикладные разработки 3) Разработки прикладные частные

3 Что включает в себя подобие явлений

1) Абсолютное подобие неполное подобие 2) Абсолютное подобие полное подобие неполное подобие приближенное подобие 3) Полное подобие неполное подобие приближенное подобие

42 Вопросы и требования к зачету

1 Выполнение и защита лабораторных работ 2 Положительная оценка за промежуточную тестовую работу 3 Выполнение и защита контрольной работы

Вопросы к зачету 1 Влияние дисциплины laquoОсновы научных исследованийraquo на формирование инженерных

знаний 2 Формы и методы организации научных исследований

3 Основные понятия и определения научного исследования

4 Структура исследования и общая схема научного исследования 5 Цель и задачи исследования 6 Поиск и анализ научной информации 7 Основные понятия о теории 8 Прогнозирование в науке 9 Основные понятия в моделировании 10 Сравнение и обобщение 11 Понятие laquoнаблюдениеraquo laquoЭкспериментraquo 12 Основные положения методики экспериментальных исследований 13 Понятие о режимах лесных машин 14 Виды испытаний лесных машин 15 Основные понятия об измерениях 16 Принципиальная схема электроизмерительной аппаратуры для исследований 17 Измерительная цепь 18 Источники питания 19 Регистрирующие приборы 20 Оформление результатов научных исследований 21 Внедрение результатов исследований

23

V БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК Основная учебная литература

1 Анисимов Г М Основы научных исследований лесных машин [Электронный ре-сурс] учеб для студ вузов обучающихся по направлению 250400 ndash laquoТехнология лесозаго-товительных и деревоперерабатывающих производствraquo и 190600 ndash laquoЭксплуатация наземного транспорта и транспортного оборудованияraquo Г М Анисимов А М Кочнев Издательство Лань (ЭБС) ndash Изд 2-е испр ndash Санкт-Петербург Лань 2010 ndash 529 с ndash (Учебники для ву-зов Специальная литература) ndash Режим доступа httpelanbookcomviewbook583

Дополнительная учебная учебно-методическая литература

1 Гусева Е Н Теория вероятностей и математическая статистика [Электронный ре-сурс] учеб пособие Е Н Гусева Университетская библиотека онлайн (ЭБС) ndash 5-е изд стер ndash Москва Флинта 2011 ndash 220 с ndash Режим доступа httpwwwbiblioclubrubook83543

2 Кожухар В М Основы научных исследований [Электронный ресурс] учебное по-собие В М Кожухар Университетская библиотека онлайн (ЭБС) ndash Москва Дашков и К 2012 ndash 216 с ndash Режим доступа httpwwwbiblioclubrubook115785

3 Кузнецов И Н Основы научных исследований [Электронный ресурс] учебное по-собие И Н Кузнецов Университетская библиотека онлайн (ЭБС) ndash Москва Дашков и К 2013 ndash 283 с ndash (Учебные издания для бакалавров) ndash Режим доступа httpwwwbiblioclubrubook114174

4 Основы научных исследований и НИРС [Текст] лекции для студ спец 150405 Машины и оборудование лесного комплекса всех форм обучения Б П Евдокимов отв ред М Н Шостак Федеральное агентство по образованию Сыкт лесн ин-т (фил) С-Петерб гос лесотехн акад им С М Кирова ndash Сыктывкар СЛИ 2006 ndash 52 с

5 Основы научных исследований Самостоятельная работа студентов [Текст] метод указ для подготовки дипломированных специалистов по направлению 651600 Технологи-ческие машины и оборудование спец 150405 Машины и оборудование лесного комплекса сост Б П Евдокимов сост Б П Евдокимов ndash Сыктывкар СЛИ 2007 ndash 12 с

6 Рыжков И Б Основы научных исследований и изобретательства [Электронный ре-сурс] учеб пособие для студ вузов обучающихся по направлению подготовки (специаль-ностям) 280400 ndash laquoПриродообустройствоraquo 280300 mdash laquoВодные ресурсы и водопользованиеraquo И Б Рыжков Издательство Лань (ЭБС) ndash Санкт-Петербург Лань 2012 ndash 223 с ndash (Учеб-ники для вузов Специальная литература) ndash Режим доступа httpelanbookcomviewbook2775

7 Шкляр М Ф Основы научных исследований [Текст] учеб пособие М Ф Шкляр ndash 2-е изд ndash Москва Дашков и К 2009 ndash 244 с

8 Шкляр М Ф Основы научных исследований [Электронный ресурс] учебное по-собие М Ф Шкляр Университетская библиотека онлайн (ЭБС) ndash 4-е изд ndash Москва Даш-ков и К 2012 ndash 244 с ndash (Учебные издания для бакалавров) ndash Режим доступа httpwwwbiblioclubrubook112247

Дополнительная литература

1 Автоматизация в промышленности [Текст] научно-технический производствен-ный журнал Университет новых информационных технологий управления при ФГБУН Ин-ститут проблем управления им В А Трапезникова РАН ООО Издательский дом ИнфоАв-томатизация ndash Москва ИнфоАвтоматизация ndash ВАК РИНЦ ndash Выходит ежемесячно

2010 1-12 2011 1-12 2012 1-12

2 Анурьев В И Справочник конструктора-машиностроителя [Текст] в 3-х томах Т 1 В И Анурьев под ред И Н Жестковой ndash 8-е изд перераб и доп ndash Москва Машино-строение 1999 ndash 912 с

24

3 Анурьев В И Справочник конструктора-машиностроителя [Текст] в 3-х томах Т 2 В И Анурьев под ред И Н Жестковой ndash Изд 8-е перераб и доп ndash Москва Машино-строение 1999 ndash 880 с

4 Анурьев В И Справочник конструктора-машиностроителя [Текст] в 3-х томах Т 3 В И Анурьев под ред И Н Жестковой ndash Изд 8-е перераб и доп ndash Москва Машино-строение 1999 ndash 848 с

5 История науки и техники [Текст] научный журнал ООО Издательство Научтех-литиздат ndash Москва Научтехлитиздат ndash Выходит ежемесячно ndash ISSN 1813-100Х

2008 1-12 2009 1-6 2010 1-12 2011 1-12 2012 1-12

6 Лесное хозяйство [Текст] теорет и науч-производств журн ndash Основан в 1833 г ndash Выходит раз в два месяца

2003 1-356 2004 1-6 2005 1-6 2006 4-6 2007 1-6 2008 1-6 2009 1-4 2010 1-6 2011 1-6 2012 1-6

7 Наука в современных условиях от идеи до внедрения [Текст] материалы Между-нар науч-практ конф (г Димитровград 18 марта 2008 г) Федеральное агентство по обра-зованию Ульяновский гос техн ун-т М-во сельского хоз-ва Рос Федерации ndash Ульяновск УлГТУ 2008 ndash 215 с

8 Программирование [Текст] ndash Выходит раз в два месяца 2010 1-3

9 Справочник Инженерный журнал [Текст] ndash Выходит ежемесячно 2010 1-6

Page 2: ОСНОВЫ НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ62.182.30.44/ft/301-000963.pdf · 3 СОДЕРЖАНИЕ i Рабочая программа дисциплины 4 ii Рекомендации

2

УДК 001 ББК 72 О-75

Рекомендован к изданию в электронном виде кафедрой laquoМашины и оборудование лесного комплексаraquo

Сыктывкарского лесного института

Утвержден к изданию в электронном виде советом лесотранспортного факультета Сыктывкарского лесного института

Со с т а ви т е л ь

кандидат технологических наук доцент В Ф Свойкин

От в р е д ак т о р кандидат технических наук доцент В Ф Свойкин

О-75

Основы научных исследований [Электронный ресурс] учеб-метод комплекс по дисциплине для студ спец 150405 laquoМашины и оборудова-ние лесного комплексаraquo всех форм обучения самост учеб электрон изд Сыкт лесн ин-т сост В Ф Свойкин ndash Электрон дан ndash Сыктыв-кар СЛИ 2012 ndash Режим доступа httplibsfikomicom ndash Загл с экрана

В издании помещены материалы для освоения дисциплины laquoОсновы

научных исследованийraquo Приведены рабочая программа курса сборник описаний лабораторных работ методические указания по различным видам работ

УДК 001 ББК 72

_______________________________________________________________________________________________ Самостоятельное учебное электронное издание

Составитель Свойкин Владимир Федорович

Основы научных исследований Электронный формат ndash pdf Объем 10 уч-изд л

Сыктывкарский лесной институт (филиал) федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего профессионального образования laquoСанкт-Петербургский государственный лесотехнический университет

имени С М Кироваraquo (СЛИ) 167982 г Сыктывкар ул Ленина 39 institutsfikomicom wwwslikomicom

Редакционно-издательский отдел СЛИ

copy СЛИ 2012 Свойкин В Ф составление 2012

3

СОДЕРЖАНИЕ I Рабочая программа дисциплины 4 II Рекомендации по самостоятельной подготовке студентов 7

21 Методические рекомендации по самостоятельной подготовке теоретического материала

7

22 Методические рекомендации по самостоятельной подготовке к лаборатор-ным работам

9

23 Методические рекомендации по выполнению контрольных работ 10 III Методические рекомендации по подготовке к лабораторным работам 10

31 Описание лабораторных работ 11 IV Контроль знаний студентов 20

41 Тестовые материалы используемые при контроле знаний студентов 20 42 Вопросы и требования к зачету 22

V Библиографический список 23

4

I РАБОЧАЯ ПРОГРАММА ДИСЦИПЛИНЫ

1 Цели и задачи дисциплины

11 Цель дисциплины ОНИ ndash изучение современных методов научных исследований в деревообрабатывающей промышленности и развитие у студентов навыков самостоятельно-го решения научно-технических задач исследовательского характера отрасли и производст-ва

Основная задача ndash подготовка студентов к проведению научных исследований и ис-пользованию новейших достижений науки в технических процессах лесозаготовительных производств

В результате изучения дисциплины студенты должны знать основные принципы про-ведения научных исследований в условиях обеспечивающих сохранность окружающей сре-ды при минимальном расходе лесосырьевых ресурсов

Студенты должны уметь самостоятельно сформулировать научно-исследовательскую задачу наметить пути ее решения осуществить патентный поиск и анализ литературных ис-точников организовать рациональное проведение научных исследований в лабораторных условиях и на предприятиях сделать выводы и рекомендации правильно оформить резуль-таты исследований оценить их экономическую эффективность уметь планировать экспери-мент для изучения технологических процессов отрасли уметь проводить статистическую обработку результатов экспериментов создавать модели исследуемых процессов и опреде-лять их адекватность результатам экспериментов определять необходимое число опытов и их дублирование знать основы научно-технического прогнозирования

12 Перечень дисциплин знания которых студентам необходимо для изуче-

ния данной дисциплины laquoМатематикаraquo laquoФизикаraquo laquoэлектротехника и электроникаraquo 13 Дополнение к нормам государственного образовательного стандарта Трудоемкость по стандарту ndash 66 часов аудиторных ndash 32 часа самостоятельная работа

ndash 34 часа Понятие о предмете laquoОсновы научных исследованийraquo Место исследований в разви-

тии науки в России Методы теоретических и эмпирических исследований Государственная система научно-технической информации Международная система НТИ Метрология Мет-рологическое обеспечение экспериментальных исследований Аппаратура для исследования лесных машин Обработка результатов экспериментальных исследований Методы исследо-вания

2 Содержание дисциплины

21 Наименование тем и их содержание

Введениеhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip1 ч Понятие о предмете laquoОсновы научных исследованийraquo Место исследований в разви-

тии науки в России Вклад русских и советских ученых в создании лесных машин Организация научно-исследовательской работы в Российской Федерации Организа-

ционная структура Подготовка и повышение квалификации научно-исследовательских кад-ров и специалистов народного хозяйства Научно-исследовательская работа студен-товhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip1 ч

Основы научного познания Понятия Методы теоретических и эмпирических иссле-дованийhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip1 ч

Направление научного исследования и этапы научно-исследовательской рабо-тыhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip1ч

Информатика Научные документы и издания Государственная система научно-технической информации Международная система НТИ Информационно-поисковые сис-темы Организация работы с научной литературойhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip1ч

5

Теоретические исследования Задачи и методы математические аналитические веро-ятно-статистические теории подобия и моделированияhelliphelliphelliphellip helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip1 ч

Экспериментальные исследования Классификация типы Задачи эксперимента Ор-ганизация работы

Метрология Основные положения государственной метрологической службы Мет-рологическое обеспечение экспериментальных исследованийhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip1ч

Аппаратура для исследования лесных машин Основы положения по выбору прибо-ров Приборы электроизмерительной аппаратуры Аппаратура для исследования нагрузоч-ных режимов основные типы преобразователей измерительная цепь и регистрирующий прибор Погрешности измерения Аппаратура для исследования эксплуатационных режимов устройство и принцип работы laquoРежимометраraquo аппаратура на интегральных схе-махhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip4 ч

Обработка результатов экспериментальных исследований Методы вероятностноndashстатистический графический подбора эмпирических формул регрессивный анализ корре-ляция Понятие о теории планирования экспериментаhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip2 ч

Оформление результатов научных исследованийhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip1 ч Применение результатов научных исследованийhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip2ч Всегоhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip16 ч

22 Темы лабораторных работ и разбивка по часам

ДО ЗО СО - Лабораторная работа 1

Подбор электроизмерительной аппаратуры 4 1 - Лабораторная работа 2

Снятие характеристики тензорезистров 4 1 - Лабораторная работа 3

Снятие характеристик датчика давления 4 1 - Лабораторная работа 4 Снятие характеристик датчика перемещения 4 1 Всего 16 4 Лабораторные работы выполняются в соответствии со сборником описаний лабора-

торных работ [6]

23 Самостоятельная работа и контроль успеваемости

Очная форма обучения Вид самостоятельных работ Число часов Вид контроля

успеваемости 1 Проработка лекционного материала по конспекту 8 КО 2 Подготовка к лабораторным занятиям 8 КО ЛР 3 Подготовка к зачету 10 Зачет

ВСЕГО 34 Заочная и сокращенная форма обучения

Вид самостоятельных работ Число часов Вид контроля успеваемости

1 Проработка лекционного материала по конспекту и учебной литературе

6 КО

6

2 Подготовка к лабораторным занятиям 4 КО КР 3 Выполнение контрольной работы 12 КО КР 4 Подготовка к зачету 12 Зачет 5 Самостоятельное изучение тем не рассмотренных на лекциях

24 Зачет

ВСЕГО 58 Текущая успеваемость студентов контролируется контрольным опросом (КО) про-

веркой выполнения индивидуальных контрольных работ (КР) Успеваемость студентов оп-ределяется на зачете

24 Распределение часов по темам и видам занятий

очная форма обучения пп

Наименование вида и темы разде-лов

Объем работ студентов час Форма контроля успеваемо-

сти

Лекции Лаб Раб

Сам Раб

Всего

1 2 3 5 6 7 8 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

Введение Организация научно-исследовательской работы в РФ Основы научного познания Поня-тие о методологии Направления научного исследова-ния и этапы научно-исследовательской работы Информатика поиск накопление и обработка научной информации Теоретические исследования За-дачи и методы Экспериментальные исследования Задачи Метрологические обеспе-чение Организация работы Аппаратура для исследований лесных машин Обработка результатов экспери-ментальных исследований Основ-ные методы Планирование экспе-римента Оформление результатов научных исследований Применение результатов научных исследований Заключение применение полу-ченных знаний в практической ра-боте инженера-механика в лесной отрасли

1 1 1 1 1 2 1 4 2 1 1

4 4 4 2 2

1 1 1 1 1 2 1 4 2 1 1 10

2 2 2 2 2 4 6 12 8 4 4 10

КО зачет КО зачет КО зачет КО зачет КО зачет КО зачет КО зачет КО зачет КО зачет КО зачет КО зачет зачет

ВСЕГО 16

16 34 66

7

заочная и сокращенная форма обучения пп

Наименование вида и темы разде-лов

Объем работ студентов час Форма контроля успеваемо-сти

Лекции Лаб Раб

Сам раб

Всего

1 2 3 5 6 7 8 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11

Введение Организация научно-исследовательской работы в РФ Основы научного познания Поня-тие о методологии Направления научного исследова-ния и этапы научно-исследовательской работы Информатика поиск накопление и обработка научной информации Теоретические исследования За-дачи и методы Экспериментальные исследования Задачи Метрологические обеспе-чение Организация работы Аппаратура для исследований лесных машин Обработка результатов экспери-ментальных исследований Основ-ные методы Планирование экспе-римента Оформление результатов научных исследований Применение результатов научных исследований Заключение применение полу-ченных знаний в практической ра-боте инженера-механика в лесной отрасли

1 1 - - 1 - - 1

1 2 1

1 2 3 4 3 4 5 4 3 2 3 12 12

1 3 3 5 3 4 7 6 4 2 4 12 12

КО зачет КО зачет КО зачет КО зачет КО зачет КО зачет КО зачет КО зачет КО зачет КО зачет КО зачет КР зачет зачет

ВСЕГО 4 4 58 66

II РЕКОМЕНДАЦИИ ПО САМОСТОЯТЕЛЬНОЙ ПОДГОТОВКЕ СТУДЕНТОВ

21 Методические рекомендации по самостоятельной подготовке теоретического материала

Самостоятельная работа студентов по изучению отдельных тем дисциплины вклю-чает поиск учебных пособий по данному материалу проработку и анализ теоретического ма-териала самоконтроль знаний по данной теме с помощью нижеприведенных контрольных вопросов и заданий

8

Наименование темы

Контрольные вопросы и задания

Введение 1 Что изучает дисциплина laquoОсновы научных исследо-ванийraquo 2 Организация НИР в РФ

Организация научно-исследовательской работы в РФ

1 Влияние дисциплины laquoОсновы научных исследова-нийraquo на формирование инженерных знаний

2 Формы и методы организации научных исследований 3 Основные понятия и определения научного исследо-вания 4 Структура исследования и общая схема научного исследования 5 Цель и задачи исследования

Основы научного познания Понятие о методологии

1 Понятие основ научного познания 2 Понятие о методологии 3 Методы теоретических и эмпирических исследова-ний 4 Основные понятия о теории подобия 5 Основные понятия о моделировании 6 Понятие о режимах лесных машин

Направления научного исследо-вания и этапы научно-исследовательской работы

1 Прогнозирование в науке 2 Задачи оптимального проектирования и управления в лесной промышленности 3 Понятие laquoнаблюдениеraquo laquoэкспериментraquo 4 Основные положения методики экспериментальных исследований

Информатика поиск накопле-ние и обработка научной ин-формации

1 Поиск и анализ научной информации 2 Научные документы и издания 3Государственная система НТИ 4 Международная система НТИ 5 Информационно-поисковые системы 6 Организация работы с НТИ

Теоретические исследования Задачи и методы

1 Понятие о теоретических исследованиях 2 Понятие о математическом методе 3 Понятие о аналитическом методе 4 Понятие о вероятно-статистическом методе 5 Понятие о теории подобия и моделировании

Экспериментальные исследова-ния Задачи Метрологические обеспечение Организация рабо-ты

1 Что такое экспериментальные исследования 2 Их классификация и типы 3 Задачи эксперимента 4 Понятие о метрологическом обеспечении 5Основные положения государственной метрологиче-ской службы 6 Метрологическое обеспечение экспериментальных исследований

9

Аппаратура для исследований лесных машин

1 Основы положения по выбору приборов 2 Основные типы преобразователей 3 Погрешности измерения 4 Принципиальная схема электроизмерительной аппа-

ратуры для исследований 5 Измерительная цепь и регистрирующие приборы 6 Источники питания

Обработка результатов экспе-риментальных исследований Основные методы Планирование эксперимента

1 Методы обработки экспериментальных исследований 2 Вероятно-статистический метод 3 Графический метод 4 Подбор эмпирических формул 5 Регрессивный анализ 7 Корреляция 8 Планирование эксперимента

Оформление результатов науч-ных исследований

1 Как оформляются результаты отчетов 2 Как составить краткую методику исследовательских испытаний 3 Как выбрать приборы электроизмерительного обору-дования 4 Как выбрать метод первичной обработки эксперимен-тального материала 5 Как определить погрешности измерения

Применение результатов науч-ных исследований Заключение применение полу-ченных знаний в практической работе инженера-механика в лесной отрасли

1 Как делать выводы по исследовательским испытани-ям 2 Применение результатов научных исследований на практике 3 Применение полученных знаний в практической ра-боте инженера лесной отрасли

22 Методические рекомендации по самостоятельной подготовке к лабораторным работам

Согласно учебному плану специальности на проведение лабораторных работ отво-дится 18 часов по очной форме обучения и 4 часа по заочной форме обучения

Самостоятельная работа студентов по подготовке к лабораторным работам оформле-нию отчетов и защите лабораторных работ включает проработку и анализ теоретического материала описание проделанной лабораторной работы с приложением графиков таблиц расчетов а и также самоконтроль знаний по теме лабораторной работы с помощью ниже-приведенных контрольных вопросов и заданий

10

Темы лабораторных работ

Контрольные вопросы

Подбор электроизмерительной аппа-ратуры

1 Порядок подбора тензодатчиков 2 Для каких целей включается дополнительной сопротивление в измерительный комплект 3 Назначение осциллографа

Снятие характеристики тензорезист-ров

1 Прядок снятия характеристики тензорезистора 2 Порядок составления измерительной схемы

Снятие характеристик датчика давле-ния

1 Что применяется в качестве источника пита-ния 2 Порядок составления измерительной схемы

Снятие характеристик датчика пере-мещения

1 Устройство датчика перемещения 2 Как включать в сеть вольтметр 3 Правила сборки измерительной схемы

23 Методические рекомендации по выполнению контрольной работы

Выполнение контрольного задания является частью проработки студентами-заочниками учебного материала Задание выполняется по мере прохождения курса в порядке самостоятельной работы Контрольная работа студентами заочной формы обучения выпол-няется в соответствии с Методическими указаниями [4]

III МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ПОДГОТОВКЕ К ЛАБОРАТОРНЫМ РАБОТАМ

Для подготовки к выполнению лабораторных работ студенты должны самостоятельно проработать необходимый теоретический материал и записать нужные сведения по выпол-няемой работе В начале каждой лабораторной работы проводится контрольный опрос груп-пы в результате которого преподаватель делает заключение о допуске студента к лаборатор-ной работе После подготовки рабочего места проводятся непосредственное выполнение ра-боты обработка результатов и оформление отчета

Работа оформленная в соответствии с требованиями считается принятой после предъявления ее преподавателю и с последующей защитой

Перед началом проведения лабораторных работ студенты должны ознакомиться с ин-струкцией по технике безопасности и расписаться в журнале Выполнение лабораторных ра-бот без инструктажа по технике безопасности запрещается Включать аппаратуру стенды можно только после разрешения преподавателя

В случае прикосновения студента к токоведущим частям и попадания его под напря-жение необходимо освободить его от действия электрического тока путем отключения ис-точника питания оказать ему первую доврачебную помощь и вызвать врача Обо всех на-рушениях правил техники безопасности следует немедленно сообщить заведующему лабора-торией

11

31 Описание лабораторных работ

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА 1 4 часа

Подбор электроизмерительной аппаратуры

Цели и задачи работы 1) Уяснить порядок выбора преобразователя усилительной и регистрирую-

щей аппаратуры источников питания 2) Изучить и освоить правила монтажа измерительных цепей и подбора ком-

мутирующей аппаратуры

Обеспечивающие средства преобразователи (датчики) усилители сигналов датчи-ков регистрирующие приборы коммутирующие устройства источники питания тензомет-рический усилитель типа 8АНЧ-7М или ТУП-101 (laquoТопаз-1raquo осциллограф

Задание необходимо ознакомиться с характеристиками преобразователей и источ-

ников питания характеристиками измерительных приборов описанием и характеристикой осциллографа

Требования к отчету Отчет по лабораторной работе должен содержать

- вводную часть в которой раскрывается цель работы сжато проводится основ-ные теоретические положения и расчетные формулы

- основную часть содержащую схемы и описания установки методи-ку эксперимента расчетный материал

- заключительную часть включающую расчет погрешностей анализ и обобще-ние полученных результатов формирование вывода

Каждый студент оформляет отчет по лабораторной работе В отчете допускаются лишь общепринятые сокращения и обозначения

Технология выполнения работы Подбор преобразователей Для обеспечения качественного замера и регистрации ис-

следуемой величины необходимо соблюдать следующие условия а) при исследовании высокочастотных процессов (f ge 100 Гц) следует применять в ка-

честве преобразователей тензометры сопротивления б) величина максимальных напряжений в силовом звене не должна превышать пре-

дела текучести для данного материала а частота собственных колебаний звена быть в 510 раз выше частоты исследуемого процесса в) при малой величине сигнала от тензометра в измерительную цепь включается тензо-метрический усилитель типа 8АНЧ-7М или ТУП-101 (laquoТопаз-1raquo)

При исследовании низкочастотных процессов в качестве преобразователей используют-ся потенциометрические датчики давления перемещения или поворота При их выборе не-обходимо соблюдать правила

а) напряжение питания выбирать таким чтобы ток через потенциометр был в 10 раз больше тока в измерительном контуре

б) в измерительный контур необходимо включать добавленное сопротивление огра-ничивающее ток в цепи и защищающее измерительный прибор от выхода из строя

Величина добавочного сопротивления (RД кОм) должна быть

12

RД = i

max

пит Rl

Uminus

где Uпит ndash напряжение питания преобразователя В 1max ndash максимальный ток через измери-тель A Ri ndash внутреннее сопротивление измерителя кОм

в) в конструкции преобразователя предусматривать устройство исключающее пере-мещение laquoдвижкаraquo в крайнее положение (на максимум сигнала)

Выбор и з м е р и т е л ь н о г о (р е г и с т р у ю щ е г о) прибора При исследовании низ-кочастотных процессов в качестве измерительных (регистрирующих) приборов могут при-меняться вольтметры самопишущие Параметры этих приборов следует выбрать так чтобы максимальный сигнал снимаемый с преобразователя не превышал 23 шкалы

При регистрации сигналов на осциллографе величина наибольшего тока от преобразо-вателя не должна превышать величину тока шлейфа (гальванометра) осциллографа а часто-та регистрируемого процесса должна быть меньше частоты собственных колебаний гальва-нометра в 510 раз

Таким образом при выборе измерительной системы надо предварительно знать

1) диапазон частот изучаемого процесса (для выбора типа преобразователя) 2) примерную величину действующих усилий (для расчета деформаций и напряжений

в деталях) 3) величину возможных максимальных сигналов от преобразователей (рассчитывают-

ся на основании п 1 и 2) 4) вид (тип) предполагаемого регистрирующего прибора и его чувствительность (для

решения вопроса о необходимости применения усилителя) Выполнив четыре указанных действия переходят к разработке измерительной схемы

Детализация будет выполняться в процессе доводки Контрольные вопросы

1 Порядок подбора тензодатчиков 2 Для каких целей включается дополнительное сопротивление в измерительный

комплект 3 Назначение осциллографа

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА 2

5 часов Снятие характеристики тензорезистров

Цель и задача работы ознакомление с конструкцией и принципом работы тензоре-зисторов

Обеспечивающие средства преобразователи (датчики) усилители сигналов датчи-ков регистрирующие приборы коммутирующие устройства источники питания тарировоч-ная балка тензорезистор

Задание снять характеристики тензорезисторов

Требования к отчету Отчет по лабораторной работе должен содержать

- вводную часть в которой раскрывается цель работы сжато приводятся основные тео-ретические положения и расчетные формулы

- основную часть содержащуюрасчетный материал

- заключительную частьлученных результатов формированиеКаждый студент оформляет

общепринятые сокращения и обозначения

Технология выполнения

1 Ознакомиться с конструкцией2 Измерить толщину h длину3 Собрать измерительную

мост (рис 11б) 4 Задавая нагрузочным устройством

личину сопротивленияв таблицу 1

Прогиб балки f мм Сопротивление тензорезистораИзмерение сопротивления тензорзистора R Ом Напряжение в балке σ мПа

13

часть содержащую схемы и описания установки методику

заключительную часть включающую расчет погрешностей анализов формирование вывода

студент оформляет отчет по лабораторной работе В отчетесокращения и обозначения

выполнения работы

Ознакомиться с конструкцией тарировочной балки ( рис 1 1а) длину и плечо приложения нагрузки а тарировочной

измерительную схему источник питания ndash тензорезистор

нагрузочным устройством установки различный прогибсопротивления исследуемого тензорезистора Результаты

Данные испытаний тензорезисторов

1

2

3

4

тензорезистора Ом

сопротивления тензоре-

установки методику эксперимента

погрешностей анализ и обобщение по-

работе В отчете допускаются лишь

рис а) тарировочной балки

тензорезистор ndash измерительный

различный прогиб балки измерить ве-Результаты наблюдений занести

Таблица 1

5

6

7

14

б) 1

2

Рис 1 1 Схема установки для испытания тензорезисторов а) схема тарировочной балки 1 ndash тарировочная балка 2 ndash тензорезисторы 3 ndash индикатор часового типа б) электрическая схема 1 ndash тензорезистор 2 ndash измерительный мост

5 По полученным данным вычислить ndash изменение сопротивления моста ∆R

∆R = Rк ndash R1

где 1 к ndash порядковые номера опыта ndash напряжение σ в балке от изгиба

a4l3

fhЕ118у

22 sdotminussdotsdotsdotsdot=

где Е ndash модуль упругости материала балки Е = 21 10 ndash5 МПа h ndash толщина тарировочной балки мм f ndash прогиб балки под нагрузкой мм l ndash плечи тарировочной балки мм а ndash плечо приложения нагрузки мм

ndash чувствительность преобразователя (S Оммм)

S = ∆Rf

6 Построить график зависимости ∆R= f(у) или ∆R = f(σ) (см рис 2) и проанализиро-вать ее

R

15

∆R Ом

σ МПа

О f мм

Рис 2 Характеристика тензорезистора

Контрольные вопросы

1 Прядок снятия характеристики тензорезистора 2 Порядок составления измерительной схемы

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА 3 5 часов

Снятие характеристик датчика давления

Цель и задача работы ознакомление с конструкцией и принципом работы датчика давления

Обеспечивающие средства преобразователи (датчики) усилители сигналов датчиков регистрирующие приборы коммутирующие устройства источники питания Задание снять характеристики датчика давления на испытательной установке Требования к отчету Отчет по лабораторной работе должен содержать

ndash вводную часть в которой раскрывается цель работы сжато приводятся основные тео-ретические положения и расчетные формулы

ndash основную часть содержащую схемы и описания установки методику эксперимента расчетный материал

ndash заключительную часть включающую расчет погрешностей анализ и обобщение по-лученных результатов формирование вывода

Каждый студент оформляет отчет по лабораторной работе В отчете допускаются лишь общепринятые сокращения и обозначения Технология выполнения работы

1 Ознакомиться с конструкцией испытательной установки 2 Собрать измерительную схему источник питания (V - 12 В) ndash датчик давления ndash из-

мерительный прибор (mА) ( см рис 3)

16

3 Создавая в датчике нагрузочным устройством 5hellip7 ступеней давления записать пока-зания измерительного прибора в таблицу наблюдений (табл2)

Рис 3 Схема датчика давления 1 2 3 ndash номера выводов датчика

Таблица 2

Данные испытаний давления

Номера опыта 1 2 3 4 5 6 7 Примечания

Давление Р мПа

Показание измерительного прибора I mА

4 Построить характеристику датчика давления (рис 4) I mА 02 04 06 08 10 Р мПа

Рис 4 Характеристика датчика давления

17

Контрольные вопросы 1 Что применяется в качестве источника питания 2 Порядок составления измерительной схемы

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА 4 4 часа

Снятие характеристик датчика перемещения

Цели и задачи работы ознакомление с конструкцией датчика перемещения и получе-ние навыка пользования датчиком

Обеспечивающие средства преобразователи (датчики) усилители сигналов датчиков регистрирующие приборы коммутирующие устройства источники питания Задания 1) Ознакомиться с конструкцией датчика перемещения

2) Снять характеристики датчика перемещения на схеме

Требования к отчету Отчет по лабораторной работе должен содержать

ndash вводную часть в которой раскрывается цель работы сжато приводятся основные тео-ретические положения и расчетные формулы

ndash основную часть содержащую схемы и описания установки методику эксперимента расчетный материал

ndash заключительную часть включающую расчет погрешностей анализ и обобщение полу-ченных результатов формирование вывода

Каждый студент оформляет отчет по лабораторной работе В отчете допускаются лишь общепринятые сокращения и обозначения

Технология выполнения работы Снятие характеристики датчика перемещения 1 Ознакомиться с конструкцией датчика перемещения 2 Собрать измерительную схему (рис 5) источник питания (6 В) ndash датчик переме-щения ndash измерительный прибор (цифровой вольтметр)

3

к механизму перемещения

Х

Рис 5 Схема датчика перемещения 1 2 3 ndash номера выводов преобразователя

V

1

18

3 Задать механизмом перемещения установки 57 положений ползунка примерно через равные интервалы и записать в таблицу наблюдений величину перемещения х и показания вольтметра Uвых (см табл3)

Таблица 3 Данные испытаний датчика перемещения

Номера опыта

1 2 3 4 5 6 7 Примечания

Перемещение X мм

Показания вольтметра Uвых В Напряжение питания

4 По полученным данным построить и проанализировать характеристику датчика перемещения (рис 6) Uвых В Х мм

Рис 6 Характеристика датчика перемещения

Снятие характеристики датчика угла поворота

1 Ознакомиться с конструкцией датчика угла поворота 2 Собрать измерительную схему (рис 7) источник питания (12 В) ndash датчик угла по-

ворота ndash измеритель (миллиампер) 3 Поворачивая бегунок датчика на равные углы кратные 5 или 10 записать показа-

ния измерителя Получить 5hellip7 точек Результаты наблюдений записать в табл 4

Рис 7 Схема угла поворота 1 2 3 ndash номера выводов преобразователя

19

Таблица 4 Данные испытаний датчика угла поворота

Номера опыта

1 2 3 4 5 6 7 Примечания

Угол поворота φ град Показания прибора I mА Напряжение

питания

4 По полученным данным построить и проанализировать характеристику датчика

(рис 8) угла поворота вычислить чувствительность указать порог чувствительности и пре-делы измерения

5 I mА φ град

Рис 8 Характеристика датчика угла поворота

Снятие характеристики преобразователя частоты вращения

Ознакомиться с конструкцией и принципиальной схемой стенда для испытания тахо-генераторов (рис 9)

Подключить стенд к источнику постоянного тока напряжением 1224 В 3 Включить стенд выключателем В1 Реостатами Р1 и Р2 установить частоту вращения

600 минndash1 и записать показания измерительного прибора 4 Увеличивая частоту вращения на 200 400 минndash1 снять 56 точек Результаты на-

блюдений записать в табл5

Рис 9 Принципиальная схема для испытания тахогенератора (Д ndash двигатель ТГ ndash тахогенератор Тах ndash указатель тахометра V ndash вольтметр В ndash выпрямитель)

20

Таблица 5 Данные испытания тахогенератора

Номера опыта

1 2 3 4 5 6 7 Примечания

Частота вращения п мин ndash1 Напряжение U В

По полученным данным построить и проанализировать характеристику тахогенерато-

ра (рис 10)

U В п минndash1 600 1200 1800

Рис 10 Характеристика тахогенератора Контрольные вопросы

1 Устройство датчика перемещения 2 Как включать в сеть вольтметр 3 Правила сборки измерительной схемы

IV КОНТРОЛЬ ЗНАНИЙ СТУДЕНТОВ 41 Тестовые материалы используемые при контроле знаний студентов

Текущая успеваемость студентов контролируется выполнением оформлением и за-щитой отчетов по лабораторным работам промежуточной аттестацией в виде тестирования Тесты промежуточной аттестации включают теоретический материал пройденный на лек-циях практический материал по лабораторным работам и типовые задачи

Тесты по дисциплине laquoОСНОВЫ НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙraquo Для проведения промежуточной аттестации студентов 4 курса специальности 150405

laquoМашины и оборудование лесного комплексаraquo Указания Все задания имеют 3 варианта ответов из которых правильный только

один Номер выбранного Вами варианта ответа запишите в бланке для ответов

Вариант 1 1 Какие бывают науки

1) Естественные оккультные астрологические 2) Технические социальные экономические 3) Естественные технические общественные философия

21

2 Что является источниками информации в процессе патентного исследования 1) Бюллетени патентных ведомств газетный материал 2) Реферативная информация отчеты НИР публикации 3) Бюллетени патентных ведомств реферативная информация публикации по изобрете-ниям отчеты НИР

3 Назовите методы измерений

1) Непосредственной оценки сравнения противопоставления 2) Непосредственной оценки сравнения противопоставления дифференциальный за-мещения совпадения нулевой 3) Замещения совпадения нулевой сравнения

Вариант 2

1 Методологические основы познания

1) Знания опыт эксперимент 2) Знания постулат закон интуиция 3) Знания научная идея гипотеза теория аксиома закон

2 Математические методы в исследованиях

1) Математическая статистика моделирование 2) Математическая формулировка физическое моделирование 3) Математическая формулировка математическое моделирование

3 Назовите виды моделей

1) Кибернетические электронные математические модели 2) Концептуальные логические кибернетические квазианалоговые модели 3) Электронные математические статистические модели

Вариант 3

1 Методология теоретических исследований

1) Наблюдение сравнение счёт 2) Счёт эксперимент абстрагирование 3) Абстрагирование наблюдение формализация анализ и синтез аксиоматический ме-тод индукция и дедукция

2 Этапы научных исследований

1) Формулировка темы исследования цель исследования задачи исследования 2) Формулировка темы исследования постановка цели и задачи исследования проведе-ние теоретических и экспериментальных исследований общий анализ результатов фор-мулировка выводов 3) Формулировка темы исследования составление ТЭО постановка цели проведение эксперимента обработка результатов формулировка выводов

3 Теоремы подобия

1) 1 2 3 2) 1 2 3 4 5 3) 1 2 3 4

22

Вариант 4

1 Методология экспериментальных исследований

1) Обобщение абстрагирование измерения 2) Анализ измерение счёт дедукция 3) Эксперимент измерение счёт моделирование

2 Виды научных исследований

1) Фундаментальные прикладные частные 2) Фундаментальные прикладные разработки 3) Разработки прикладные частные

3 Что включает в себя подобие явлений

1) Абсолютное подобие неполное подобие 2) Абсолютное подобие полное подобие неполное подобие приближенное подобие 3) Полное подобие неполное подобие приближенное подобие

42 Вопросы и требования к зачету

1 Выполнение и защита лабораторных работ 2 Положительная оценка за промежуточную тестовую работу 3 Выполнение и защита контрольной работы

Вопросы к зачету 1 Влияние дисциплины laquoОсновы научных исследованийraquo на формирование инженерных

знаний 2 Формы и методы организации научных исследований

3 Основные понятия и определения научного исследования

4 Структура исследования и общая схема научного исследования 5 Цель и задачи исследования 6 Поиск и анализ научной информации 7 Основные понятия о теории 8 Прогнозирование в науке 9 Основные понятия в моделировании 10 Сравнение и обобщение 11 Понятие laquoнаблюдениеraquo laquoЭкспериментraquo 12 Основные положения методики экспериментальных исследований 13 Понятие о режимах лесных машин 14 Виды испытаний лесных машин 15 Основные понятия об измерениях 16 Принципиальная схема электроизмерительной аппаратуры для исследований 17 Измерительная цепь 18 Источники питания 19 Регистрирующие приборы 20 Оформление результатов научных исследований 21 Внедрение результатов исследований

23

V БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК Основная учебная литература

1 Анисимов Г М Основы научных исследований лесных машин [Электронный ре-сурс] учеб для студ вузов обучающихся по направлению 250400 ndash laquoТехнология лесозаго-товительных и деревоперерабатывающих производствraquo и 190600 ndash laquoЭксплуатация наземного транспорта и транспортного оборудованияraquo Г М Анисимов А М Кочнев Издательство Лань (ЭБС) ndash Изд 2-е испр ndash Санкт-Петербург Лань 2010 ndash 529 с ndash (Учебники для ву-зов Специальная литература) ndash Режим доступа httpelanbookcomviewbook583

Дополнительная учебная учебно-методическая литература

1 Гусева Е Н Теория вероятностей и математическая статистика [Электронный ре-сурс] учеб пособие Е Н Гусева Университетская библиотека онлайн (ЭБС) ndash 5-е изд стер ndash Москва Флинта 2011 ndash 220 с ndash Режим доступа httpwwwbiblioclubrubook83543

2 Кожухар В М Основы научных исследований [Электронный ресурс] учебное по-собие В М Кожухар Университетская библиотека онлайн (ЭБС) ndash Москва Дашков и К 2012 ndash 216 с ndash Режим доступа httpwwwbiblioclubrubook115785

3 Кузнецов И Н Основы научных исследований [Электронный ресурс] учебное по-собие И Н Кузнецов Университетская библиотека онлайн (ЭБС) ndash Москва Дашков и К 2013 ndash 283 с ndash (Учебные издания для бакалавров) ndash Режим доступа httpwwwbiblioclubrubook114174

4 Основы научных исследований и НИРС [Текст] лекции для студ спец 150405 Машины и оборудование лесного комплекса всех форм обучения Б П Евдокимов отв ред М Н Шостак Федеральное агентство по образованию Сыкт лесн ин-т (фил) С-Петерб гос лесотехн акад им С М Кирова ndash Сыктывкар СЛИ 2006 ndash 52 с

5 Основы научных исследований Самостоятельная работа студентов [Текст] метод указ для подготовки дипломированных специалистов по направлению 651600 Технологи-ческие машины и оборудование спец 150405 Машины и оборудование лесного комплекса сост Б П Евдокимов сост Б П Евдокимов ndash Сыктывкар СЛИ 2007 ndash 12 с

6 Рыжков И Б Основы научных исследований и изобретательства [Электронный ре-сурс] учеб пособие для студ вузов обучающихся по направлению подготовки (специаль-ностям) 280400 ndash laquoПриродообустройствоraquo 280300 mdash laquoВодные ресурсы и водопользованиеraquo И Б Рыжков Издательство Лань (ЭБС) ndash Санкт-Петербург Лань 2012 ndash 223 с ndash (Учеб-ники для вузов Специальная литература) ndash Режим доступа httpelanbookcomviewbook2775

7 Шкляр М Ф Основы научных исследований [Текст] учеб пособие М Ф Шкляр ndash 2-е изд ndash Москва Дашков и К 2009 ndash 244 с

8 Шкляр М Ф Основы научных исследований [Электронный ресурс] учебное по-собие М Ф Шкляр Университетская библиотека онлайн (ЭБС) ndash 4-е изд ndash Москва Даш-ков и К 2012 ndash 244 с ndash (Учебные издания для бакалавров) ndash Режим доступа httpwwwbiblioclubrubook112247

Дополнительная литература

1 Автоматизация в промышленности [Текст] научно-технический производствен-ный журнал Университет новых информационных технологий управления при ФГБУН Ин-ститут проблем управления им В А Трапезникова РАН ООО Издательский дом ИнфоАв-томатизация ndash Москва ИнфоАвтоматизация ndash ВАК РИНЦ ndash Выходит ежемесячно

2010 1-12 2011 1-12 2012 1-12

2 Анурьев В И Справочник конструктора-машиностроителя [Текст] в 3-х томах Т 1 В И Анурьев под ред И Н Жестковой ndash 8-е изд перераб и доп ndash Москва Машино-строение 1999 ndash 912 с

24

3 Анурьев В И Справочник конструктора-машиностроителя [Текст] в 3-х томах Т 2 В И Анурьев под ред И Н Жестковой ndash Изд 8-е перераб и доп ndash Москва Машино-строение 1999 ndash 880 с

4 Анурьев В И Справочник конструктора-машиностроителя [Текст] в 3-х томах Т 3 В И Анурьев под ред И Н Жестковой ndash Изд 8-е перераб и доп ndash Москва Машино-строение 1999 ndash 848 с

5 История науки и техники [Текст] научный журнал ООО Издательство Научтех-литиздат ndash Москва Научтехлитиздат ndash Выходит ежемесячно ndash ISSN 1813-100Х

2008 1-12 2009 1-6 2010 1-12 2011 1-12 2012 1-12

6 Лесное хозяйство [Текст] теорет и науч-производств журн ndash Основан в 1833 г ndash Выходит раз в два месяца

2003 1-356 2004 1-6 2005 1-6 2006 4-6 2007 1-6 2008 1-6 2009 1-4 2010 1-6 2011 1-6 2012 1-6

7 Наука в современных условиях от идеи до внедрения [Текст] материалы Между-нар науч-практ конф (г Димитровград 18 марта 2008 г) Федеральное агентство по обра-зованию Ульяновский гос техн ун-т М-во сельского хоз-ва Рос Федерации ndash Ульяновск УлГТУ 2008 ndash 215 с

8 Программирование [Текст] ndash Выходит раз в два месяца 2010 1-3

9 Справочник Инженерный журнал [Текст] ndash Выходит ежемесячно 2010 1-6

Page 3: ОСНОВЫ НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ62.182.30.44/ft/301-000963.pdf · 3 СОДЕРЖАНИЕ i Рабочая программа дисциплины 4 ii Рекомендации

3

СОДЕРЖАНИЕ I Рабочая программа дисциплины 4 II Рекомендации по самостоятельной подготовке студентов 7

21 Методические рекомендации по самостоятельной подготовке теоретического материала

7

22 Методические рекомендации по самостоятельной подготовке к лаборатор-ным работам

9

23 Методические рекомендации по выполнению контрольных работ 10 III Методические рекомендации по подготовке к лабораторным работам 10

31 Описание лабораторных работ 11 IV Контроль знаний студентов 20

41 Тестовые материалы используемые при контроле знаний студентов 20 42 Вопросы и требования к зачету 22

V Библиографический список 23

4

I РАБОЧАЯ ПРОГРАММА ДИСЦИПЛИНЫ

1 Цели и задачи дисциплины

11 Цель дисциплины ОНИ ndash изучение современных методов научных исследований в деревообрабатывающей промышленности и развитие у студентов навыков самостоятельно-го решения научно-технических задач исследовательского характера отрасли и производст-ва

Основная задача ndash подготовка студентов к проведению научных исследований и ис-пользованию новейших достижений науки в технических процессах лесозаготовительных производств

В результате изучения дисциплины студенты должны знать основные принципы про-ведения научных исследований в условиях обеспечивающих сохранность окружающей сре-ды при минимальном расходе лесосырьевых ресурсов

Студенты должны уметь самостоятельно сформулировать научно-исследовательскую задачу наметить пути ее решения осуществить патентный поиск и анализ литературных ис-точников организовать рациональное проведение научных исследований в лабораторных условиях и на предприятиях сделать выводы и рекомендации правильно оформить резуль-таты исследований оценить их экономическую эффективность уметь планировать экспери-мент для изучения технологических процессов отрасли уметь проводить статистическую обработку результатов экспериментов создавать модели исследуемых процессов и опреде-лять их адекватность результатам экспериментов определять необходимое число опытов и их дублирование знать основы научно-технического прогнозирования

12 Перечень дисциплин знания которых студентам необходимо для изуче-

ния данной дисциплины laquoМатематикаraquo laquoФизикаraquo laquoэлектротехника и электроникаraquo 13 Дополнение к нормам государственного образовательного стандарта Трудоемкость по стандарту ndash 66 часов аудиторных ndash 32 часа самостоятельная работа

ndash 34 часа Понятие о предмете laquoОсновы научных исследованийraquo Место исследований в разви-

тии науки в России Методы теоретических и эмпирических исследований Государственная система научно-технической информации Международная система НТИ Метрология Мет-рологическое обеспечение экспериментальных исследований Аппаратура для исследования лесных машин Обработка результатов экспериментальных исследований Методы исследо-вания

2 Содержание дисциплины

21 Наименование тем и их содержание

Введениеhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip1 ч Понятие о предмете laquoОсновы научных исследованийraquo Место исследований в разви-

тии науки в России Вклад русских и советских ученых в создании лесных машин Организация научно-исследовательской работы в Российской Федерации Организа-

ционная структура Подготовка и повышение квалификации научно-исследовательских кад-ров и специалистов народного хозяйства Научно-исследовательская работа студен-товhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip1 ч

Основы научного познания Понятия Методы теоретических и эмпирических иссле-дованийhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip1 ч

Направление научного исследования и этапы научно-исследовательской рабо-тыhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip1ч

Информатика Научные документы и издания Государственная система научно-технической информации Международная система НТИ Информационно-поисковые сис-темы Организация работы с научной литературойhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip1ч

5

Теоретические исследования Задачи и методы математические аналитические веро-ятно-статистические теории подобия и моделированияhelliphelliphelliphellip helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip1 ч

Экспериментальные исследования Классификация типы Задачи эксперимента Ор-ганизация работы

Метрология Основные положения государственной метрологической службы Мет-рологическое обеспечение экспериментальных исследованийhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip1ч

Аппаратура для исследования лесных машин Основы положения по выбору прибо-ров Приборы электроизмерительной аппаратуры Аппаратура для исследования нагрузоч-ных режимов основные типы преобразователей измерительная цепь и регистрирующий прибор Погрешности измерения Аппаратура для исследования эксплуатационных режимов устройство и принцип работы laquoРежимометраraquo аппаратура на интегральных схе-махhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip4 ч

Обработка результатов экспериментальных исследований Методы вероятностноndashстатистический графический подбора эмпирических формул регрессивный анализ корре-ляция Понятие о теории планирования экспериментаhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip2 ч

Оформление результатов научных исследованийhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip1 ч Применение результатов научных исследованийhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip2ч Всегоhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip16 ч

22 Темы лабораторных работ и разбивка по часам

ДО ЗО СО - Лабораторная работа 1

Подбор электроизмерительной аппаратуры 4 1 - Лабораторная работа 2

Снятие характеристики тензорезистров 4 1 - Лабораторная работа 3

Снятие характеристик датчика давления 4 1 - Лабораторная работа 4 Снятие характеристик датчика перемещения 4 1 Всего 16 4 Лабораторные работы выполняются в соответствии со сборником описаний лабора-

торных работ [6]

23 Самостоятельная работа и контроль успеваемости

Очная форма обучения Вид самостоятельных работ Число часов Вид контроля

успеваемости 1 Проработка лекционного материала по конспекту 8 КО 2 Подготовка к лабораторным занятиям 8 КО ЛР 3 Подготовка к зачету 10 Зачет

ВСЕГО 34 Заочная и сокращенная форма обучения

Вид самостоятельных работ Число часов Вид контроля успеваемости

1 Проработка лекционного материала по конспекту и учебной литературе

6 КО

6

2 Подготовка к лабораторным занятиям 4 КО КР 3 Выполнение контрольной работы 12 КО КР 4 Подготовка к зачету 12 Зачет 5 Самостоятельное изучение тем не рассмотренных на лекциях

24 Зачет

ВСЕГО 58 Текущая успеваемость студентов контролируется контрольным опросом (КО) про-

веркой выполнения индивидуальных контрольных работ (КР) Успеваемость студентов оп-ределяется на зачете

24 Распределение часов по темам и видам занятий

очная форма обучения пп

Наименование вида и темы разде-лов

Объем работ студентов час Форма контроля успеваемо-

сти

Лекции Лаб Раб

Сам Раб

Всего

1 2 3 5 6 7 8 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

Введение Организация научно-исследовательской работы в РФ Основы научного познания Поня-тие о методологии Направления научного исследова-ния и этапы научно-исследовательской работы Информатика поиск накопление и обработка научной информации Теоретические исследования За-дачи и методы Экспериментальные исследования Задачи Метрологические обеспе-чение Организация работы Аппаратура для исследований лесных машин Обработка результатов экспери-ментальных исследований Основ-ные методы Планирование экспе-римента Оформление результатов научных исследований Применение результатов научных исследований Заключение применение полу-ченных знаний в практической ра-боте инженера-механика в лесной отрасли

1 1 1 1 1 2 1 4 2 1 1

4 4 4 2 2

1 1 1 1 1 2 1 4 2 1 1 10

2 2 2 2 2 4 6 12 8 4 4 10

КО зачет КО зачет КО зачет КО зачет КО зачет КО зачет КО зачет КО зачет КО зачет КО зачет КО зачет зачет

ВСЕГО 16

16 34 66

7

заочная и сокращенная форма обучения пп

Наименование вида и темы разде-лов

Объем работ студентов час Форма контроля успеваемо-сти

Лекции Лаб Раб

Сам раб

Всего

1 2 3 5 6 7 8 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11

Введение Организация научно-исследовательской работы в РФ Основы научного познания Поня-тие о методологии Направления научного исследова-ния и этапы научно-исследовательской работы Информатика поиск накопление и обработка научной информации Теоретические исследования За-дачи и методы Экспериментальные исследования Задачи Метрологические обеспе-чение Организация работы Аппаратура для исследований лесных машин Обработка результатов экспери-ментальных исследований Основ-ные методы Планирование экспе-римента Оформление результатов научных исследований Применение результатов научных исследований Заключение применение полу-ченных знаний в практической ра-боте инженера-механика в лесной отрасли

1 1 - - 1 - - 1

1 2 1

1 2 3 4 3 4 5 4 3 2 3 12 12

1 3 3 5 3 4 7 6 4 2 4 12 12

КО зачет КО зачет КО зачет КО зачет КО зачет КО зачет КО зачет КО зачет КО зачет КО зачет КО зачет КР зачет зачет

ВСЕГО 4 4 58 66

II РЕКОМЕНДАЦИИ ПО САМОСТОЯТЕЛЬНОЙ ПОДГОТОВКЕ СТУДЕНТОВ

21 Методические рекомендации по самостоятельной подготовке теоретического материала

Самостоятельная работа студентов по изучению отдельных тем дисциплины вклю-чает поиск учебных пособий по данному материалу проработку и анализ теоретического ма-териала самоконтроль знаний по данной теме с помощью нижеприведенных контрольных вопросов и заданий

8

Наименование темы

Контрольные вопросы и задания

Введение 1 Что изучает дисциплина laquoОсновы научных исследо-ванийraquo 2 Организация НИР в РФ

Организация научно-исследовательской работы в РФ

1 Влияние дисциплины laquoОсновы научных исследова-нийraquo на формирование инженерных знаний

2 Формы и методы организации научных исследований 3 Основные понятия и определения научного исследо-вания 4 Структура исследования и общая схема научного исследования 5 Цель и задачи исследования

Основы научного познания Понятие о методологии

1 Понятие основ научного познания 2 Понятие о методологии 3 Методы теоретических и эмпирических исследова-ний 4 Основные понятия о теории подобия 5 Основные понятия о моделировании 6 Понятие о режимах лесных машин

Направления научного исследо-вания и этапы научно-исследовательской работы

1 Прогнозирование в науке 2 Задачи оптимального проектирования и управления в лесной промышленности 3 Понятие laquoнаблюдениеraquo laquoэкспериментraquo 4 Основные положения методики экспериментальных исследований

Информатика поиск накопле-ние и обработка научной ин-формации

1 Поиск и анализ научной информации 2 Научные документы и издания 3Государственная система НТИ 4 Международная система НТИ 5 Информационно-поисковые системы 6 Организация работы с НТИ

Теоретические исследования Задачи и методы

1 Понятие о теоретических исследованиях 2 Понятие о математическом методе 3 Понятие о аналитическом методе 4 Понятие о вероятно-статистическом методе 5 Понятие о теории подобия и моделировании

Экспериментальные исследова-ния Задачи Метрологические обеспечение Организация рабо-ты

1 Что такое экспериментальные исследования 2 Их классификация и типы 3 Задачи эксперимента 4 Понятие о метрологическом обеспечении 5Основные положения государственной метрологиче-ской службы 6 Метрологическое обеспечение экспериментальных исследований

9

Аппаратура для исследований лесных машин

1 Основы положения по выбору приборов 2 Основные типы преобразователей 3 Погрешности измерения 4 Принципиальная схема электроизмерительной аппа-

ратуры для исследований 5 Измерительная цепь и регистрирующие приборы 6 Источники питания

Обработка результатов экспе-риментальных исследований Основные методы Планирование эксперимента

1 Методы обработки экспериментальных исследований 2 Вероятно-статистический метод 3 Графический метод 4 Подбор эмпирических формул 5 Регрессивный анализ 7 Корреляция 8 Планирование эксперимента

Оформление результатов науч-ных исследований

1 Как оформляются результаты отчетов 2 Как составить краткую методику исследовательских испытаний 3 Как выбрать приборы электроизмерительного обору-дования 4 Как выбрать метод первичной обработки эксперимен-тального материала 5 Как определить погрешности измерения

Применение результатов науч-ных исследований Заключение применение полу-ченных знаний в практической работе инженера-механика в лесной отрасли

1 Как делать выводы по исследовательским испытани-ям 2 Применение результатов научных исследований на практике 3 Применение полученных знаний в практической ра-боте инженера лесной отрасли

22 Методические рекомендации по самостоятельной подготовке к лабораторным работам

Согласно учебному плану специальности на проведение лабораторных работ отво-дится 18 часов по очной форме обучения и 4 часа по заочной форме обучения

Самостоятельная работа студентов по подготовке к лабораторным работам оформле-нию отчетов и защите лабораторных работ включает проработку и анализ теоретического материала описание проделанной лабораторной работы с приложением графиков таблиц расчетов а и также самоконтроль знаний по теме лабораторной работы с помощью ниже-приведенных контрольных вопросов и заданий

10

Темы лабораторных работ

Контрольные вопросы

Подбор электроизмерительной аппа-ратуры

1 Порядок подбора тензодатчиков 2 Для каких целей включается дополнительной сопротивление в измерительный комплект 3 Назначение осциллографа

Снятие характеристики тензорезист-ров

1 Прядок снятия характеристики тензорезистора 2 Порядок составления измерительной схемы

Снятие характеристик датчика давле-ния

1 Что применяется в качестве источника пита-ния 2 Порядок составления измерительной схемы

Снятие характеристик датчика пере-мещения

1 Устройство датчика перемещения 2 Как включать в сеть вольтметр 3 Правила сборки измерительной схемы

23 Методические рекомендации по выполнению контрольной работы

Выполнение контрольного задания является частью проработки студентами-заочниками учебного материала Задание выполняется по мере прохождения курса в порядке самостоятельной работы Контрольная работа студентами заочной формы обучения выпол-няется в соответствии с Методическими указаниями [4]

III МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ПОДГОТОВКЕ К ЛАБОРАТОРНЫМ РАБОТАМ

Для подготовки к выполнению лабораторных работ студенты должны самостоятельно проработать необходимый теоретический материал и записать нужные сведения по выпол-няемой работе В начале каждой лабораторной работы проводится контрольный опрос груп-пы в результате которого преподаватель делает заключение о допуске студента к лаборатор-ной работе После подготовки рабочего места проводятся непосредственное выполнение ра-боты обработка результатов и оформление отчета

Работа оформленная в соответствии с требованиями считается принятой после предъявления ее преподавателю и с последующей защитой

Перед началом проведения лабораторных работ студенты должны ознакомиться с ин-струкцией по технике безопасности и расписаться в журнале Выполнение лабораторных ра-бот без инструктажа по технике безопасности запрещается Включать аппаратуру стенды можно только после разрешения преподавателя

В случае прикосновения студента к токоведущим частям и попадания его под напря-жение необходимо освободить его от действия электрического тока путем отключения ис-точника питания оказать ему первую доврачебную помощь и вызвать врача Обо всех на-рушениях правил техники безопасности следует немедленно сообщить заведующему лабора-торией

11

31 Описание лабораторных работ

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА 1 4 часа

Подбор электроизмерительной аппаратуры

Цели и задачи работы 1) Уяснить порядок выбора преобразователя усилительной и регистрирую-

щей аппаратуры источников питания 2) Изучить и освоить правила монтажа измерительных цепей и подбора ком-

мутирующей аппаратуры

Обеспечивающие средства преобразователи (датчики) усилители сигналов датчи-ков регистрирующие приборы коммутирующие устройства источники питания тензомет-рический усилитель типа 8АНЧ-7М или ТУП-101 (laquoТопаз-1raquo осциллограф

Задание необходимо ознакомиться с характеристиками преобразователей и источ-

ников питания характеристиками измерительных приборов описанием и характеристикой осциллографа

Требования к отчету Отчет по лабораторной работе должен содержать

- вводную часть в которой раскрывается цель работы сжато проводится основ-ные теоретические положения и расчетные формулы

- основную часть содержащую схемы и описания установки методи-ку эксперимента расчетный материал

- заключительную часть включающую расчет погрешностей анализ и обобще-ние полученных результатов формирование вывода

Каждый студент оформляет отчет по лабораторной работе В отчете допускаются лишь общепринятые сокращения и обозначения

Технология выполнения работы Подбор преобразователей Для обеспечения качественного замера и регистрации ис-

следуемой величины необходимо соблюдать следующие условия а) при исследовании высокочастотных процессов (f ge 100 Гц) следует применять в ка-

честве преобразователей тензометры сопротивления б) величина максимальных напряжений в силовом звене не должна превышать пре-

дела текучести для данного материала а частота собственных колебаний звена быть в 510 раз выше частоты исследуемого процесса в) при малой величине сигнала от тензометра в измерительную цепь включается тензо-метрический усилитель типа 8АНЧ-7М или ТУП-101 (laquoТопаз-1raquo)

При исследовании низкочастотных процессов в качестве преобразователей используют-ся потенциометрические датчики давления перемещения или поворота При их выборе не-обходимо соблюдать правила

а) напряжение питания выбирать таким чтобы ток через потенциометр был в 10 раз больше тока в измерительном контуре

б) в измерительный контур необходимо включать добавленное сопротивление огра-ничивающее ток в цепи и защищающее измерительный прибор от выхода из строя

Величина добавочного сопротивления (RД кОм) должна быть

12

RД = i

max

пит Rl

Uminus

где Uпит ndash напряжение питания преобразователя В 1max ndash максимальный ток через измери-тель A Ri ndash внутреннее сопротивление измерителя кОм

в) в конструкции преобразователя предусматривать устройство исключающее пере-мещение laquoдвижкаraquo в крайнее положение (на максимум сигнала)

Выбор и з м е р и т е л ь н о г о (р е г и с т р у ю щ е г о) прибора При исследовании низ-кочастотных процессов в качестве измерительных (регистрирующих) приборов могут при-меняться вольтметры самопишущие Параметры этих приборов следует выбрать так чтобы максимальный сигнал снимаемый с преобразователя не превышал 23 шкалы

При регистрации сигналов на осциллографе величина наибольшего тока от преобразо-вателя не должна превышать величину тока шлейфа (гальванометра) осциллографа а часто-та регистрируемого процесса должна быть меньше частоты собственных колебаний гальва-нометра в 510 раз

Таким образом при выборе измерительной системы надо предварительно знать

1) диапазон частот изучаемого процесса (для выбора типа преобразователя) 2) примерную величину действующих усилий (для расчета деформаций и напряжений

в деталях) 3) величину возможных максимальных сигналов от преобразователей (рассчитывают-

ся на основании п 1 и 2) 4) вид (тип) предполагаемого регистрирующего прибора и его чувствительность (для

решения вопроса о необходимости применения усилителя) Выполнив четыре указанных действия переходят к разработке измерительной схемы

Детализация будет выполняться в процессе доводки Контрольные вопросы

1 Порядок подбора тензодатчиков 2 Для каких целей включается дополнительное сопротивление в измерительный

комплект 3 Назначение осциллографа

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА 2

5 часов Снятие характеристики тензорезистров

Цель и задача работы ознакомление с конструкцией и принципом работы тензоре-зисторов

Обеспечивающие средства преобразователи (датчики) усилители сигналов датчи-ков регистрирующие приборы коммутирующие устройства источники питания тарировоч-ная балка тензорезистор

Задание снять характеристики тензорезисторов

Требования к отчету Отчет по лабораторной работе должен содержать

- вводную часть в которой раскрывается цель работы сжато приводятся основные тео-ретические положения и расчетные формулы

- основную часть содержащуюрасчетный материал

- заключительную частьлученных результатов формированиеКаждый студент оформляет

общепринятые сокращения и обозначения

Технология выполнения

1 Ознакомиться с конструкцией2 Измерить толщину h длину3 Собрать измерительную

мост (рис 11б) 4 Задавая нагрузочным устройством

личину сопротивленияв таблицу 1

Прогиб балки f мм Сопротивление тензорезистораИзмерение сопротивления тензорзистора R Ом Напряжение в балке σ мПа

13

часть содержащую схемы и описания установки методику

заключительную часть включающую расчет погрешностей анализов формирование вывода

студент оформляет отчет по лабораторной работе В отчетесокращения и обозначения

выполнения работы

Ознакомиться с конструкцией тарировочной балки ( рис 1 1а) длину и плечо приложения нагрузки а тарировочной

измерительную схему источник питания ndash тензорезистор

нагрузочным устройством установки различный прогибсопротивления исследуемого тензорезистора Результаты

Данные испытаний тензорезисторов

1

2

3

4

тензорезистора Ом

сопротивления тензоре-

установки методику эксперимента

погрешностей анализ и обобщение по-

работе В отчете допускаются лишь

рис а) тарировочной балки

тензорезистор ndash измерительный

различный прогиб балки измерить ве-Результаты наблюдений занести

Таблица 1

5

6

7

14

б) 1

2

Рис 1 1 Схема установки для испытания тензорезисторов а) схема тарировочной балки 1 ndash тарировочная балка 2 ndash тензорезисторы 3 ndash индикатор часового типа б) электрическая схема 1 ndash тензорезистор 2 ndash измерительный мост

5 По полученным данным вычислить ndash изменение сопротивления моста ∆R

∆R = Rк ndash R1

где 1 к ndash порядковые номера опыта ndash напряжение σ в балке от изгиба

a4l3

fhЕ118у

22 sdotminussdotsdotsdotsdot=

где Е ndash модуль упругости материала балки Е = 21 10 ndash5 МПа h ndash толщина тарировочной балки мм f ndash прогиб балки под нагрузкой мм l ndash плечи тарировочной балки мм а ndash плечо приложения нагрузки мм

ndash чувствительность преобразователя (S Оммм)

S = ∆Rf

6 Построить график зависимости ∆R= f(у) или ∆R = f(σ) (см рис 2) и проанализиро-вать ее

R

15

∆R Ом

σ МПа

О f мм

Рис 2 Характеристика тензорезистора

Контрольные вопросы

1 Прядок снятия характеристики тензорезистора 2 Порядок составления измерительной схемы

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА 3 5 часов

Снятие характеристик датчика давления

Цель и задача работы ознакомление с конструкцией и принципом работы датчика давления

Обеспечивающие средства преобразователи (датчики) усилители сигналов датчиков регистрирующие приборы коммутирующие устройства источники питания Задание снять характеристики датчика давления на испытательной установке Требования к отчету Отчет по лабораторной работе должен содержать

ndash вводную часть в которой раскрывается цель работы сжато приводятся основные тео-ретические положения и расчетные формулы

ndash основную часть содержащую схемы и описания установки методику эксперимента расчетный материал

ndash заключительную часть включающую расчет погрешностей анализ и обобщение по-лученных результатов формирование вывода

Каждый студент оформляет отчет по лабораторной работе В отчете допускаются лишь общепринятые сокращения и обозначения Технология выполнения работы

1 Ознакомиться с конструкцией испытательной установки 2 Собрать измерительную схему источник питания (V - 12 В) ndash датчик давления ndash из-

мерительный прибор (mА) ( см рис 3)

16

3 Создавая в датчике нагрузочным устройством 5hellip7 ступеней давления записать пока-зания измерительного прибора в таблицу наблюдений (табл2)

Рис 3 Схема датчика давления 1 2 3 ndash номера выводов датчика

Таблица 2

Данные испытаний давления

Номера опыта 1 2 3 4 5 6 7 Примечания

Давление Р мПа

Показание измерительного прибора I mА

4 Построить характеристику датчика давления (рис 4) I mА 02 04 06 08 10 Р мПа

Рис 4 Характеристика датчика давления

17

Контрольные вопросы 1 Что применяется в качестве источника питания 2 Порядок составления измерительной схемы

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА 4 4 часа

Снятие характеристик датчика перемещения

Цели и задачи работы ознакомление с конструкцией датчика перемещения и получе-ние навыка пользования датчиком

Обеспечивающие средства преобразователи (датчики) усилители сигналов датчиков регистрирующие приборы коммутирующие устройства источники питания Задания 1) Ознакомиться с конструкцией датчика перемещения

2) Снять характеристики датчика перемещения на схеме

Требования к отчету Отчет по лабораторной работе должен содержать

ndash вводную часть в которой раскрывается цель работы сжато приводятся основные тео-ретические положения и расчетные формулы

ndash основную часть содержащую схемы и описания установки методику эксперимента расчетный материал

ndash заключительную часть включающую расчет погрешностей анализ и обобщение полу-ченных результатов формирование вывода

Каждый студент оформляет отчет по лабораторной работе В отчете допускаются лишь общепринятые сокращения и обозначения

Технология выполнения работы Снятие характеристики датчика перемещения 1 Ознакомиться с конструкцией датчика перемещения 2 Собрать измерительную схему (рис 5) источник питания (6 В) ndash датчик переме-щения ndash измерительный прибор (цифровой вольтметр)

3

к механизму перемещения

Х

Рис 5 Схема датчика перемещения 1 2 3 ndash номера выводов преобразователя

V

1

18

3 Задать механизмом перемещения установки 57 положений ползунка примерно через равные интервалы и записать в таблицу наблюдений величину перемещения х и показания вольтметра Uвых (см табл3)

Таблица 3 Данные испытаний датчика перемещения

Номера опыта

1 2 3 4 5 6 7 Примечания

Перемещение X мм

Показания вольтметра Uвых В Напряжение питания

4 По полученным данным построить и проанализировать характеристику датчика перемещения (рис 6) Uвых В Х мм

Рис 6 Характеристика датчика перемещения

Снятие характеристики датчика угла поворота

1 Ознакомиться с конструкцией датчика угла поворота 2 Собрать измерительную схему (рис 7) источник питания (12 В) ndash датчик угла по-

ворота ndash измеритель (миллиампер) 3 Поворачивая бегунок датчика на равные углы кратные 5 или 10 записать показа-

ния измерителя Получить 5hellip7 точек Результаты наблюдений записать в табл 4

Рис 7 Схема угла поворота 1 2 3 ndash номера выводов преобразователя

19

Таблица 4 Данные испытаний датчика угла поворота

Номера опыта

1 2 3 4 5 6 7 Примечания

Угол поворота φ град Показания прибора I mА Напряжение

питания

4 По полученным данным построить и проанализировать характеристику датчика

(рис 8) угла поворота вычислить чувствительность указать порог чувствительности и пре-делы измерения

5 I mА φ град

Рис 8 Характеристика датчика угла поворота

Снятие характеристики преобразователя частоты вращения

Ознакомиться с конструкцией и принципиальной схемой стенда для испытания тахо-генераторов (рис 9)

Подключить стенд к источнику постоянного тока напряжением 1224 В 3 Включить стенд выключателем В1 Реостатами Р1 и Р2 установить частоту вращения

600 минndash1 и записать показания измерительного прибора 4 Увеличивая частоту вращения на 200 400 минndash1 снять 56 точек Результаты на-

блюдений записать в табл5

Рис 9 Принципиальная схема для испытания тахогенератора (Д ndash двигатель ТГ ndash тахогенератор Тах ndash указатель тахометра V ndash вольтметр В ndash выпрямитель)

20

Таблица 5 Данные испытания тахогенератора

Номера опыта

1 2 3 4 5 6 7 Примечания

Частота вращения п мин ndash1 Напряжение U В

По полученным данным построить и проанализировать характеристику тахогенерато-

ра (рис 10)

U В п минndash1 600 1200 1800

Рис 10 Характеристика тахогенератора Контрольные вопросы

1 Устройство датчика перемещения 2 Как включать в сеть вольтметр 3 Правила сборки измерительной схемы

IV КОНТРОЛЬ ЗНАНИЙ СТУДЕНТОВ 41 Тестовые материалы используемые при контроле знаний студентов

Текущая успеваемость студентов контролируется выполнением оформлением и за-щитой отчетов по лабораторным работам промежуточной аттестацией в виде тестирования Тесты промежуточной аттестации включают теоретический материал пройденный на лек-циях практический материал по лабораторным работам и типовые задачи

Тесты по дисциплине laquoОСНОВЫ НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙraquo Для проведения промежуточной аттестации студентов 4 курса специальности 150405

laquoМашины и оборудование лесного комплексаraquo Указания Все задания имеют 3 варианта ответов из которых правильный только

один Номер выбранного Вами варианта ответа запишите в бланке для ответов

Вариант 1 1 Какие бывают науки

1) Естественные оккультные астрологические 2) Технические социальные экономические 3) Естественные технические общественные философия

21

2 Что является источниками информации в процессе патентного исследования 1) Бюллетени патентных ведомств газетный материал 2) Реферативная информация отчеты НИР публикации 3) Бюллетени патентных ведомств реферативная информация публикации по изобрете-ниям отчеты НИР

3 Назовите методы измерений

1) Непосредственной оценки сравнения противопоставления 2) Непосредственной оценки сравнения противопоставления дифференциальный за-мещения совпадения нулевой 3) Замещения совпадения нулевой сравнения

Вариант 2

1 Методологические основы познания

1) Знания опыт эксперимент 2) Знания постулат закон интуиция 3) Знания научная идея гипотеза теория аксиома закон

2 Математические методы в исследованиях

1) Математическая статистика моделирование 2) Математическая формулировка физическое моделирование 3) Математическая формулировка математическое моделирование

3 Назовите виды моделей

1) Кибернетические электронные математические модели 2) Концептуальные логические кибернетические квазианалоговые модели 3) Электронные математические статистические модели

Вариант 3

1 Методология теоретических исследований

1) Наблюдение сравнение счёт 2) Счёт эксперимент абстрагирование 3) Абстрагирование наблюдение формализация анализ и синтез аксиоматический ме-тод индукция и дедукция

2 Этапы научных исследований

1) Формулировка темы исследования цель исследования задачи исследования 2) Формулировка темы исследования постановка цели и задачи исследования проведе-ние теоретических и экспериментальных исследований общий анализ результатов фор-мулировка выводов 3) Формулировка темы исследования составление ТЭО постановка цели проведение эксперимента обработка результатов формулировка выводов

3 Теоремы подобия

1) 1 2 3 2) 1 2 3 4 5 3) 1 2 3 4

22

Вариант 4

1 Методология экспериментальных исследований

1) Обобщение абстрагирование измерения 2) Анализ измерение счёт дедукция 3) Эксперимент измерение счёт моделирование

2 Виды научных исследований

1) Фундаментальные прикладные частные 2) Фундаментальные прикладные разработки 3) Разработки прикладные частные

3 Что включает в себя подобие явлений

1) Абсолютное подобие неполное подобие 2) Абсолютное подобие полное подобие неполное подобие приближенное подобие 3) Полное подобие неполное подобие приближенное подобие

42 Вопросы и требования к зачету

1 Выполнение и защита лабораторных работ 2 Положительная оценка за промежуточную тестовую работу 3 Выполнение и защита контрольной работы

Вопросы к зачету 1 Влияние дисциплины laquoОсновы научных исследованийraquo на формирование инженерных

знаний 2 Формы и методы организации научных исследований

3 Основные понятия и определения научного исследования

4 Структура исследования и общая схема научного исследования 5 Цель и задачи исследования 6 Поиск и анализ научной информации 7 Основные понятия о теории 8 Прогнозирование в науке 9 Основные понятия в моделировании 10 Сравнение и обобщение 11 Понятие laquoнаблюдениеraquo laquoЭкспериментraquo 12 Основные положения методики экспериментальных исследований 13 Понятие о режимах лесных машин 14 Виды испытаний лесных машин 15 Основные понятия об измерениях 16 Принципиальная схема электроизмерительной аппаратуры для исследований 17 Измерительная цепь 18 Источники питания 19 Регистрирующие приборы 20 Оформление результатов научных исследований 21 Внедрение результатов исследований

23

V БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК Основная учебная литература

1 Анисимов Г М Основы научных исследований лесных машин [Электронный ре-сурс] учеб для студ вузов обучающихся по направлению 250400 ndash laquoТехнология лесозаго-товительных и деревоперерабатывающих производствraquo и 190600 ndash laquoЭксплуатация наземного транспорта и транспортного оборудованияraquo Г М Анисимов А М Кочнев Издательство Лань (ЭБС) ndash Изд 2-е испр ndash Санкт-Петербург Лань 2010 ndash 529 с ndash (Учебники для ву-зов Специальная литература) ndash Режим доступа httpelanbookcomviewbook583

Дополнительная учебная учебно-методическая литература

1 Гусева Е Н Теория вероятностей и математическая статистика [Электронный ре-сурс] учеб пособие Е Н Гусева Университетская библиотека онлайн (ЭБС) ndash 5-е изд стер ndash Москва Флинта 2011 ndash 220 с ndash Режим доступа httpwwwbiblioclubrubook83543

2 Кожухар В М Основы научных исследований [Электронный ресурс] учебное по-собие В М Кожухар Университетская библиотека онлайн (ЭБС) ndash Москва Дашков и К 2012 ndash 216 с ndash Режим доступа httpwwwbiblioclubrubook115785

3 Кузнецов И Н Основы научных исследований [Электронный ресурс] учебное по-собие И Н Кузнецов Университетская библиотека онлайн (ЭБС) ndash Москва Дашков и К 2013 ndash 283 с ndash (Учебные издания для бакалавров) ndash Режим доступа httpwwwbiblioclubrubook114174

4 Основы научных исследований и НИРС [Текст] лекции для студ спец 150405 Машины и оборудование лесного комплекса всех форм обучения Б П Евдокимов отв ред М Н Шостак Федеральное агентство по образованию Сыкт лесн ин-т (фил) С-Петерб гос лесотехн акад им С М Кирова ndash Сыктывкар СЛИ 2006 ndash 52 с

5 Основы научных исследований Самостоятельная работа студентов [Текст] метод указ для подготовки дипломированных специалистов по направлению 651600 Технологи-ческие машины и оборудование спец 150405 Машины и оборудование лесного комплекса сост Б П Евдокимов сост Б П Евдокимов ndash Сыктывкар СЛИ 2007 ndash 12 с

6 Рыжков И Б Основы научных исследований и изобретательства [Электронный ре-сурс] учеб пособие для студ вузов обучающихся по направлению подготовки (специаль-ностям) 280400 ndash laquoПриродообустройствоraquo 280300 mdash laquoВодные ресурсы и водопользованиеraquo И Б Рыжков Издательство Лань (ЭБС) ndash Санкт-Петербург Лань 2012 ndash 223 с ndash (Учеб-ники для вузов Специальная литература) ndash Режим доступа httpelanbookcomviewbook2775

7 Шкляр М Ф Основы научных исследований [Текст] учеб пособие М Ф Шкляр ndash 2-е изд ndash Москва Дашков и К 2009 ndash 244 с

8 Шкляр М Ф Основы научных исследований [Электронный ресурс] учебное по-собие М Ф Шкляр Университетская библиотека онлайн (ЭБС) ndash 4-е изд ndash Москва Даш-ков и К 2012 ndash 244 с ndash (Учебные издания для бакалавров) ndash Режим доступа httpwwwbiblioclubrubook112247

Дополнительная литература

1 Автоматизация в промышленности [Текст] научно-технический производствен-ный журнал Университет новых информационных технологий управления при ФГБУН Ин-ститут проблем управления им В А Трапезникова РАН ООО Издательский дом ИнфоАв-томатизация ndash Москва ИнфоАвтоматизация ndash ВАК РИНЦ ndash Выходит ежемесячно

2010 1-12 2011 1-12 2012 1-12

2 Анурьев В И Справочник конструктора-машиностроителя [Текст] в 3-х томах Т 1 В И Анурьев под ред И Н Жестковой ndash 8-е изд перераб и доп ndash Москва Машино-строение 1999 ndash 912 с

24

3 Анурьев В И Справочник конструктора-машиностроителя [Текст] в 3-х томах Т 2 В И Анурьев под ред И Н Жестковой ndash Изд 8-е перераб и доп ndash Москва Машино-строение 1999 ndash 880 с

4 Анурьев В И Справочник конструктора-машиностроителя [Текст] в 3-х томах Т 3 В И Анурьев под ред И Н Жестковой ndash Изд 8-е перераб и доп ndash Москва Машино-строение 1999 ndash 848 с

5 История науки и техники [Текст] научный журнал ООО Издательство Научтех-литиздат ndash Москва Научтехлитиздат ndash Выходит ежемесячно ndash ISSN 1813-100Х

2008 1-12 2009 1-6 2010 1-12 2011 1-12 2012 1-12

6 Лесное хозяйство [Текст] теорет и науч-производств журн ndash Основан в 1833 г ndash Выходит раз в два месяца

2003 1-356 2004 1-6 2005 1-6 2006 4-6 2007 1-6 2008 1-6 2009 1-4 2010 1-6 2011 1-6 2012 1-6

7 Наука в современных условиях от идеи до внедрения [Текст] материалы Между-нар науч-практ конф (г Димитровград 18 марта 2008 г) Федеральное агентство по обра-зованию Ульяновский гос техн ун-т М-во сельского хоз-ва Рос Федерации ndash Ульяновск УлГТУ 2008 ndash 215 с

8 Программирование [Текст] ndash Выходит раз в два месяца 2010 1-3

9 Справочник Инженерный журнал [Текст] ndash Выходит ежемесячно 2010 1-6

Page 4: ОСНОВЫ НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ62.182.30.44/ft/301-000963.pdf · 3 СОДЕРЖАНИЕ i Рабочая программа дисциплины 4 ii Рекомендации

4

I РАБОЧАЯ ПРОГРАММА ДИСЦИПЛИНЫ

1 Цели и задачи дисциплины

11 Цель дисциплины ОНИ ndash изучение современных методов научных исследований в деревообрабатывающей промышленности и развитие у студентов навыков самостоятельно-го решения научно-технических задач исследовательского характера отрасли и производст-ва

Основная задача ndash подготовка студентов к проведению научных исследований и ис-пользованию новейших достижений науки в технических процессах лесозаготовительных производств

В результате изучения дисциплины студенты должны знать основные принципы про-ведения научных исследований в условиях обеспечивающих сохранность окружающей сре-ды при минимальном расходе лесосырьевых ресурсов

Студенты должны уметь самостоятельно сформулировать научно-исследовательскую задачу наметить пути ее решения осуществить патентный поиск и анализ литературных ис-точников организовать рациональное проведение научных исследований в лабораторных условиях и на предприятиях сделать выводы и рекомендации правильно оформить резуль-таты исследований оценить их экономическую эффективность уметь планировать экспери-мент для изучения технологических процессов отрасли уметь проводить статистическую обработку результатов экспериментов создавать модели исследуемых процессов и опреде-лять их адекватность результатам экспериментов определять необходимое число опытов и их дублирование знать основы научно-технического прогнозирования

12 Перечень дисциплин знания которых студентам необходимо для изуче-

ния данной дисциплины laquoМатематикаraquo laquoФизикаraquo laquoэлектротехника и электроникаraquo 13 Дополнение к нормам государственного образовательного стандарта Трудоемкость по стандарту ndash 66 часов аудиторных ndash 32 часа самостоятельная работа

ndash 34 часа Понятие о предмете laquoОсновы научных исследованийraquo Место исследований в разви-

тии науки в России Методы теоретических и эмпирических исследований Государственная система научно-технической информации Международная система НТИ Метрология Мет-рологическое обеспечение экспериментальных исследований Аппаратура для исследования лесных машин Обработка результатов экспериментальных исследований Методы исследо-вания

2 Содержание дисциплины

21 Наименование тем и их содержание

Введениеhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip1 ч Понятие о предмете laquoОсновы научных исследованийraquo Место исследований в разви-

тии науки в России Вклад русских и советских ученых в создании лесных машин Организация научно-исследовательской работы в Российской Федерации Организа-

ционная структура Подготовка и повышение квалификации научно-исследовательских кад-ров и специалистов народного хозяйства Научно-исследовательская работа студен-товhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip1 ч

Основы научного познания Понятия Методы теоретических и эмпирических иссле-дованийhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip1 ч

Направление научного исследования и этапы научно-исследовательской рабо-тыhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip1ч

Информатика Научные документы и издания Государственная система научно-технической информации Международная система НТИ Информационно-поисковые сис-темы Организация работы с научной литературойhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip1ч

5

Теоретические исследования Задачи и методы математические аналитические веро-ятно-статистические теории подобия и моделированияhelliphelliphelliphellip helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip1 ч

Экспериментальные исследования Классификация типы Задачи эксперимента Ор-ганизация работы

Метрология Основные положения государственной метрологической службы Мет-рологическое обеспечение экспериментальных исследованийhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip1ч

Аппаратура для исследования лесных машин Основы положения по выбору прибо-ров Приборы электроизмерительной аппаратуры Аппаратура для исследования нагрузоч-ных режимов основные типы преобразователей измерительная цепь и регистрирующий прибор Погрешности измерения Аппаратура для исследования эксплуатационных режимов устройство и принцип работы laquoРежимометраraquo аппаратура на интегральных схе-махhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip4 ч

Обработка результатов экспериментальных исследований Методы вероятностноndashстатистический графический подбора эмпирических формул регрессивный анализ корре-ляция Понятие о теории планирования экспериментаhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip2 ч

Оформление результатов научных исследованийhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip1 ч Применение результатов научных исследованийhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip2ч Всегоhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip16 ч

22 Темы лабораторных работ и разбивка по часам

ДО ЗО СО - Лабораторная работа 1

Подбор электроизмерительной аппаратуры 4 1 - Лабораторная работа 2

Снятие характеристики тензорезистров 4 1 - Лабораторная работа 3

Снятие характеристик датчика давления 4 1 - Лабораторная работа 4 Снятие характеристик датчика перемещения 4 1 Всего 16 4 Лабораторные работы выполняются в соответствии со сборником описаний лабора-

торных работ [6]

23 Самостоятельная работа и контроль успеваемости

Очная форма обучения Вид самостоятельных работ Число часов Вид контроля

успеваемости 1 Проработка лекционного материала по конспекту 8 КО 2 Подготовка к лабораторным занятиям 8 КО ЛР 3 Подготовка к зачету 10 Зачет

ВСЕГО 34 Заочная и сокращенная форма обучения

Вид самостоятельных работ Число часов Вид контроля успеваемости

1 Проработка лекционного материала по конспекту и учебной литературе

6 КО

6

2 Подготовка к лабораторным занятиям 4 КО КР 3 Выполнение контрольной работы 12 КО КР 4 Подготовка к зачету 12 Зачет 5 Самостоятельное изучение тем не рассмотренных на лекциях

24 Зачет

ВСЕГО 58 Текущая успеваемость студентов контролируется контрольным опросом (КО) про-

веркой выполнения индивидуальных контрольных работ (КР) Успеваемость студентов оп-ределяется на зачете

24 Распределение часов по темам и видам занятий

очная форма обучения пп

Наименование вида и темы разде-лов

Объем работ студентов час Форма контроля успеваемо-

сти

Лекции Лаб Раб

Сам Раб

Всего

1 2 3 5 6 7 8 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

Введение Организация научно-исследовательской работы в РФ Основы научного познания Поня-тие о методологии Направления научного исследова-ния и этапы научно-исследовательской работы Информатика поиск накопление и обработка научной информации Теоретические исследования За-дачи и методы Экспериментальные исследования Задачи Метрологические обеспе-чение Организация работы Аппаратура для исследований лесных машин Обработка результатов экспери-ментальных исследований Основ-ные методы Планирование экспе-римента Оформление результатов научных исследований Применение результатов научных исследований Заключение применение полу-ченных знаний в практической ра-боте инженера-механика в лесной отрасли

1 1 1 1 1 2 1 4 2 1 1

4 4 4 2 2

1 1 1 1 1 2 1 4 2 1 1 10

2 2 2 2 2 4 6 12 8 4 4 10

КО зачет КО зачет КО зачет КО зачет КО зачет КО зачет КО зачет КО зачет КО зачет КО зачет КО зачет зачет

ВСЕГО 16

16 34 66

7

заочная и сокращенная форма обучения пп

Наименование вида и темы разде-лов

Объем работ студентов час Форма контроля успеваемо-сти

Лекции Лаб Раб

Сам раб

Всего

1 2 3 5 6 7 8 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11

Введение Организация научно-исследовательской работы в РФ Основы научного познания Поня-тие о методологии Направления научного исследова-ния и этапы научно-исследовательской работы Информатика поиск накопление и обработка научной информации Теоретические исследования За-дачи и методы Экспериментальные исследования Задачи Метрологические обеспе-чение Организация работы Аппаратура для исследований лесных машин Обработка результатов экспери-ментальных исследований Основ-ные методы Планирование экспе-римента Оформление результатов научных исследований Применение результатов научных исследований Заключение применение полу-ченных знаний в практической ра-боте инженера-механика в лесной отрасли

1 1 - - 1 - - 1

1 2 1

1 2 3 4 3 4 5 4 3 2 3 12 12

1 3 3 5 3 4 7 6 4 2 4 12 12

КО зачет КО зачет КО зачет КО зачет КО зачет КО зачет КО зачет КО зачет КО зачет КО зачет КО зачет КР зачет зачет

ВСЕГО 4 4 58 66

II РЕКОМЕНДАЦИИ ПО САМОСТОЯТЕЛЬНОЙ ПОДГОТОВКЕ СТУДЕНТОВ

21 Методические рекомендации по самостоятельной подготовке теоретического материала

Самостоятельная работа студентов по изучению отдельных тем дисциплины вклю-чает поиск учебных пособий по данному материалу проработку и анализ теоретического ма-териала самоконтроль знаний по данной теме с помощью нижеприведенных контрольных вопросов и заданий

8

Наименование темы

Контрольные вопросы и задания

Введение 1 Что изучает дисциплина laquoОсновы научных исследо-ванийraquo 2 Организация НИР в РФ

Организация научно-исследовательской работы в РФ

1 Влияние дисциплины laquoОсновы научных исследова-нийraquo на формирование инженерных знаний

2 Формы и методы организации научных исследований 3 Основные понятия и определения научного исследо-вания 4 Структура исследования и общая схема научного исследования 5 Цель и задачи исследования

Основы научного познания Понятие о методологии

1 Понятие основ научного познания 2 Понятие о методологии 3 Методы теоретических и эмпирических исследова-ний 4 Основные понятия о теории подобия 5 Основные понятия о моделировании 6 Понятие о режимах лесных машин

Направления научного исследо-вания и этапы научно-исследовательской работы

1 Прогнозирование в науке 2 Задачи оптимального проектирования и управления в лесной промышленности 3 Понятие laquoнаблюдениеraquo laquoэкспериментraquo 4 Основные положения методики экспериментальных исследований

Информатика поиск накопле-ние и обработка научной ин-формации

1 Поиск и анализ научной информации 2 Научные документы и издания 3Государственная система НТИ 4 Международная система НТИ 5 Информационно-поисковые системы 6 Организация работы с НТИ

Теоретические исследования Задачи и методы

1 Понятие о теоретических исследованиях 2 Понятие о математическом методе 3 Понятие о аналитическом методе 4 Понятие о вероятно-статистическом методе 5 Понятие о теории подобия и моделировании

Экспериментальные исследова-ния Задачи Метрологические обеспечение Организация рабо-ты

1 Что такое экспериментальные исследования 2 Их классификация и типы 3 Задачи эксперимента 4 Понятие о метрологическом обеспечении 5Основные положения государственной метрологиче-ской службы 6 Метрологическое обеспечение экспериментальных исследований

9

Аппаратура для исследований лесных машин

1 Основы положения по выбору приборов 2 Основные типы преобразователей 3 Погрешности измерения 4 Принципиальная схема электроизмерительной аппа-

ратуры для исследований 5 Измерительная цепь и регистрирующие приборы 6 Источники питания

Обработка результатов экспе-риментальных исследований Основные методы Планирование эксперимента

1 Методы обработки экспериментальных исследований 2 Вероятно-статистический метод 3 Графический метод 4 Подбор эмпирических формул 5 Регрессивный анализ 7 Корреляция 8 Планирование эксперимента

Оформление результатов науч-ных исследований

1 Как оформляются результаты отчетов 2 Как составить краткую методику исследовательских испытаний 3 Как выбрать приборы электроизмерительного обору-дования 4 Как выбрать метод первичной обработки эксперимен-тального материала 5 Как определить погрешности измерения

Применение результатов науч-ных исследований Заключение применение полу-ченных знаний в практической работе инженера-механика в лесной отрасли

1 Как делать выводы по исследовательским испытани-ям 2 Применение результатов научных исследований на практике 3 Применение полученных знаний в практической ра-боте инженера лесной отрасли

22 Методические рекомендации по самостоятельной подготовке к лабораторным работам

Согласно учебному плану специальности на проведение лабораторных работ отво-дится 18 часов по очной форме обучения и 4 часа по заочной форме обучения

Самостоятельная работа студентов по подготовке к лабораторным работам оформле-нию отчетов и защите лабораторных работ включает проработку и анализ теоретического материала описание проделанной лабораторной работы с приложением графиков таблиц расчетов а и также самоконтроль знаний по теме лабораторной работы с помощью ниже-приведенных контрольных вопросов и заданий

10

Темы лабораторных работ

Контрольные вопросы

Подбор электроизмерительной аппа-ратуры

1 Порядок подбора тензодатчиков 2 Для каких целей включается дополнительной сопротивление в измерительный комплект 3 Назначение осциллографа

Снятие характеристики тензорезист-ров

1 Прядок снятия характеристики тензорезистора 2 Порядок составления измерительной схемы

Снятие характеристик датчика давле-ния

1 Что применяется в качестве источника пита-ния 2 Порядок составления измерительной схемы

Снятие характеристик датчика пере-мещения

1 Устройство датчика перемещения 2 Как включать в сеть вольтметр 3 Правила сборки измерительной схемы

23 Методические рекомендации по выполнению контрольной работы

Выполнение контрольного задания является частью проработки студентами-заочниками учебного материала Задание выполняется по мере прохождения курса в порядке самостоятельной работы Контрольная работа студентами заочной формы обучения выпол-няется в соответствии с Методическими указаниями [4]

III МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ПОДГОТОВКЕ К ЛАБОРАТОРНЫМ РАБОТАМ

Для подготовки к выполнению лабораторных работ студенты должны самостоятельно проработать необходимый теоретический материал и записать нужные сведения по выпол-няемой работе В начале каждой лабораторной работы проводится контрольный опрос груп-пы в результате которого преподаватель делает заключение о допуске студента к лаборатор-ной работе После подготовки рабочего места проводятся непосредственное выполнение ра-боты обработка результатов и оформление отчета

Работа оформленная в соответствии с требованиями считается принятой после предъявления ее преподавателю и с последующей защитой

Перед началом проведения лабораторных работ студенты должны ознакомиться с ин-струкцией по технике безопасности и расписаться в журнале Выполнение лабораторных ра-бот без инструктажа по технике безопасности запрещается Включать аппаратуру стенды можно только после разрешения преподавателя

В случае прикосновения студента к токоведущим частям и попадания его под напря-жение необходимо освободить его от действия электрического тока путем отключения ис-точника питания оказать ему первую доврачебную помощь и вызвать врача Обо всех на-рушениях правил техники безопасности следует немедленно сообщить заведующему лабора-торией

11

31 Описание лабораторных работ

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА 1 4 часа

Подбор электроизмерительной аппаратуры

Цели и задачи работы 1) Уяснить порядок выбора преобразователя усилительной и регистрирую-

щей аппаратуры источников питания 2) Изучить и освоить правила монтажа измерительных цепей и подбора ком-

мутирующей аппаратуры

Обеспечивающие средства преобразователи (датчики) усилители сигналов датчи-ков регистрирующие приборы коммутирующие устройства источники питания тензомет-рический усилитель типа 8АНЧ-7М или ТУП-101 (laquoТопаз-1raquo осциллограф

Задание необходимо ознакомиться с характеристиками преобразователей и источ-

ников питания характеристиками измерительных приборов описанием и характеристикой осциллографа

Требования к отчету Отчет по лабораторной работе должен содержать

- вводную часть в которой раскрывается цель работы сжато проводится основ-ные теоретические положения и расчетные формулы

- основную часть содержащую схемы и описания установки методи-ку эксперимента расчетный материал

- заключительную часть включающую расчет погрешностей анализ и обобще-ние полученных результатов формирование вывода

Каждый студент оформляет отчет по лабораторной работе В отчете допускаются лишь общепринятые сокращения и обозначения

Технология выполнения работы Подбор преобразователей Для обеспечения качественного замера и регистрации ис-

следуемой величины необходимо соблюдать следующие условия а) при исследовании высокочастотных процессов (f ge 100 Гц) следует применять в ка-

честве преобразователей тензометры сопротивления б) величина максимальных напряжений в силовом звене не должна превышать пре-

дела текучести для данного материала а частота собственных колебаний звена быть в 510 раз выше частоты исследуемого процесса в) при малой величине сигнала от тензометра в измерительную цепь включается тензо-метрический усилитель типа 8АНЧ-7М или ТУП-101 (laquoТопаз-1raquo)

При исследовании низкочастотных процессов в качестве преобразователей используют-ся потенциометрические датчики давления перемещения или поворота При их выборе не-обходимо соблюдать правила

а) напряжение питания выбирать таким чтобы ток через потенциометр был в 10 раз больше тока в измерительном контуре

б) в измерительный контур необходимо включать добавленное сопротивление огра-ничивающее ток в цепи и защищающее измерительный прибор от выхода из строя

Величина добавочного сопротивления (RД кОм) должна быть

12

RД = i

max

пит Rl

Uminus

где Uпит ndash напряжение питания преобразователя В 1max ndash максимальный ток через измери-тель A Ri ndash внутреннее сопротивление измерителя кОм

в) в конструкции преобразователя предусматривать устройство исключающее пере-мещение laquoдвижкаraquo в крайнее положение (на максимум сигнала)

Выбор и з м е р и т е л ь н о г о (р е г и с т р у ю щ е г о) прибора При исследовании низ-кочастотных процессов в качестве измерительных (регистрирующих) приборов могут при-меняться вольтметры самопишущие Параметры этих приборов следует выбрать так чтобы максимальный сигнал снимаемый с преобразователя не превышал 23 шкалы

При регистрации сигналов на осциллографе величина наибольшего тока от преобразо-вателя не должна превышать величину тока шлейфа (гальванометра) осциллографа а часто-та регистрируемого процесса должна быть меньше частоты собственных колебаний гальва-нометра в 510 раз

Таким образом при выборе измерительной системы надо предварительно знать

1) диапазон частот изучаемого процесса (для выбора типа преобразователя) 2) примерную величину действующих усилий (для расчета деформаций и напряжений

в деталях) 3) величину возможных максимальных сигналов от преобразователей (рассчитывают-

ся на основании п 1 и 2) 4) вид (тип) предполагаемого регистрирующего прибора и его чувствительность (для

решения вопроса о необходимости применения усилителя) Выполнив четыре указанных действия переходят к разработке измерительной схемы

Детализация будет выполняться в процессе доводки Контрольные вопросы

1 Порядок подбора тензодатчиков 2 Для каких целей включается дополнительное сопротивление в измерительный

комплект 3 Назначение осциллографа

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА 2

5 часов Снятие характеристики тензорезистров

Цель и задача работы ознакомление с конструкцией и принципом работы тензоре-зисторов

Обеспечивающие средства преобразователи (датчики) усилители сигналов датчи-ков регистрирующие приборы коммутирующие устройства источники питания тарировоч-ная балка тензорезистор

Задание снять характеристики тензорезисторов

Требования к отчету Отчет по лабораторной работе должен содержать

- вводную часть в которой раскрывается цель работы сжато приводятся основные тео-ретические положения и расчетные формулы

- основную часть содержащуюрасчетный материал

- заключительную частьлученных результатов формированиеКаждый студент оформляет

общепринятые сокращения и обозначения

Технология выполнения

1 Ознакомиться с конструкцией2 Измерить толщину h длину3 Собрать измерительную

мост (рис 11б) 4 Задавая нагрузочным устройством

личину сопротивленияв таблицу 1

Прогиб балки f мм Сопротивление тензорезистораИзмерение сопротивления тензорзистора R Ом Напряжение в балке σ мПа

13

часть содержащую схемы и описания установки методику

заключительную часть включающую расчет погрешностей анализов формирование вывода

студент оформляет отчет по лабораторной работе В отчетесокращения и обозначения

выполнения работы

Ознакомиться с конструкцией тарировочной балки ( рис 1 1а) длину и плечо приложения нагрузки а тарировочной

измерительную схему источник питания ndash тензорезистор

нагрузочным устройством установки различный прогибсопротивления исследуемого тензорезистора Результаты

Данные испытаний тензорезисторов

1

2

3

4

тензорезистора Ом

сопротивления тензоре-

установки методику эксперимента

погрешностей анализ и обобщение по-

работе В отчете допускаются лишь

рис а) тарировочной балки

тензорезистор ndash измерительный

различный прогиб балки измерить ве-Результаты наблюдений занести

Таблица 1

5

6

7

14

б) 1

2

Рис 1 1 Схема установки для испытания тензорезисторов а) схема тарировочной балки 1 ndash тарировочная балка 2 ndash тензорезисторы 3 ndash индикатор часового типа б) электрическая схема 1 ndash тензорезистор 2 ndash измерительный мост

5 По полученным данным вычислить ndash изменение сопротивления моста ∆R

∆R = Rк ndash R1

где 1 к ndash порядковые номера опыта ndash напряжение σ в балке от изгиба

a4l3

fhЕ118у

22 sdotminussdotsdotsdotsdot=

где Е ndash модуль упругости материала балки Е = 21 10 ndash5 МПа h ndash толщина тарировочной балки мм f ndash прогиб балки под нагрузкой мм l ndash плечи тарировочной балки мм а ndash плечо приложения нагрузки мм

ndash чувствительность преобразователя (S Оммм)

S = ∆Rf

6 Построить график зависимости ∆R= f(у) или ∆R = f(σ) (см рис 2) и проанализиро-вать ее

R

15

∆R Ом

σ МПа

О f мм

Рис 2 Характеристика тензорезистора

Контрольные вопросы

1 Прядок снятия характеристики тензорезистора 2 Порядок составления измерительной схемы

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА 3 5 часов

Снятие характеристик датчика давления

Цель и задача работы ознакомление с конструкцией и принципом работы датчика давления

Обеспечивающие средства преобразователи (датчики) усилители сигналов датчиков регистрирующие приборы коммутирующие устройства источники питания Задание снять характеристики датчика давления на испытательной установке Требования к отчету Отчет по лабораторной работе должен содержать

ndash вводную часть в которой раскрывается цель работы сжато приводятся основные тео-ретические положения и расчетные формулы

ndash основную часть содержащую схемы и описания установки методику эксперимента расчетный материал

ndash заключительную часть включающую расчет погрешностей анализ и обобщение по-лученных результатов формирование вывода

Каждый студент оформляет отчет по лабораторной работе В отчете допускаются лишь общепринятые сокращения и обозначения Технология выполнения работы

1 Ознакомиться с конструкцией испытательной установки 2 Собрать измерительную схему источник питания (V - 12 В) ndash датчик давления ndash из-

мерительный прибор (mА) ( см рис 3)

16

3 Создавая в датчике нагрузочным устройством 5hellip7 ступеней давления записать пока-зания измерительного прибора в таблицу наблюдений (табл2)

Рис 3 Схема датчика давления 1 2 3 ndash номера выводов датчика

Таблица 2

Данные испытаний давления

Номера опыта 1 2 3 4 5 6 7 Примечания

Давление Р мПа

Показание измерительного прибора I mА

4 Построить характеристику датчика давления (рис 4) I mА 02 04 06 08 10 Р мПа

Рис 4 Характеристика датчика давления

17

Контрольные вопросы 1 Что применяется в качестве источника питания 2 Порядок составления измерительной схемы

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА 4 4 часа

Снятие характеристик датчика перемещения

Цели и задачи работы ознакомление с конструкцией датчика перемещения и получе-ние навыка пользования датчиком

Обеспечивающие средства преобразователи (датчики) усилители сигналов датчиков регистрирующие приборы коммутирующие устройства источники питания Задания 1) Ознакомиться с конструкцией датчика перемещения

2) Снять характеристики датчика перемещения на схеме

Требования к отчету Отчет по лабораторной работе должен содержать

ndash вводную часть в которой раскрывается цель работы сжато приводятся основные тео-ретические положения и расчетные формулы

ndash основную часть содержащую схемы и описания установки методику эксперимента расчетный материал

ndash заключительную часть включающую расчет погрешностей анализ и обобщение полу-ченных результатов формирование вывода

Каждый студент оформляет отчет по лабораторной работе В отчете допускаются лишь общепринятые сокращения и обозначения

Технология выполнения работы Снятие характеристики датчика перемещения 1 Ознакомиться с конструкцией датчика перемещения 2 Собрать измерительную схему (рис 5) источник питания (6 В) ndash датчик переме-щения ndash измерительный прибор (цифровой вольтметр)

3

к механизму перемещения

Х

Рис 5 Схема датчика перемещения 1 2 3 ndash номера выводов преобразователя

V

1

18

3 Задать механизмом перемещения установки 57 положений ползунка примерно через равные интервалы и записать в таблицу наблюдений величину перемещения х и показания вольтметра Uвых (см табл3)

Таблица 3 Данные испытаний датчика перемещения

Номера опыта

1 2 3 4 5 6 7 Примечания

Перемещение X мм

Показания вольтметра Uвых В Напряжение питания

4 По полученным данным построить и проанализировать характеристику датчика перемещения (рис 6) Uвых В Х мм

Рис 6 Характеристика датчика перемещения

Снятие характеристики датчика угла поворота

1 Ознакомиться с конструкцией датчика угла поворота 2 Собрать измерительную схему (рис 7) источник питания (12 В) ndash датчик угла по-

ворота ndash измеритель (миллиампер) 3 Поворачивая бегунок датчика на равные углы кратные 5 или 10 записать показа-

ния измерителя Получить 5hellip7 точек Результаты наблюдений записать в табл 4

Рис 7 Схема угла поворота 1 2 3 ndash номера выводов преобразователя

19

Таблица 4 Данные испытаний датчика угла поворота

Номера опыта

1 2 3 4 5 6 7 Примечания

Угол поворота φ град Показания прибора I mА Напряжение

питания

4 По полученным данным построить и проанализировать характеристику датчика

(рис 8) угла поворота вычислить чувствительность указать порог чувствительности и пре-делы измерения

5 I mА φ град

Рис 8 Характеристика датчика угла поворота

Снятие характеристики преобразователя частоты вращения

Ознакомиться с конструкцией и принципиальной схемой стенда для испытания тахо-генераторов (рис 9)

Подключить стенд к источнику постоянного тока напряжением 1224 В 3 Включить стенд выключателем В1 Реостатами Р1 и Р2 установить частоту вращения

600 минndash1 и записать показания измерительного прибора 4 Увеличивая частоту вращения на 200 400 минndash1 снять 56 точек Результаты на-

блюдений записать в табл5

Рис 9 Принципиальная схема для испытания тахогенератора (Д ndash двигатель ТГ ndash тахогенератор Тах ndash указатель тахометра V ndash вольтметр В ndash выпрямитель)

20

Таблица 5 Данные испытания тахогенератора

Номера опыта

1 2 3 4 5 6 7 Примечания

Частота вращения п мин ndash1 Напряжение U В

По полученным данным построить и проанализировать характеристику тахогенерато-

ра (рис 10)

U В п минndash1 600 1200 1800

Рис 10 Характеристика тахогенератора Контрольные вопросы

1 Устройство датчика перемещения 2 Как включать в сеть вольтметр 3 Правила сборки измерительной схемы

IV КОНТРОЛЬ ЗНАНИЙ СТУДЕНТОВ 41 Тестовые материалы используемые при контроле знаний студентов

Текущая успеваемость студентов контролируется выполнением оформлением и за-щитой отчетов по лабораторным работам промежуточной аттестацией в виде тестирования Тесты промежуточной аттестации включают теоретический материал пройденный на лек-циях практический материал по лабораторным работам и типовые задачи

Тесты по дисциплине laquoОСНОВЫ НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙraquo Для проведения промежуточной аттестации студентов 4 курса специальности 150405

laquoМашины и оборудование лесного комплексаraquo Указания Все задания имеют 3 варианта ответов из которых правильный только

один Номер выбранного Вами варианта ответа запишите в бланке для ответов

Вариант 1 1 Какие бывают науки

1) Естественные оккультные астрологические 2) Технические социальные экономические 3) Естественные технические общественные философия

21

2 Что является источниками информации в процессе патентного исследования 1) Бюллетени патентных ведомств газетный материал 2) Реферативная информация отчеты НИР публикации 3) Бюллетени патентных ведомств реферативная информация публикации по изобрете-ниям отчеты НИР

3 Назовите методы измерений

1) Непосредственной оценки сравнения противопоставления 2) Непосредственной оценки сравнения противопоставления дифференциальный за-мещения совпадения нулевой 3) Замещения совпадения нулевой сравнения

Вариант 2

1 Методологические основы познания

1) Знания опыт эксперимент 2) Знания постулат закон интуиция 3) Знания научная идея гипотеза теория аксиома закон

2 Математические методы в исследованиях

1) Математическая статистика моделирование 2) Математическая формулировка физическое моделирование 3) Математическая формулировка математическое моделирование

3 Назовите виды моделей

1) Кибернетические электронные математические модели 2) Концептуальные логические кибернетические квазианалоговые модели 3) Электронные математические статистические модели

Вариант 3

1 Методология теоретических исследований

1) Наблюдение сравнение счёт 2) Счёт эксперимент абстрагирование 3) Абстрагирование наблюдение формализация анализ и синтез аксиоматический ме-тод индукция и дедукция

2 Этапы научных исследований

1) Формулировка темы исследования цель исследования задачи исследования 2) Формулировка темы исследования постановка цели и задачи исследования проведе-ние теоретических и экспериментальных исследований общий анализ результатов фор-мулировка выводов 3) Формулировка темы исследования составление ТЭО постановка цели проведение эксперимента обработка результатов формулировка выводов

3 Теоремы подобия

1) 1 2 3 2) 1 2 3 4 5 3) 1 2 3 4

22

Вариант 4

1 Методология экспериментальных исследований

1) Обобщение абстрагирование измерения 2) Анализ измерение счёт дедукция 3) Эксперимент измерение счёт моделирование

2 Виды научных исследований

1) Фундаментальные прикладные частные 2) Фундаментальные прикладные разработки 3) Разработки прикладные частные

3 Что включает в себя подобие явлений

1) Абсолютное подобие неполное подобие 2) Абсолютное подобие полное подобие неполное подобие приближенное подобие 3) Полное подобие неполное подобие приближенное подобие

42 Вопросы и требования к зачету

1 Выполнение и защита лабораторных работ 2 Положительная оценка за промежуточную тестовую работу 3 Выполнение и защита контрольной работы

Вопросы к зачету 1 Влияние дисциплины laquoОсновы научных исследованийraquo на формирование инженерных

знаний 2 Формы и методы организации научных исследований

3 Основные понятия и определения научного исследования

4 Структура исследования и общая схема научного исследования 5 Цель и задачи исследования 6 Поиск и анализ научной информации 7 Основные понятия о теории 8 Прогнозирование в науке 9 Основные понятия в моделировании 10 Сравнение и обобщение 11 Понятие laquoнаблюдениеraquo laquoЭкспериментraquo 12 Основные положения методики экспериментальных исследований 13 Понятие о режимах лесных машин 14 Виды испытаний лесных машин 15 Основные понятия об измерениях 16 Принципиальная схема электроизмерительной аппаратуры для исследований 17 Измерительная цепь 18 Источники питания 19 Регистрирующие приборы 20 Оформление результатов научных исследований 21 Внедрение результатов исследований

23

V БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК Основная учебная литература

1 Анисимов Г М Основы научных исследований лесных машин [Электронный ре-сурс] учеб для студ вузов обучающихся по направлению 250400 ndash laquoТехнология лесозаго-товительных и деревоперерабатывающих производствraquo и 190600 ndash laquoЭксплуатация наземного транспорта и транспортного оборудованияraquo Г М Анисимов А М Кочнев Издательство Лань (ЭБС) ndash Изд 2-е испр ndash Санкт-Петербург Лань 2010 ndash 529 с ndash (Учебники для ву-зов Специальная литература) ndash Режим доступа httpelanbookcomviewbook583

Дополнительная учебная учебно-методическая литература

1 Гусева Е Н Теория вероятностей и математическая статистика [Электронный ре-сурс] учеб пособие Е Н Гусева Университетская библиотека онлайн (ЭБС) ndash 5-е изд стер ndash Москва Флинта 2011 ndash 220 с ndash Режим доступа httpwwwbiblioclubrubook83543

2 Кожухар В М Основы научных исследований [Электронный ресурс] учебное по-собие В М Кожухар Университетская библиотека онлайн (ЭБС) ndash Москва Дашков и К 2012 ndash 216 с ndash Режим доступа httpwwwbiblioclubrubook115785

3 Кузнецов И Н Основы научных исследований [Электронный ресурс] учебное по-собие И Н Кузнецов Университетская библиотека онлайн (ЭБС) ndash Москва Дашков и К 2013 ndash 283 с ndash (Учебные издания для бакалавров) ndash Режим доступа httpwwwbiblioclubrubook114174

4 Основы научных исследований и НИРС [Текст] лекции для студ спец 150405 Машины и оборудование лесного комплекса всех форм обучения Б П Евдокимов отв ред М Н Шостак Федеральное агентство по образованию Сыкт лесн ин-т (фил) С-Петерб гос лесотехн акад им С М Кирова ndash Сыктывкар СЛИ 2006 ndash 52 с

5 Основы научных исследований Самостоятельная работа студентов [Текст] метод указ для подготовки дипломированных специалистов по направлению 651600 Технологи-ческие машины и оборудование спец 150405 Машины и оборудование лесного комплекса сост Б П Евдокимов сост Б П Евдокимов ndash Сыктывкар СЛИ 2007 ndash 12 с

6 Рыжков И Б Основы научных исследований и изобретательства [Электронный ре-сурс] учеб пособие для студ вузов обучающихся по направлению подготовки (специаль-ностям) 280400 ndash laquoПриродообустройствоraquo 280300 mdash laquoВодные ресурсы и водопользованиеraquo И Б Рыжков Издательство Лань (ЭБС) ndash Санкт-Петербург Лань 2012 ndash 223 с ndash (Учеб-ники для вузов Специальная литература) ndash Режим доступа httpelanbookcomviewbook2775

7 Шкляр М Ф Основы научных исследований [Текст] учеб пособие М Ф Шкляр ndash 2-е изд ndash Москва Дашков и К 2009 ndash 244 с

8 Шкляр М Ф Основы научных исследований [Электронный ресурс] учебное по-собие М Ф Шкляр Университетская библиотека онлайн (ЭБС) ndash 4-е изд ndash Москва Даш-ков и К 2012 ndash 244 с ndash (Учебные издания для бакалавров) ndash Режим доступа httpwwwbiblioclubrubook112247

Дополнительная литература

1 Автоматизация в промышленности [Текст] научно-технический производствен-ный журнал Университет новых информационных технологий управления при ФГБУН Ин-ститут проблем управления им В А Трапезникова РАН ООО Издательский дом ИнфоАв-томатизация ndash Москва ИнфоАвтоматизация ndash ВАК РИНЦ ndash Выходит ежемесячно

2010 1-12 2011 1-12 2012 1-12

2 Анурьев В И Справочник конструктора-машиностроителя [Текст] в 3-х томах Т 1 В И Анурьев под ред И Н Жестковой ndash 8-е изд перераб и доп ndash Москва Машино-строение 1999 ndash 912 с

24

3 Анурьев В И Справочник конструктора-машиностроителя [Текст] в 3-х томах Т 2 В И Анурьев под ред И Н Жестковой ndash Изд 8-е перераб и доп ndash Москва Машино-строение 1999 ndash 880 с

4 Анурьев В И Справочник конструктора-машиностроителя [Текст] в 3-х томах Т 3 В И Анурьев под ред И Н Жестковой ndash Изд 8-е перераб и доп ndash Москва Машино-строение 1999 ndash 848 с

5 История науки и техники [Текст] научный журнал ООО Издательство Научтех-литиздат ndash Москва Научтехлитиздат ndash Выходит ежемесячно ndash ISSN 1813-100Х

2008 1-12 2009 1-6 2010 1-12 2011 1-12 2012 1-12

6 Лесное хозяйство [Текст] теорет и науч-производств журн ndash Основан в 1833 г ndash Выходит раз в два месяца

2003 1-356 2004 1-6 2005 1-6 2006 4-6 2007 1-6 2008 1-6 2009 1-4 2010 1-6 2011 1-6 2012 1-6

7 Наука в современных условиях от идеи до внедрения [Текст] материалы Между-нар науч-практ конф (г Димитровград 18 марта 2008 г) Федеральное агентство по обра-зованию Ульяновский гос техн ун-т М-во сельского хоз-ва Рос Федерации ndash Ульяновск УлГТУ 2008 ndash 215 с

8 Программирование [Текст] ndash Выходит раз в два месяца 2010 1-3

9 Справочник Инженерный журнал [Текст] ndash Выходит ежемесячно 2010 1-6

Page 5: ОСНОВЫ НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ62.182.30.44/ft/301-000963.pdf · 3 СОДЕРЖАНИЕ i Рабочая программа дисциплины 4 ii Рекомендации

5

Теоретические исследования Задачи и методы математические аналитические веро-ятно-статистические теории подобия и моделированияhelliphelliphelliphellip helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip1 ч

Экспериментальные исследования Классификация типы Задачи эксперимента Ор-ганизация работы

Метрология Основные положения государственной метрологической службы Мет-рологическое обеспечение экспериментальных исследованийhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip1ч

Аппаратура для исследования лесных машин Основы положения по выбору прибо-ров Приборы электроизмерительной аппаратуры Аппаратура для исследования нагрузоч-ных режимов основные типы преобразователей измерительная цепь и регистрирующий прибор Погрешности измерения Аппаратура для исследования эксплуатационных режимов устройство и принцип работы laquoРежимометраraquo аппаратура на интегральных схе-махhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip4 ч

Обработка результатов экспериментальных исследований Методы вероятностноndashстатистический графический подбора эмпирических формул регрессивный анализ корре-ляция Понятие о теории планирования экспериментаhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip2 ч

Оформление результатов научных исследованийhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip1 ч Применение результатов научных исследованийhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip2ч Всегоhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip16 ч

22 Темы лабораторных работ и разбивка по часам

ДО ЗО СО - Лабораторная работа 1

Подбор электроизмерительной аппаратуры 4 1 - Лабораторная работа 2

Снятие характеристики тензорезистров 4 1 - Лабораторная работа 3

Снятие характеристик датчика давления 4 1 - Лабораторная работа 4 Снятие характеристик датчика перемещения 4 1 Всего 16 4 Лабораторные работы выполняются в соответствии со сборником описаний лабора-

торных работ [6]

23 Самостоятельная работа и контроль успеваемости

Очная форма обучения Вид самостоятельных работ Число часов Вид контроля

успеваемости 1 Проработка лекционного материала по конспекту 8 КО 2 Подготовка к лабораторным занятиям 8 КО ЛР 3 Подготовка к зачету 10 Зачет

ВСЕГО 34 Заочная и сокращенная форма обучения

Вид самостоятельных работ Число часов Вид контроля успеваемости

1 Проработка лекционного материала по конспекту и учебной литературе

6 КО

6

2 Подготовка к лабораторным занятиям 4 КО КР 3 Выполнение контрольной работы 12 КО КР 4 Подготовка к зачету 12 Зачет 5 Самостоятельное изучение тем не рассмотренных на лекциях

24 Зачет

ВСЕГО 58 Текущая успеваемость студентов контролируется контрольным опросом (КО) про-

веркой выполнения индивидуальных контрольных работ (КР) Успеваемость студентов оп-ределяется на зачете

24 Распределение часов по темам и видам занятий

очная форма обучения пп

Наименование вида и темы разде-лов

Объем работ студентов час Форма контроля успеваемо-

сти

Лекции Лаб Раб

Сам Раб

Всего

1 2 3 5 6 7 8 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

Введение Организация научно-исследовательской работы в РФ Основы научного познания Поня-тие о методологии Направления научного исследова-ния и этапы научно-исследовательской работы Информатика поиск накопление и обработка научной информации Теоретические исследования За-дачи и методы Экспериментальные исследования Задачи Метрологические обеспе-чение Организация работы Аппаратура для исследований лесных машин Обработка результатов экспери-ментальных исследований Основ-ные методы Планирование экспе-римента Оформление результатов научных исследований Применение результатов научных исследований Заключение применение полу-ченных знаний в практической ра-боте инженера-механика в лесной отрасли

1 1 1 1 1 2 1 4 2 1 1

4 4 4 2 2

1 1 1 1 1 2 1 4 2 1 1 10

2 2 2 2 2 4 6 12 8 4 4 10

КО зачет КО зачет КО зачет КО зачет КО зачет КО зачет КО зачет КО зачет КО зачет КО зачет КО зачет зачет

ВСЕГО 16

16 34 66

7

заочная и сокращенная форма обучения пп

Наименование вида и темы разде-лов

Объем работ студентов час Форма контроля успеваемо-сти

Лекции Лаб Раб

Сам раб

Всего

1 2 3 5 6 7 8 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11

Введение Организация научно-исследовательской работы в РФ Основы научного познания Поня-тие о методологии Направления научного исследова-ния и этапы научно-исследовательской работы Информатика поиск накопление и обработка научной информации Теоретические исследования За-дачи и методы Экспериментальные исследования Задачи Метрологические обеспе-чение Организация работы Аппаратура для исследований лесных машин Обработка результатов экспери-ментальных исследований Основ-ные методы Планирование экспе-римента Оформление результатов научных исследований Применение результатов научных исследований Заключение применение полу-ченных знаний в практической ра-боте инженера-механика в лесной отрасли

1 1 - - 1 - - 1

1 2 1

1 2 3 4 3 4 5 4 3 2 3 12 12

1 3 3 5 3 4 7 6 4 2 4 12 12

КО зачет КО зачет КО зачет КО зачет КО зачет КО зачет КО зачет КО зачет КО зачет КО зачет КО зачет КР зачет зачет

ВСЕГО 4 4 58 66

II РЕКОМЕНДАЦИИ ПО САМОСТОЯТЕЛЬНОЙ ПОДГОТОВКЕ СТУДЕНТОВ

21 Методические рекомендации по самостоятельной подготовке теоретического материала

Самостоятельная работа студентов по изучению отдельных тем дисциплины вклю-чает поиск учебных пособий по данному материалу проработку и анализ теоретического ма-териала самоконтроль знаний по данной теме с помощью нижеприведенных контрольных вопросов и заданий

8

Наименование темы

Контрольные вопросы и задания

Введение 1 Что изучает дисциплина laquoОсновы научных исследо-ванийraquo 2 Организация НИР в РФ

Организация научно-исследовательской работы в РФ

1 Влияние дисциплины laquoОсновы научных исследова-нийraquo на формирование инженерных знаний

2 Формы и методы организации научных исследований 3 Основные понятия и определения научного исследо-вания 4 Структура исследования и общая схема научного исследования 5 Цель и задачи исследования

Основы научного познания Понятие о методологии

1 Понятие основ научного познания 2 Понятие о методологии 3 Методы теоретических и эмпирических исследова-ний 4 Основные понятия о теории подобия 5 Основные понятия о моделировании 6 Понятие о режимах лесных машин

Направления научного исследо-вания и этапы научно-исследовательской работы

1 Прогнозирование в науке 2 Задачи оптимального проектирования и управления в лесной промышленности 3 Понятие laquoнаблюдениеraquo laquoэкспериментraquo 4 Основные положения методики экспериментальных исследований

Информатика поиск накопле-ние и обработка научной ин-формации

1 Поиск и анализ научной информации 2 Научные документы и издания 3Государственная система НТИ 4 Международная система НТИ 5 Информационно-поисковые системы 6 Организация работы с НТИ

Теоретические исследования Задачи и методы

1 Понятие о теоретических исследованиях 2 Понятие о математическом методе 3 Понятие о аналитическом методе 4 Понятие о вероятно-статистическом методе 5 Понятие о теории подобия и моделировании

Экспериментальные исследова-ния Задачи Метрологические обеспечение Организация рабо-ты

1 Что такое экспериментальные исследования 2 Их классификация и типы 3 Задачи эксперимента 4 Понятие о метрологическом обеспечении 5Основные положения государственной метрологиче-ской службы 6 Метрологическое обеспечение экспериментальных исследований

9

Аппаратура для исследований лесных машин

1 Основы положения по выбору приборов 2 Основные типы преобразователей 3 Погрешности измерения 4 Принципиальная схема электроизмерительной аппа-

ратуры для исследований 5 Измерительная цепь и регистрирующие приборы 6 Источники питания

Обработка результатов экспе-риментальных исследований Основные методы Планирование эксперимента

1 Методы обработки экспериментальных исследований 2 Вероятно-статистический метод 3 Графический метод 4 Подбор эмпирических формул 5 Регрессивный анализ 7 Корреляция 8 Планирование эксперимента

Оформление результатов науч-ных исследований

1 Как оформляются результаты отчетов 2 Как составить краткую методику исследовательских испытаний 3 Как выбрать приборы электроизмерительного обору-дования 4 Как выбрать метод первичной обработки эксперимен-тального материала 5 Как определить погрешности измерения

Применение результатов науч-ных исследований Заключение применение полу-ченных знаний в практической работе инженера-механика в лесной отрасли

1 Как делать выводы по исследовательским испытани-ям 2 Применение результатов научных исследований на практике 3 Применение полученных знаний в практической ра-боте инженера лесной отрасли

22 Методические рекомендации по самостоятельной подготовке к лабораторным работам

Согласно учебному плану специальности на проведение лабораторных работ отво-дится 18 часов по очной форме обучения и 4 часа по заочной форме обучения

Самостоятельная работа студентов по подготовке к лабораторным работам оформле-нию отчетов и защите лабораторных работ включает проработку и анализ теоретического материала описание проделанной лабораторной работы с приложением графиков таблиц расчетов а и также самоконтроль знаний по теме лабораторной работы с помощью ниже-приведенных контрольных вопросов и заданий

10

Темы лабораторных работ

Контрольные вопросы

Подбор электроизмерительной аппа-ратуры

1 Порядок подбора тензодатчиков 2 Для каких целей включается дополнительной сопротивление в измерительный комплект 3 Назначение осциллографа

Снятие характеристики тензорезист-ров

1 Прядок снятия характеристики тензорезистора 2 Порядок составления измерительной схемы

Снятие характеристик датчика давле-ния

1 Что применяется в качестве источника пита-ния 2 Порядок составления измерительной схемы

Снятие характеристик датчика пере-мещения

1 Устройство датчика перемещения 2 Как включать в сеть вольтметр 3 Правила сборки измерительной схемы

23 Методические рекомендации по выполнению контрольной работы

Выполнение контрольного задания является частью проработки студентами-заочниками учебного материала Задание выполняется по мере прохождения курса в порядке самостоятельной работы Контрольная работа студентами заочной формы обучения выпол-няется в соответствии с Методическими указаниями [4]

III МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ПОДГОТОВКЕ К ЛАБОРАТОРНЫМ РАБОТАМ

Для подготовки к выполнению лабораторных работ студенты должны самостоятельно проработать необходимый теоретический материал и записать нужные сведения по выпол-няемой работе В начале каждой лабораторной работы проводится контрольный опрос груп-пы в результате которого преподаватель делает заключение о допуске студента к лаборатор-ной работе После подготовки рабочего места проводятся непосредственное выполнение ра-боты обработка результатов и оформление отчета

Работа оформленная в соответствии с требованиями считается принятой после предъявления ее преподавателю и с последующей защитой

Перед началом проведения лабораторных работ студенты должны ознакомиться с ин-струкцией по технике безопасности и расписаться в журнале Выполнение лабораторных ра-бот без инструктажа по технике безопасности запрещается Включать аппаратуру стенды можно только после разрешения преподавателя

В случае прикосновения студента к токоведущим частям и попадания его под напря-жение необходимо освободить его от действия электрического тока путем отключения ис-точника питания оказать ему первую доврачебную помощь и вызвать врача Обо всех на-рушениях правил техники безопасности следует немедленно сообщить заведующему лабора-торией

11

31 Описание лабораторных работ

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА 1 4 часа

Подбор электроизмерительной аппаратуры

Цели и задачи работы 1) Уяснить порядок выбора преобразователя усилительной и регистрирую-

щей аппаратуры источников питания 2) Изучить и освоить правила монтажа измерительных цепей и подбора ком-

мутирующей аппаратуры

Обеспечивающие средства преобразователи (датчики) усилители сигналов датчи-ков регистрирующие приборы коммутирующие устройства источники питания тензомет-рический усилитель типа 8АНЧ-7М или ТУП-101 (laquoТопаз-1raquo осциллограф

Задание необходимо ознакомиться с характеристиками преобразователей и источ-

ников питания характеристиками измерительных приборов описанием и характеристикой осциллографа

Требования к отчету Отчет по лабораторной работе должен содержать

- вводную часть в которой раскрывается цель работы сжато проводится основ-ные теоретические положения и расчетные формулы

- основную часть содержащую схемы и описания установки методи-ку эксперимента расчетный материал

- заключительную часть включающую расчет погрешностей анализ и обобще-ние полученных результатов формирование вывода

Каждый студент оформляет отчет по лабораторной работе В отчете допускаются лишь общепринятые сокращения и обозначения

Технология выполнения работы Подбор преобразователей Для обеспечения качественного замера и регистрации ис-

следуемой величины необходимо соблюдать следующие условия а) при исследовании высокочастотных процессов (f ge 100 Гц) следует применять в ка-

честве преобразователей тензометры сопротивления б) величина максимальных напряжений в силовом звене не должна превышать пре-

дела текучести для данного материала а частота собственных колебаний звена быть в 510 раз выше частоты исследуемого процесса в) при малой величине сигнала от тензометра в измерительную цепь включается тензо-метрический усилитель типа 8АНЧ-7М или ТУП-101 (laquoТопаз-1raquo)

При исследовании низкочастотных процессов в качестве преобразователей используют-ся потенциометрические датчики давления перемещения или поворота При их выборе не-обходимо соблюдать правила

а) напряжение питания выбирать таким чтобы ток через потенциометр был в 10 раз больше тока в измерительном контуре

б) в измерительный контур необходимо включать добавленное сопротивление огра-ничивающее ток в цепи и защищающее измерительный прибор от выхода из строя

Величина добавочного сопротивления (RД кОм) должна быть

12

RД = i

max

пит Rl

Uminus

где Uпит ndash напряжение питания преобразователя В 1max ndash максимальный ток через измери-тель A Ri ndash внутреннее сопротивление измерителя кОм

в) в конструкции преобразователя предусматривать устройство исключающее пере-мещение laquoдвижкаraquo в крайнее положение (на максимум сигнала)

Выбор и з м е р и т е л ь н о г о (р е г и с т р у ю щ е г о) прибора При исследовании низ-кочастотных процессов в качестве измерительных (регистрирующих) приборов могут при-меняться вольтметры самопишущие Параметры этих приборов следует выбрать так чтобы максимальный сигнал снимаемый с преобразователя не превышал 23 шкалы

При регистрации сигналов на осциллографе величина наибольшего тока от преобразо-вателя не должна превышать величину тока шлейфа (гальванометра) осциллографа а часто-та регистрируемого процесса должна быть меньше частоты собственных колебаний гальва-нометра в 510 раз

Таким образом при выборе измерительной системы надо предварительно знать

1) диапазон частот изучаемого процесса (для выбора типа преобразователя) 2) примерную величину действующих усилий (для расчета деформаций и напряжений

в деталях) 3) величину возможных максимальных сигналов от преобразователей (рассчитывают-

ся на основании п 1 и 2) 4) вид (тип) предполагаемого регистрирующего прибора и его чувствительность (для

решения вопроса о необходимости применения усилителя) Выполнив четыре указанных действия переходят к разработке измерительной схемы

Детализация будет выполняться в процессе доводки Контрольные вопросы

1 Порядок подбора тензодатчиков 2 Для каких целей включается дополнительное сопротивление в измерительный

комплект 3 Назначение осциллографа

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА 2

5 часов Снятие характеристики тензорезистров

Цель и задача работы ознакомление с конструкцией и принципом работы тензоре-зисторов

Обеспечивающие средства преобразователи (датчики) усилители сигналов датчи-ков регистрирующие приборы коммутирующие устройства источники питания тарировоч-ная балка тензорезистор

Задание снять характеристики тензорезисторов

Требования к отчету Отчет по лабораторной работе должен содержать

- вводную часть в которой раскрывается цель работы сжато приводятся основные тео-ретические положения и расчетные формулы

- основную часть содержащуюрасчетный материал

- заключительную частьлученных результатов формированиеКаждый студент оформляет

общепринятые сокращения и обозначения

Технология выполнения

1 Ознакомиться с конструкцией2 Измерить толщину h длину3 Собрать измерительную

мост (рис 11б) 4 Задавая нагрузочным устройством

личину сопротивленияв таблицу 1

Прогиб балки f мм Сопротивление тензорезистораИзмерение сопротивления тензорзистора R Ом Напряжение в балке σ мПа

13

часть содержащую схемы и описания установки методику

заключительную часть включающую расчет погрешностей анализов формирование вывода

студент оформляет отчет по лабораторной работе В отчетесокращения и обозначения

выполнения работы

Ознакомиться с конструкцией тарировочной балки ( рис 1 1а) длину и плечо приложения нагрузки а тарировочной

измерительную схему источник питания ndash тензорезистор

нагрузочным устройством установки различный прогибсопротивления исследуемого тензорезистора Результаты

Данные испытаний тензорезисторов

1

2

3

4

тензорезистора Ом

сопротивления тензоре-

установки методику эксперимента

погрешностей анализ и обобщение по-

работе В отчете допускаются лишь

рис а) тарировочной балки

тензорезистор ndash измерительный

различный прогиб балки измерить ве-Результаты наблюдений занести

Таблица 1

5

6

7

14

б) 1

2

Рис 1 1 Схема установки для испытания тензорезисторов а) схема тарировочной балки 1 ndash тарировочная балка 2 ndash тензорезисторы 3 ndash индикатор часового типа б) электрическая схема 1 ndash тензорезистор 2 ndash измерительный мост

5 По полученным данным вычислить ndash изменение сопротивления моста ∆R

∆R = Rк ndash R1

где 1 к ndash порядковые номера опыта ndash напряжение σ в балке от изгиба

a4l3

fhЕ118у

22 sdotminussdotsdotsdotsdot=

где Е ndash модуль упругости материала балки Е = 21 10 ndash5 МПа h ndash толщина тарировочной балки мм f ndash прогиб балки под нагрузкой мм l ndash плечи тарировочной балки мм а ndash плечо приложения нагрузки мм

ndash чувствительность преобразователя (S Оммм)

S = ∆Rf

6 Построить график зависимости ∆R= f(у) или ∆R = f(σ) (см рис 2) и проанализиро-вать ее

R

15

∆R Ом

σ МПа

О f мм

Рис 2 Характеристика тензорезистора

Контрольные вопросы

1 Прядок снятия характеристики тензорезистора 2 Порядок составления измерительной схемы

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА 3 5 часов

Снятие характеристик датчика давления

Цель и задача работы ознакомление с конструкцией и принципом работы датчика давления

Обеспечивающие средства преобразователи (датчики) усилители сигналов датчиков регистрирующие приборы коммутирующие устройства источники питания Задание снять характеристики датчика давления на испытательной установке Требования к отчету Отчет по лабораторной работе должен содержать

ndash вводную часть в которой раскрывается цель работы сжато приводятся основные тео-ретические положения и расчетные формулы

ndash основную часть содержащую схемы и описания установки методику эксперимента расчетный материал

ndash заключительную часть включающую расчет погрешностей анализ и обобщение по-лученных результатов формирование вывода

Каждый студент оформляет отчет по лабораторной работе В отчете допускаются лишь общепринятые сокращения и обозначения Технология выполнения работы

1 Ознакомиться с конструкцией испытательной установки 2 Собрать измерительную схему источник питания (V - 12 В) ndash датчик давления ndash из-

мерительный прибор (mА) ( см рис 3)

16

3 Создавая в датчике нагрузочным устройством 5hellip7 ступеней давления записать пока-зания измерительного прибора в таблицу наблюдений (табл2)

Рис 3 Схема датчика давления 1 2 3 ndash номера выводов датчика

Таблица 2

Данные испытаний давления

Номера опыта 1 2 3 4 5 6 7 Примечания

Давление Р мПа

Показание измерительного прибора I mА

4 Построить характеристику датчика давления (рис 4) I mА 02 04 06 08 10 Р мПа

Рис 4 Характеристика датчика давления

17

Контрольные вопросы 1 Что применяется в качестве источника питания 2 Порядок составления измерительной схемы

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА 4 4 часа

Снятие характеристик датчика перемещения

Цели и задачи работы ознакомление с конструкцией датчика перемещения и получе-ние навыка пользования датчиком

Обеспечивающие средства преобразователи (датчики) усилители сигналов датчиков регистрирующие приборы коммутирующие устройства источники питания Задания 1) Ознакомиться с конструкцией датчика перемещения

2) Снять характеристики датчика перемещения на схеме

Требования к отчету Отчет по лабораторной работе должен содержать

ndash вводную часть в которой раскрывается цель работы сжато приводятся основные тео-ретические положения и расчетные формулы

ndash основную часть содержащую схемы и описания установки методику эксперимента расчетный материал

ndash заключительную часть включающую расчет погрешностей анализ и обобщение полу-ченных результатов формирование вывода

Каждый студент оформляет отчет по лабораторной работе В отчете допускаются лишь общепринятые сокращения и обозначения

Технология выполнения работы Снятие характеристики датчика перемещения 1 Ознакомиться с конструкцией датчика перемещения 2 Собрать измерительную схему (рис 5) источник питания (6 В) ndash датчик переме-щения ndash измерительный прибор (цифровой вольтметр)

3

к механизму перемещения

Х

Рис 5 Схема датчика перемещения 1 2 3 ndash номера выводов преобразователя

V

1

18

3 Задать механизмом перемещения установки 57 положений ползунка примерно через равные интервалы и записать в таблицу наблюдений величину перемещения х и показания вольтметра Uвых (см табл3)

Таблица 3 Данные испытаний датчика перемещения

Номера опыта

1 2 3 4 5 6 7 Примечания

Перемещение X мм

Показания вольтметра Uвых В Напряжение питания

4 По полученным данным построить и проанализировать характеристику датчика перемещения (рис 6) Uвых В Х мм

Рис 6 Характеристика датчика перемещения

Снятие характеристики датчика угла поворота

1 Ознакомиться с конструкцией датчика угла поворота 2 Собрать измерительную схему (рис 7) источник питания (12 В) ndash датчик угла по-

ворота ndash измеритель (миллиампер) 3 Поворачивая бегунок датчика на равные углы кратные 5 или 10 записать показа-

ния измерителя Получить 5hellip7 точек Результаты наблюдений записать в табл 4

Рис 7 Схема угла поворота 1 2 3 ndash номера выводов преобразователя

19

Таблица 4 Данные испытаний датчика угла поворота

Номера опыта

1 2 3 4 5 6 7 Примечания

Угол поворота φ град Показания прибора I mА Напряжение

питания

4 По полученным данным построить и проанализировать характеристику датчика

(рис 8) угла поворота вычислить чувствительность указать порог чувствительности и пре-делы измерения

5 I mА φ град

Рис 8 Характеристика датчика угла поворота

Снятие характеристики преобразователя частоты вращения

Ознакомиться с конструкцией и принципиальной схемой стенда для испытания тахо-генераторов (рис 9)

Подключить стенд к источнику постоянного тока напряжением 1224 В 3 Включить стенд выключателем В1 Реостатами Р1 и Р2 установить частоту вращения

600 минndash1 и записать показания измерительного прибора 4 Увеличивая частоту вращения на 200 400 минndash1 снять 56 точек Результаты на-

блюдений записать в табл5

Рис 9 Принципиальная схема для испытания тахогенератора (Д ndash двигатель ТГ ndash тахогенератор Тах ndash указатель тахометра V ndash вольтметр В ndash выпрямитель)

20

Таблица 5 Данные испытания тахогенератора

Номера опыта

1 2 3 4 5 6 7 Примечания

Частота вращения п мин ndash1 Напряжение U В

По полученным данным построить и проанализировать характеристику тахогенерато-

ра (рис 10)

U В п минndash1 600 1200 1800

Рис 10 Характеристика тахогенератора Контрольные вопросы

1 Устройство датчика перемещения 2 Как включать в сеть вольтметр 3 Правила сборки измерительной схемы

IV КОНТРОЛЬ ЗНАНИЙ СТУДЕНТОВ 41 Тестовые материалы используемые при контроле знаний студентов

Текущая успеваемость студентов контролируется выполнением оформлением и за-щитой отчетов по лабораторным работам промежуточной аттестацией в виде тестирования Тесты промежуточной аттестации включают теоретический материал пройденный на лек-циях практический материал по лабораторным работам и типовые задачи

Тесты по дисциплине laquoОСНОВЫ НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙraquo Для проведения промежуточной аттестации студентов 4 курса специальности 150405

laquoМашины и оборудование лесного комплексаraquo Указания Все задания имеют 3 варианта ответов из которых правильный только

один Номер выбранного Вами варианта ответа запишите в бланке для ответов

Вариант 1 1 Какие бывают науки

1) Естественные оккультные астрологические 2) Технические социальные экономические 3) Естественные технические общественные философия

21

2 Что является источниками информации в процессе патентного исследования 1) Бюллетени патентных ведомств газетный материал 2) Реферативная информация отчеты НИР публикации 3) Бюллетени патентных ведомств реферативная информация публикации по изобрете-ниям отчеты НИР

3 Назовите методы измерений

1) Непосредственной оценки сравнения противопоставления 2) Непосредственной оценки сравнения противопоставления дифференциальный за-мещения совпадения нулевой 3) Замещения совпадения нулевой сравнения

Вариант 2

1 Методологические основы познания

1) Знания опыт эксперимент 2) Знания постулат закон интуиция 3) Знания научная идея гипотеза теория аксиома закон

2 Математические методы в исследованиях

1) Математическая статистика моделирование 2) Математическая формулировка физическое моделирование 3) Математическая формулировка математическое моделирование

3 Назовите виды моделей

1) Кибернетические электронные математические модели 2) Концептуальные логические кибернетические квазианалоговые модели 3) Электронные математические статистические модели

Вариант 3

1 Методология теоретических исследований

1) Наблюдение сравнение счёт 2) Счёт эксперимент абстрагирование 3) Абстрагирование наблюдение формализация анализ и синтез аксиоматический ме-тод индукция и дедукция

2 Этапы научных исследований

1) Формулировка темы исследования цель исследования задачи исследования 2) Формулировка темы исследования постановка цели и задачи исследования проведе-ние теоретических и экспериментальных исследований общий анализ результатов фор-мулировка выводов 3) Формулировка темы исследования составление ТЭО постановка цели проведение эксперимента обработка результатов формулировка выводов

3 Теоремы подобия

1) 1 2 3 2) 1 2 3 4 5 3) 1 2 3 4

22

Вариант 4

1 Методология экспериментальных исследований

1) Обобщение абстрагирование измерения 2) Анализ измерение счёт дедукция 3) Эксперимент измерение счёт моделирование

2 Виды научных исследований

1) Фундаментальные прикладные частные 2) Фундаментальные прикладные разработки 3) Разработки прикладные частные

3 Что включает в себя подобие явлений

1) Абсолютное подобие неполное подобие 2) Абсолютное подобие полное подобие неполное подобие приближенное подобие 3) Полное подобие неполное подобие приближенное подобие

42 Вопросы и требования к зачету

1 Выполнение и защита лабораторных работ 2 Положительная оценка за промежуточную тестовую работу 3 Выполнение и защита контрольной работы

Вопросы к зачету 1 Влияние дисциплины laquoОсновы научных исследованийraquo на формирование инженерных

знаний 2 Формы и методы организации научных исследований

3 Основные понятия и определения научного исследования

4 Структура исследования и общая схема научного исследования 5 Цель и задачи исследования 6 Поиск и анализ научной информации 7 Основные понятия о теории 8 Прогнозирование в науке 9 Основные понятия в моделировании 10 Сравнение и обобщение 11 Понятие laquoнаблюдениеraquo laquoЭкспериментraquo 12 Основные положения методики экспериментальных исследований 13 Понятие о режимах лесных машин 14 Виды испытаний лесных машин 15 Основные понятия об измерениях 16 Принципиальная схема электроизмерительной аппаратуры для исследований 17 Измерительная цепь 18 Источники питания 19 Регистрирующие приборы 20 Оформление результатов научных исследований 21 Внедрение результатов исследований

23

V БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК Основная учебная литература

1 Анисимов Г М Основы научных исследований лесных машин [Электронный ре-сурс] учеб для студ вузов обучающихся по направлению 250400 ndash laquoТехнология лесозаго-товительных и деревоперерабатывающих производствraquo и 190600 ndash laquoЭксплуатация наземного транспорта и транспортного оборудованияraquo Г М Анисимов А М Кочнев Издательство Лань (ЭБС) ndash Изд 2-е испр ndash Санкт-Петербург Лань 2010 ndash 529 с ndash (Учебники для ву-зов Специальная литература) ndash Режим доступа httpelanbookcomviewbook583

Дополнительная учебная учебно-методическая литература

1 Гусева Е Н Теория вероятностей и математическая статистика [Электронный ре-сурс] учеб пособие Е Н Гусева Университетская библиотека онлайн (ЭБС) ndash 5-е изд стер ndash Москва Флинта 2011 ndash 220 с ndash Режим доступа httpwwwbiblioclubrubook83543

2 Кожухар В М Основы научных исследований [Электронный ресурс] учебное по-собие В М Кожухар Университетская библиотека онлайн (ЭБС) ndash Москва Дашков и К 2012 ndash 216 с ndash Режим доступа httpwwwbiblioclubrubook115785

3 Кузнецов И Н Основы научных исследований [Электронный ресурс] учебное по-собие И Н Кузнецов Университетская библиотека онлайн (ЭБС) ndash Москва Дашков и К 2013 ndash 283 с ndash (Учебные издания для бакалавров) ndash Режим доступа httpwwwbiblioclubrubook114174

4 Основы научных исследований и НИРС [Текст] лекции для студ спец 150405 Машины и оборудование лесного комплекса всех форм обучения Б П Евдокимов отв ред М Н Шостак Федеральное агентство по образованию Сыкт лесн ин-т (фил) С-Петерб гос лесотехн акад им С М Кирова ndash Сыктывкар СЛИ 2006 ndash 52 с

5 Основы научных исследований Самостоятельная работа студентов [Текст] метод указ для подготовки дипломированных специалистов по направлению 651600 Технологи-ческие машины и оборудование спец 150405 Машины и оборудование лесного комплекса сост Б П Евдокимов сост Б П Евдокимов ndash Сыктывкар СЛИ 2007 ndash 12 с

6 Рыжков И Б Основы научных исследований и изобретательства [Электронный ре-сурс] учеб пособие для студ вузов обучающихся по направлению подготовки (специаль-ностям) 280400 ndash laquoПриродообустройствоraquo 280300 mdash laquoВодные ресурсы и водопользованиеraquo И Б Рыжков Издательство Лань (ЭБС) ndash Санкт-Петербург Лань 2012 ndash 223 с ndash (Учеб-ники для вузов Специальная литература) ndash Режим доступа httpelanbookcomviewbook2775

7 Шкляр М Ф Основы научных исследований [Текст] учеб пособие М Ф Шкляр ndash 2-е изд ndash Москва Дашков и К 2009 ndash 244 с

8 Шкляр М Ф Основы научных исследований [Электронный ресурс] учебное по-собие М Ф Шкляр Университетская библиотека онлайн (ЭБС) ndash 4-е изд ndash Москва Даш-ков и К 2012 ndash 244 с ndash (Учебные издания для бакалавров) ndash Режим доступа httpwwwbiblioclubrubook112247

Дополнительная литература

1 Автоматизация в промышленности [Текст] научно-технический производствен-ный журнал Университет новых информационных технологий управления при ФГБУН Ин-ститут проблем управления им В А Трапезникова РАН ООО Издательский дом ИнфоАв-томатизация ndash Москва ИнфоАвтоматизация ndash ВАК РИНЦ ndash Выходит ежемесячно

2010 1-12 2011 1-12 2012 1-12

2 Анурьев В И Справочник конструктора-машиностроителя [Текст] в 3-х томах Т 1 В И Анурьев под ред И Н Жестковой ndash 8-е изд перераб и доп ndash Москва Машино-строение 1999 ndash 912 с

24

3 Анурьев В И Справочник конструктора-машиностроителя [Текст] в 3-х томах Т 2 В И Анурьев под ред И Н Жестковой ndash Изд 8-е перераб и доп ndash Москва Машино-строение 1999 ndash 880 с

4 Анурьев В И Справочник конструктора-машиностроителя [Текст] в 3-х томах Т 3 В И Анурьев под ред И Н Жестковой ndash Изд 8-е перераб и доп ndash Москва Машино-строение 1999 ndash 848 с

5 История науки и техники [Текст] научный журнал ООО Издательство Научтех-литиздат ndash Москва Научтехлитиздат ndash Выходит ежемесячно ndash ISSN 1813-100Х

2008 1-12 2009 1-6 2010 1-12 2011 1-12 2012 1-12

6 Лесное хозяйство [Текст] теорет и науч-производств журн ndash Основан в 1833 г ndash Выходит раз в два месяца

2003 1-356 2004 1-6 2005 1-6 2006 4-6 2007 1-6 2008 1-6 2009 1-4 2010 1-6 2011 1-6 2012 1-6

7 Наука в современных условиях от идеи до внедрения [Текст] материалы Между-нар науч-практ конф (г Димитровград 18 марта 2008 г) Федеральное агентство по обра-зованию Ульяновский гос техн ун-т М-во сельского хоз-ва Рос Федерации ndash Ульяновск УлГТУ 2008 ndash 215 с

8 Программирование [Текст] ndash Выходит раз в два месяца 2010 1-3

9 Справочник Инженерный журнал [Текст] ndash Выходит ежемесячно 2010 1-6

Page 6: ОСНОВЫ НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ62.182.30.44/ft/301-000963.pdf · 3 СОДЕРЖАНИЕ i Рабочая программа дисциплины 4 ii Рекомендации

6

2 Подготовка к лабораторным занятиям 4 КО КР 3 Выполнение контрольной работы 12 КО КР 4 Подготовка к зачету 12 Зачет 5 Самостоятельное изучение тем не рассмотренных на лекциях

24 Зачет

ВСЕГО 58 Текущая успеваемость студентов контролируется контрольным опросом (КО) про-

веркой выполнения индивидуальных контрольных работ (КР) Успеваемость студентов оп-ределяется на зачете

24 Распределение часов по темам и видам занятий

очная форма обучения пп

Наименование вида и темы разде-лов

Объем работ студентов час Форма контроля успеваемо-

сти

Лекции Лаб Раб

Сам Раб

Всего

1 2 3 5 6 7 8 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

Введение Организация научно-исследовательской работы в РФ Основы научного познания Поня-тие о методологии Направления научного исследова-ния и этапы научно-исследовательской работы Информатика поиск накопление и обработка научной информации Теоретические исследования За-дачи и методы Экспериментальные исследования Задачи Метрологические обеспе-чение Организация работы Аппаратура для исследований лесных машин Обработка результатов экспери-ментальных исследований Основ-ные методы Планирование экспе-римента Оформление результатов научных исследований Применение результатов научных исследований Заключение применение полу-ченных знаний в практической ра-боте инженера-механика в лесной отрасли

1 1 1 1 1 2 1 4 2 1 1

4 4 4 2 2

1 1 1 1 1 2 1 4 2 1 1 10

2 2 2 2 2 4 6 12 8 4 4 10

КО зачет КО зачет КО зачет КО зачет КО зачет КО зачет КО зачет КО зачет КО зачет КО зачет КО зачет зачет

ВСЕГО 16

16 34 66

7

заочная и сокращенная форма обучения пп

Наименование вида и темы разде-лов

Объем работ студентов час Форма контроля успеваемо-сти

Лекции Лаб Раб

Сам раб

Всего

1 2 3 5 6 7 8 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11

Введение Организация научно-исследовательской работы в РФ Основы научного познания Поня-тие о методологии Направления научного исследова-ния и этапы научно-исследовательской работы Информатика поиск накопление и обработка научной информации Теоретические исследования За-дачи и методы Экспериментальные исследования Задачи Метрологические обеспе-чение Организация работы Аппаратура для исследований лесных машин Обработка результатов экспери-ментальных исследований Основ-ные методы Планирование экспе-римента Оформление результатов научных исследований Применение результатов научных исследований Заключение применение полу-ченных знаний в практической ра-боте инженера-механика в лесной отрасли

1 1 - - 1 - - 1

1 2 1

1 2 3 4 3 4 5 4 3 2 3 12 12

1 3 3 5 3 4 7 6 4 2 4 12 12

КО зачет КО зачет КО зачет КО зачет КО зачет КО зачет КО зачет КО зачет КО зачет КО зачет КО зачет КР зачет зачет

ВСЕГО 4 4 58 66

II РЕКОМЕНДАЦИИ ПО САМОСТОЯТЕЛЬНОЙ ПОДГОТОВКЕ СТУДЕНТОВ

21 Методические рекомендации по самостоятельной подготовке теоретического материала

Самостоятельная работа студентов по изучению отдельных тем дисциплины вклю-чает поиск учебных пособий по данному материалу проработку и анализ теоретического ма-териала самоконтроль знаний по данной теме с помощью нижеприведенных контрольных вопросов и заданий

8

Наименование темы

Контрольные вопросы и задания

Введение 1 Что изучает дисциплина laquoОсновы научных исследо-ванийraquo 2 Организация НИР в РФ

Организация научно-исследовательской работы в РФ

1 Влияние дисциплины laquoОсновы научных исследова-нийraquo на формирование инженерных знаний

2 Формы и методы организации научных исследований 3 Основные понятия и определения научного исследо-вания 4 Структура исследования и общая схема научного исследования 5 Цель и задачи исследования

Основы научного познания Понятие о методологии

1 Понятие основ научного познания 2 Понятие о методологии 3 Методы теоретических и эмпирических исследова-ний 4 Основные понятия о теории подобия 5 Основные понятия о моделировании 6 Понятие о режимах лесных машин

Направления научного исследо-вания и этапы научно-исследовательской работы

1 Прогнозирование в науке 2 Задачи оптимального проектирования и управления в лесной промышленности 3 Понятие laquoнаблюдениеraquo laquoэкспериментraquo 4 Основные положения методики экспериментальных исследований

Информатика поиск накопле-ние и обработка научной ин-формации

1 Поиск и анализ научной информации 2 Научные документы и издания 3Государственная система НТИ 4 Международная система НТИ 5 Информационно-поисковые системы 6 Организация работы с НТИ

Теоретические исследования Задачи и методы

1 Понятие о теоретических исследованиях 2 Понятие о математическом методе 3 Понятие о аналитическом методе 4 Понятие о вероятно-статистическом методе 5 Понятие о теории подобия и моделировании

Экспериментальные исследова-ния Задачи Метрологические обеспечение Организация рабо-ты

1 Что такое экспериментальные исследования 2 Их классификация и типы 3 Задачи эксперимента 4 Понятие о метрологическом обеспечении 5Основные положения государственной метрологиче-ской службы 6 Метрологическое обеспечение экспериментальных исследований

9

Аппаратура для исследований лесных машин

1 Основы положения по выбору приборов 2 Основные типы преобразователей 3 Погрешности измерения 4 Принципиальная схема электроизмерительной аппа-

ратуры для исследований 5 Измерительная цепь и регистрирующие приборы 6 Источники питания

Обработка результатов экспе-риментальных исследований Основные методы Планирование эксперимента

1 Методы обработки экспериментальных исследований 2 Вероятно-статистический метод 3 Графический метод 4 Подбор эмпирических формул 5 Регрессивный анализ 7 Корреляция 8 Планирование эксперимента

Оформление результатов науч-ных исследований

1 Как оформляются результаты отчетов 2 Как составить краткую методику исследовательских испытаний 3 Как выбрать приборы электроизмерительного обору-дования 4 Как выбрать метод первичной обработки эксперимен-тального материала 5 Как определить погрешности измерения

Применение результатов науч-ных исследований Заключение применение полу-ченных знаний в практической работе инженера-механика в лесной отрасли

1 Как делать выводы по исследовательским испытани-ям 2 Применение результатов научных исследований на практике 3 Применение полученных знаний в практической ра-боте инженера лесной отрасли

22 Методические рекомендации по самостоятельной подготовке к лабораторным работам

Согласно учебному плану специальности на проведение лабораторных работ отво-дится 18 часов по очной форме обучения и 4 часа по заочной форме обучения

Самостоятельная работа студентов по подготовке к лабораторным работам оформле-нию отчетов и защите лабораторных работ включает проработку и анализ теоретического материала описание проделанной лабораторной работы с приложением графиков таблиц расчетов а и также самоконтроль знаний по теме лабораторной работы с помощью ниже-приведенных контрольных вопросов и заданий

10

Темы лабораторных работ

Контрольные вопросы

Подбор электроизмерительной аппа-ратуры

1 Порядок подбора тензодатчиков 2 Для каких целей включается дополнительной сопротивление в измерительный комплект 3 Назначение осциллографа

Снятие характеристики тензорезист-ров

1 Прядок снятия характеристики тензорезистора 2 Порядок составления измерительной схемы

Снятие характеристик датчика давле-ния

1 Что применяется в качестве источника пита-ния 2 Порядок составления измерительной схемы

Снятие характеристик датчика пере-мещения

1 Устройство датчика перемещения 2 Как включать в сеть вольтметр 3 Правила сборки измерительной схемы

23 Методические рекомендации по выполнению контрольной работы

Выполнение контрольного задания является частью проработки студентами-заочниками учебного материала Задание выполняется по мере прохождения курса в порядке самостоятельной работы Контрольная работа студентами заочной формы обучения выпол-няется в соответствии с Методическими указаниями [4]

III МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ПОДГОТОВКЕ К ЛАБОРАТОРНЫМ РАБОТАМ

Для подготовки к выполнению лабораторных работ студенты должны самостоятельно проработать необходимый теоретический материал и записать нужные сведения по выпол-няемой работе В начале каждой лабораторной работы проводится контрольный опрос груп-пы в результате которого преподаватель делает заключение о допуске студента к лаборатор-ной работе После подготовки рабочего места проводятся непосредственное выполнение ра-боты обработка результатов и оформление отчета

Работа оформленная в соответствии с требованиями считается принятой после предъявления ее преподавателю и с последующей защитой

Перед началом проведения лабораторных работ студенты должны ознакомиться с ин-струкцией по технике безопасности и расписаться в журнале Выполнение лабораторных ра-бот без инструктажа по технике безопасности запрещается Включать аппаратуру стенды можно только после разрешения преподавателя

В случае прикосновения студента к токоведущим частям и попадания его под напря-жение необходимо освободить его от действия электрического тока путем отключения ис-точника питания оказать ему первую доврачебную помощь и вызвать врача Обо всех на-рушениях правил техники безопасности следует немедленно сообщить заведующему лабора-торией

11

31 Описание лабораторных работ

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА 1 4 часа

Подбор электроизмерительной аппаратуры

Цели и задачи работы 1) Уяснить порядок выбора преобразователя усилительной и регистрирую-

щей аппаратуры источников питания 2) Изучить и освоить правила монтажа измерительных цепей и подбора ком-

мутирующей аппаратуры

Обеспечивающие средства преобразователи (датчики) усилители сигналов датчи-ков регистрирующие приборы коммутирующие устройства источники питания тензомет-рический усилитель типа 8АНЧ-7М или ТУП-101 (laquoТопаз-1raquo осциллограф

Задание необходимо ознакомиться с характеристиками преобразователей и источ-

ников питания характеристиками измерительных приборов описанием и характеристикой осциллографа

Требования к отчету Отчет по лабораторной работе должен содержать

- вводную часть в которой раскрывается цель работы сжато проводится основ-ные теоретические положения и расчетные формулы

- основную часть содержащую схемы и описания установки методи-ку эксперимента расчетный материал

- заключительную часть включающую расчет погрешностей анализ и обобще-ние полученных результатов формирование вывода

Каждый студент оформляет отчет по лабораторной работе В отчете допускаются лишь общепринятые сокращения и обозначения

Технология выполнения работы Подбор преобразователей Для обеспечения качественного замера и регистрации ис-

следуемой величины необходимо соблюдать следующие условия а) при исследовании высокочастотных процессов (f ge 100 Гц) следует применять в ка-

честве преобразователей тензометры сопротивления б) величина максимальных напряжений в силовом звене не должна превышать пре-

дела текучести для данного материала а частота собственных колебаний звена быть в 510 раз выше частоты исследуемого процесса в) при малой величине сигнала от тензометра в измерительную цепь включается тензо-метрический усилитель типа 8АНЧ-7М или ТУП-101 (laquoТопаз-1raquo)

При исследовании низкочастотных процессов в качестве преобразователей используют-ся потенциометрические датчики давления перемещения или поворота При их выборе не-обходимо соблюдать правила

а) напряжение питания выбирать таким чтобы ток через потенциометр был в 10 раз больше тока в измерительном контуре

б) в измерительный контур необходимо включать добавленное сопротивление огра-ничивающее ток в цепи и защищающее измерительный прибор от выхода из строя

Величина добавочного сопротивления (RД кОм) должна быть

12

RД = i

max

пит Rl

Uminus

где Uпит ndash напряжение питания преобразователя В 1max ndash максимальный ток через измери-тель A Ri ndash внутреннее сопротивление измерителя кОм

в) в конструкции преобразователя предусматривать устройство исключающее пере-мещение laquoдвижкаraquo в крайнее положение (на максимум сигнала)

Выбор и з м е р и т е л ь н о г о (р е г и с т р у ю щ е г о) прибора При исследовании низ-кочастотных процессов в качестве измерительных (регистрирующих) приборов могут при-меняться вольтметры самопишущие Параметры этих приборов следует выбрать так чтобы максимальный сигнал снимаемый с преобразователя не превышал 23 шкалы

При регистрации сигналов на осциллографе величина наибольшего тока от преобразо-вателя не должна превышать величину тока шлейфа (гальванометра) осциллографа а часто-та регистрируемого процесса должна быть меньше частоты собственных колебаний гальва-нометра в 510 раз

Таким образом при выборе измерительной системы надо предварительно знать

1) диапазон частот изучаемого процесса (для выбора типа преобразователя) 2) примерную величину действующих усилий (для расчета деформаций и напряжений

в деталях) 3) величину возможных максимальных сигналов от преобразователей (рассчитывают-

ся на основании п 1 и 2) 4) вид (тип) предполагаемого регистрирующего прибора и его чувствительность (для

решения вопроса о необходимости применения усилителя) Выполнив четыре указанных действия переходят к разработке измерительной схемы

Детализация будет выполняться в процессе доводки Контрольные вопросы

1 Порядок подбора тензодатчиков 2 Для каких целей включается дополнительное сопротивление в измерительный

комплект 3 Назначение осциллографа

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА 2

5 часов Снятие характеристики тензорезистров

Цель и задача работы ознакомление с конструкцией и принципом работы тензоре-зисторов

Обеспечивающие средства преобразователи (датчики) усилители сигналов датчи-ков регистрирующие приборы коммутирующие устройства источники питания тарировоч-ная балка тензорезистор

Задание снять характеристики тензорезисторов

Требования к отчету Отчет по лабораторной работе должен содержать

- вводную часть в которой раскрывается цель работы сжато приводятся основные тео-ретические положения и расчетные формулы

- основную часть содержащуюрасчетный материал

- заключительную частьлученных результатов формированиеКаждый студент оформляет

общепринятые сокращения и обозначения

Технология выполнения

1 Ознакомиться с конструкцией2 Измерить толщину h длину3 Собрать измерительную

мост (рис 11б) 4 Задавая нагрузочным устройством

личину сопротивленияв таблицу 1

Прогиб балки f мм Сопротивление тензорезистораИзмерение сопротивления тензорзистора R Ом Напряжение в балке σ мПа

13

часть содержащую схемы и описания установки методику

заключительную часть включающую расчет погрешностей анализов формирование вывода

студент оформляет отчет по лабораторной работе В отчетесокращения и обозначения

выполнения работы

Ознакомиться с конструкцией тарировочной балки ( рис 1 1а) длину и плечо приложения нагрузки а тарировочной

измерительную схему источник питания ndash тензорезистор

нагрузочным устройством установки различный прогибсопротивления исследуемого тензорезистора Результаты

Данные испытаний тензорезисторов

1

2

3

4

тензорезистора Ом

сопротивления тензоре-

установки методику эксперимента

погрешностей анализ и обобщение по-

работе В отчете допускаются лишь

рис а) тарировочной балки

тензорезистор ndash измерительный

различный прогиб балки измерить ве-Результаты наблюдений занести

Таблица 1

5

6

7

14

б) 1

2

Рис 1 1 Схема установки для испытания тензорезисторов а) схема тарировочной балки 1 ndash тарировочная балка 2 ndash тензорезисторы 3 ndash индикатор часового типа б) электрическая схема 1 ndash тензорезистор 2 ndash измерительный мост

5 По полученным данным вычислить ndash изменение сопротивления моста ∆R

∆R = Rк ndash R1

где 1 к ndash порядковые номера опыта ndash напряжение σ в балке от изгиба

a4l3

fhЕ118у

22 sdotminussdotsdotsdotsdot=

где Е ndash модуль упругости материала балки Е = 21 10 ndash5 МПа h ndash толщина тарировочной балки мм f ndash прогиб балки под нагрузкой мм l ndash плечи тарировочной балки мм а ndash плечо приложения нагрузки мм

ndash чувствительность преобразователя (S Оммм)

S = ∆Rf

6 Построить график зависимости ∆R= f(у) или ∆R = f(σ) (см рис 2) и проанализиро-вать ее

R

15

∆R Ом

σ МПа

О f мм

Рис 2 Характеристика тензорезистора

Контрольные вопросы

1 Прядок снятия характеристики тензорезистора 2 Порядок составления измерительной схемы

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА 3 5 часов

Снятие характеристик датчика давления

Цель и задача работы ознакомление с конструкцией и принципом работы датчика давления

Обеспечивающие средства преобразователи (датчики) усилители сигналов датчиков регистрирующие приборы коммутирующие устройства источники питания Задание снять характеристики датчика давления на испытательной установке Требования к отчету Отчет по лабораторной работе должен содержать

ndash вводную часть в которой раскрывается цель работы сжато приводятся основные тео-ретические положения и расчетные формулы

ndash основную часть содержащую схемы и описания установки методику эксперимента расчетный материал

ndash заключительную часть включающую расчет погрешностей анализ и обобщение по-лученных результатов формирование вывода

Каждый студент оформляет отчет по лабораторной работе В отчете допускаются лишь общепринятые сокращения и обозначения Технология выполнения работы

1 Ознакомиться с конструкцией испытательной установки 2 Собрать измерительную схему источник питания (V - 12 В) ndash датчик давления ndash из-

мерительный прибор (mА) ( см рис 3)

16

3 Создавая в датчике нагрузочным устройством 5hellip7 ступеней давления записать пока-зания измерительного прибора в таблицу наблюдений (табл2)

Рис 3 Схема датчика давления 1 2 3 ndash номера выводов датчика

Таблица 2

Данные испытаний давления

Номера опыта 1 2 3 4 5 6 7 Примечания

Давление Р мПа

Показание измерительного прибора I mА

4 Построить характеристику датчика давления (рис 4) I mА 02 04 06 08 10 Р мПа

Рис 4 Характеристика датчика давления

17

Контрольные вопросы 1 Что применяется в качестве источника питания 2 Порядок составления измерительной схемы

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА 4 4 часа

Снятие характеристик датчика перемещения

Цели и задачи работы ознакомление с конструкцией датчика перемещения и получе-ние навыка пользования датчиком

Обеспечивающие средства преобразователи (датчики) усилители сигналов датчиков регистрирующие приборы коммутирующие устройства источники питания Задания 1) Ознакомиться с конструкцией датчика перемещения

2) Снять характеристики датчика перемещения на схеме

Требования к отчету Отчет по лабораторной работе должен содержать

ndash вводную часть в которой раскрывается цель работы сжато приводятся основные тео-ретические положения и расчетные формулы

ndash основную часть содержащую схемы и описания установки методику эксперимента расчетный материал

ndash заключительную часть включающую расчет погрешностей анализ и обобщение полу-ченных результатов формирование вывода

Каждый студент оформляет отчет по лабораторной работе В отчете допускаются лишь общепринятые сокращения и обозначения

Технология выполнения работы Снятие характеристики датчика перемещения 1 Ознакомиться с конструкцией датчика перемещения 2 Собрать измерительную схему (рис 5) источник питания (6 В) ndash датчик переме-щения ndash измерительный прибор (цифровой вольтметр)

3

к механизму перемещения

Х

Рис 5 Схема датчика перемещения 1 2 3 ndash номера выводов преобразователя

V

1

18

3 Задать механизмом перемещения установки 57 положений ползунка примерно через равные интервалы и записать в таблицу наблюдений величину перемещения х и показания вольтметра Uвых (см табл3)

Таблица 3 Данные испытаний датчика перемещения

Номера опыта

1 2 3 4 5 6 7 Примечания

Перемещение X мм

Показания вольтметра Uвых В Напряжение питания

4 По полученным данным построить и проанализировать характеристику датчика перемещения (рис 6) Uвых В Х мм

Рис 6 Характеристика датчика перемещения

Снятие характеристики датчика угла поворота

1 Ознакомиться с конструкцией датчика угла поворота 2 Собрать измерительную схему (рис 7) источник питания (12 В) ndash датчик угла по-

ворота ndash измеритель (миллиампер) 3 Поворачивая бегунок датчика на равные углы кратные 5 или 10 записать показа-

ния измерителя Получить 5hellip7 точек Результаты наблюдений записать в табл 4

Рис 7 Схема угла поворота 1 2 3 ndash номера выводов преобразователя

19

Таблица 4 Данные испытаний датчика угла поворота

Номера опыта

1 2 3 4 5 6 7 Примечания

Угол поворота φ град Показания прибора I mА Напряжение

питания

4 По полученным данным построить и проанализировать характеристику датчика

(рис 8) угла поворота вычислить чувствительность указать порог чувствительности и пре-делы измерения

5 I mА φ град

Рис 8 Характеристика датчика угла поворота

Снятие характеристики преобразователя частоты вращения

Ознакомиться с конструкцией и принципиальной схемой стенда для испытания тахо-генераторов (рис 9)

Подключить стенд к источнику постоянного тока напряжением 1224 В 3 Включить стенд выключателем В1 Реостатами Р1 и Р2 установить частоту вращения

600 минndash1 и записать показания измерительного прибора 4 Увеличивая частоту вращения на 200 400 минndash1 снять 56 точек Результаты на-

блюдений записать в табл5

Рис 9 Принципиальная схема для испытания тахогенератора (Д ndash двигатель ТГ ndash тахогенератор Тах ndash указатель тахометра V ndash вольтметр В ndash выпрямитель)

20

Таблица 5 Данные испытания тахогенератора

Номера опыта

1 2 3 4 5 6 7 Примечания

Частота вращения п мин ndash1 Напряжение U В

По полученным данным построить и проанализировать характеристику тахогенерато-

ра (рис 10)

U В п минndash1 600 1200 1800

Рис 10 Характеристика тахогенератора Контрольные вопросы

1 Устройство датчика перемещения 2 Как включать в сеть вольтметр 3 Правила сборки измерительной схемы

IV КОНТРОЛЬ ЗНАНИЙ СТУДЕНТОВ 41 Тестовые материалы используемые при контроле знаний студентов

Текущая успеваемость студентов контролируется выполнением оформлением и за-щитой отчетов по лабораторным работам промежуточной аттестацией в виде тестирования Тесты промежуточной аттестации включают теоретический материал пройденный на лек-циях практический материал по лабораторным работам и типовые задачи

Тесты по дисциплине laquoОСНОВЫ НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙraquo Для проведения промежуточной аттестации студентов 4 курса специальности 150405

laquoМашины и оборудование лесного комплексаraquo Указания Все задания имеют 3 варианта ответов из которых правильный только

один Номер выбранного Вами варианта ответа запишите в бланке для ответов

Вариант 1 1 Какие бывают науки

1) Естественные оккультные астрологические 2) Технические социальные экономические 3) Естественные технические общественные философия

21

2 Что является источниками информации в процессе патентного исследования 1) Бюллетени патентных ведомств газетный материал 2) Реферативная информация отчеты НИР публикации 3) Бюллетени патентных ведомств реферативная информация публикации по изобрете-ниям отчеты НИР

3 Назовите методы измерений

1) Непосредственной оценки сравнения противопоставления 2) Непосредственной оценки сравнения противопоставления дифференциальный за-мещения совпадения нулевой 3) Замещения совпадения нулевой сравнения

Вариант 2

1 Методологические основы познания

1) Знания опыт эксперимент 2) Знания постулат закон интуиция 3) Знания научная идея гипотеза теория аксиома закон

2 Математические методы в исследованиях

1) Математическая статистика моделирование 2) Математическая формулировка физическое моделирование 3) Математическая формулировка математическое моделирование

3 Назовите виды моделей

1) Кибернетические электронные математические модели 2) Концептуальные логические кибернетические квазианалоговые модели 3) Электронные математические статистические модели

Вариант 3

1 Методология теоретических исследований

1) Наблюдение сравнение счёт 2) Счёт эксперимент абстрагирование 3) Абстрагирование наблюдение формализация анализ и синтез аксиоматический ме-тод индукция и дедукция

2 Этапы научных исследований

1) Формулировка темы исследования цель исследования задачи исследования 2) Формулировка темы исследования постановка цели и задачи исследования проведе-ние теоретических и экспериментальных исследований общий анализ результатов фор-мулировка выводов 3) Формулировка темы исследования составление ТЭО постановка цели проведение эксперимента обработка результатов формулировка выводов

3 Теоремы подобия

1) 1 2 3 2) 1 2 3 4 5 3) 1 2 3 4

22

Вариант 4

1 Методология экспериментальных исследований

1) Обобщение абстрагирование измерения 2) Анализ измерение счёт дедукция 3) Эксперимент измерение счёт моделирование

2 Виды научных исследований

1) Фундаментальные прикладные частные 2) Фундаментальные прикладные разработки 3) Разработки прикладные частные

3 Что включает в себя подобие явлений

1) Абсолютное подобие неполное подобие 2) Абсолютное подобие полное подобие неполное подобие приближенное подобие 3) Полное подобие неполное подобие приближенное подобие

42 Вопросы и требования к зачету

1 Выполнение и защита лабораторных работ 2 Положительная оценка за промежуточную тестовую работу 3 Выполнение и защита контрольной работы

Вопросы к зачету 1 Влияние дисциплины laquoОсновы научных исследованийraquo на формирование инженерных

знаний 2 Формы и методы организации научных исследований

3 Основные понятия и определения научного исследования

4 Структура исследования и общая схема научного исследования 5 Цель и задачи исследования 6 Поиск и анализ научной информации 7 Основные понятия о теории 8 Прогнозирование в науке 9 Основные понятия в моделировании 10 Сравнение и обобщение 11 Понятие laquoнаблюдениеraquo laquoЭкспериментraquo 12 Основные положения методики экспериментальных исследований 13 Понятие о режимах лесных машин 14 Виды испытаний лесных машин 15 Основные понятия об измерениях 16 Принципиальная схема электроизмерительной аппаратуры для исследований 17 Измерительная цепь 18 Источники питания 19 Регистрирующие приборы 20 Оформление результатов научных исследований 21 Внедрение результатов исследований

23

V БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК Основная учебная литература

1 Анисимов Г М Основы научных исследований лесных машин [Электронный ре-сурс] учеб для студ вузов обучающихся по направлению 250400 ndash laquoТехнология лесозаго-товительных и деревоперерабатывающих производствraquo и 190600 ndash laquoЭксплуатация наземного транспорта и транспортного оборудованияraquo Г М Анисимов А М Кочнев Издательство Лань (ЭБС) ndash Изд 2-е испр ndash Санкт-Петербург Лань 2010 ndash 529 с ndash (Учебники для ву-зов Специальная литература) ndash Режим доступа httpelanbookcomviewbook583

Дополнительная учебная учебно-методическая литература

1 Гусева Е Н Теория вероятностей и математическая статистика [Электронный ре-сурс] учеб пособие Е Н Гусева Университетская библиотека онлайн (ЭБС) ndash 5-е изд стер ndash Москва Флинта 2011 ndash 220 с ndash Режим доступа httpwwwbiblioclubrubook83543

2 Кожухар В М Основы научных исследований [Электронный ресурс] учебное по-собие В М Кожухар Университетская библиотека онлайн (ЭБС) ndash Москва Дашков и К 2012 ndash 216 с ndash Режим доступа httpwwwbiblioclubrubook115785

3 Кузнецов И Н Основы научных исследований [Электронный ресурс] учебное по-собие И Н Кузнецов Университетская библиотека онлайн (ЭБС) ndash Москва Дашков и К 2013 ndash 283 с ndash (Учебные издания для бакалавров) ndash Режим доступа httpwwwbiblioclubrubook114174

4 Основы научных исследований и НИРС [Текст] лекции для студ спец 150405 Машины и оборудование лесного комплекса всех форм обучения Б П Евдокимов отв ред М Н Шостак Федеральное агентство по образованию Сыкт лесн ин-т (фил) С-Петерб гос лесотехн акад им С М Кирова ndash Сыктывкар СЛИ 2006 ndash 52 с

5 Основы научных исследований Самостоятельная работа студентов [Текст] метод указ для подготовки дипломированных специалистов по направлению 651600 Технологи-ческие машины и оборудование спец 150405 Машины и оборудование лесного комплекса сост Б П Евдокимов сост Б П Евдокимов ndash Сыктывкар СЛИ 2007 ndash 12 с

6 Рыжков И Б Основы научных исследований и изобретательства [Электронный ре-сурс] учеб пособие для студ вузов обучающихся по направлению подготовки (специаль-ностям) 280400 ndash laquoПриродообустройствоraquo 280300 mdash laquoВодные ресурсы и водопользованиеraquo И Б Рыжков Издательство Лань (ЭБС) ndash Санкт-Петербург Лань 2012 ndash 223 с ndash (Учеб-ники для вузов Специальная литература) ndash Режим доступа httpelanbookcomviewbook2775

7 Шкляр М Ф Основы научных исследований [Текст] учеб пособие М Ф Шкляр ndash 2-е изд ndash Москва Дашков и К 2009 ndash 244 с

8 Шкляр М Ф Основы научных исследований [Электронный ресурс] учебное по-собие М Ф Шкляр Университетская библиотека онлайн (ЭБС) ndash 4-е изд ndash Москва Даш-ков и К 2012 ndash 244 с ndash (Учебные издания для бакалавров) ndash Режим доступа httpwwwbiblioclubrubook112247

Дополнительная литература

1 Автоматизация в промышленности [Текст] научно-технический производствен-ный журнал Университет новых информационных технологий управления при ФГБУН Ин-ститут проблем управления им В А Трапезникова РАН ООО Издательский дом ИнфоАв-томатизация ndash Москва ИнфоАвтоматизация ndash ВАК РИНЦ ndash Выходит ежемесячно

2010 1-12 2011 1-12 2012 1-12

2 Анурьев В И Справочник конструктора-машиностроителя [Текст] в 3-х томах Т 1 В И Анурьев под ред И Н Жестковой ndash 8-е изд перераб и доп ndash Москва Машино-строение 1999 ndash 912 с

24

3 Анурьев В И Справочник конструктора-машиностроителя [Текст] в 3-х томах Т 2 В И Анурьев под ред И Н Жестковой ndash Изд 8-е перераб и доп ndash Москва Машино-строение 1999 ndash 880 с

4 Анурьев В И Справочник конструктора-машиностроителя [Текст] в 3-х томах Т 3 В И Анурьев под ред И Н Жестковой ndash Изд 8-е перераб и доп ndash Москва Машино-строение 1999 ndash 848 с

5 История науки и техники [Текст] научный журнал ООО Издательство Научтех-литиздат ndash Москва Научтехлитиздат ndash Выходит ежемесячно ndash ISSN 1813-100Х

2008 1-12 2009 1-6 2010 1-12 2011 1-12 2012 1-12

6 Лесное хозяйство [Текст] теорет и науч-производств журн ndash Основан в 1833 г ndash Выходит раз в два месяца

2003 1-356 2004 1-6 2005 1-6 2006 4-6 2007 1-6 2008 1-6 2009 1-4 2010 1-6 2011 1-6 2012 1-6

7 Наука в современных условиях от идеи до внедрения [Текст] материалы Между-нар науч-практ конф (г Димитровград 18 марта 2008 г) Федеральное агентство по обра-зованию Ульяновский гос техн ун-т М-во сельского хоз-ва Рос Федерации ndash Ульяновск УлГТУ 2008 ndash 215 с

8 Программирование [Текст] ndash Выходит раз в два месяца 2010 1-3

9 Справочник Инженерный журнал [Текст] ndash Выходит ежемесячно 2010 1-6

Page 7: ОСНОВЫ НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ62.182.30.44/ft/301-000963.pdf · 3 СОДЕРЖАНИЕ i Рабочая программа дисциплины 4 ii Рекомендации

7

заочная и сокращенная форма обучения пп

Наименование вида и темы разде-лов

Объем работ студентов час Форма контроля успеваемо-сти

Лекции Лаб Раб

Сам раб

Всего

1 2 3 5 6 7 8 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11

Введение Организация научно-исследовательской работы в РФ Основы научного познания Поня-тие о методологии Направления научного исследова-ния и этапы научно-исследовательской работы Информатика поиск накопление и обработка научной информации Теоретические исследования За-дачи и методы Экспериментальные исследования Задачи Метрологические обеспе-чение Организация работы Аппаратура для исследований лесных машин Обработка результатов экспери-ментальных исследований Основ-ные методы Планирование экспе-римента Оформление результатов научных исследований Применение результатов научных исследований Заключение применение полу-ченных знаний в практической ра-боте инженера-механика в лесной отрасли

1 1 - - 1 - - 1

1 2 1

1 2 3 4 3 4 5 4 3 2 3 12 12

1 3 3 5 3 4 7 6 4 2 4 12 12

КО зачет КО зачет КО зачет КО зачет КО зачет КО зачет КО зачет КО зачет КО зачет КО зачет КО зачет КР зачет зачет

ВСЕГО 4 4 58 66

II РЕКОМЕНДАЦИИ ПО САМОСТОЯТЕЛЬНОЙ ПОДГОТОВКЕ СТУДЕНТОВ

21 Методические рекомендации по самостоятельной подготовке теоретического материала

Самостоятельная работа студентов по изучению отдельных тем дисциплины вклю-чает поиск учебных пособий по данному материалу проработку и анализ теоретического ма-териала самоконтроль знаний по данной теме с помощью нижеприведенных контрольных вопросов и заданий

8

Наименование темы

Контрольные вопросы и задания

Введение 1 Что изучает дисциплина laquoОсновы научных исследо-ванийraquo 2 Организация НИР в РФ

Организация научно-исследовательской работы в РФ

1 Влияние дисциплины laquoОсновы научных исследова-нийraquo на формирование инженерных знаний

2 Формы и методы организации научных исследований 3 Основные понятия и определения научного исследо-вания 4 Структура исследования и общая схема научного исследования 5 Цель и задачи исследования

Основы научного познания Понятие о методологии

1 Понятие основ научного познания 2 Понятие о методологии 3 Методы теоретических и эмпирических исследова-ний 4 Основные понятия о теории подобия 5 Основные понятия о моделировании 6 Понятие о режимах лесных машин

Направления научного исследо-вания и этапы научно-исследовательской работы

1 Прогнозирование в науке 2 Задачи оптимального проектирования и управления в лесной промышленности 3 Понятие laquoнаблюдениеraquo laquoэкспериментraquo 4 Основные положения методики экспериментальных исследований

Информатика поиск накопле-ние и обработка научной ин-формации

1 Поиск и анализ научной информации 2 Научные документы и издания 3Государственная система НТИ 4 Международная система НТИ 5 Информационно-поисковые системы 6 Организация работы с НТИ

Теоретические исследования Задачи и методы

1 Понятие о теоретических исследованиях 2 Понятие о математическом методе 3 Понятие о аналитическом методе 4 Понятие о вероятно-статистическом методе 5 Понятие о теории подобия и моделировании

Экспериментальные исследова-ния Задачи Метрологические обеспечение Организация рабо-ты

1 Что такое экспериментальные исследования 2 Их классификация и типы 3 Задачи эксперимента 4 Понятие о метрологическом обеспечении 5Основные положения государственной метрологиче-ской службы 6 Метрологическое обеспечение экспериментальных исследований

9

Аппаратура для исследований лесных машин

1 Основы положения по выбору приборов 2 Основные типы преобразователей 3 Погрешности измерения 4 Принципиальная схема электроизмерительной аппа-

ратуры для исследований 5 Измерительная цепь и регистрирующие приборы 6 Источники питания

Обработка результатов экспе-риментальных исследований Основные методы Планирование эксперимента

1 Методы обработки экспериментальных исследований 2 Вероятно-статистический метод 3 Графический метод 4 Подбор эмпирических формул 5 Регрессивный анализ 7 Корреляция 8 Планирование эксперимента

Оформление результатов науч-ных исследований

1 Как оформляются результаты отчетов 2 Как составить краткую методику исследовательских испытаний 3 Как выбрать приборы электроизмерительного обору-дования 4 Как выбрать метод первичной обработки эксперимен-тального материала 5 Как определить погрешности измерения

Применение результатов науч-ных исследований Заключение применение полу-ченных знаний в практической работе инженера-механика в лесной отрасли

1 Как делать выводы по исследовательским испытани-ям 2 Применение результатов научных исследований на практике 3 Применение полученных знаний в практической ра-боте инженера лесной отрасли

22 Методические рекомендации по самостоятельной подготовке к лабораторным работам

Согласно учебному плану специальности на проведение лабораторных работ отво-дится 18 часов по очной форме обучения и 4 часа по заочной форме обучения

Самостоятельная работа студентов по подготовке к лабораторным работам оформле-нию отчетов и защите лабораторных работ включает проработку и анализ теоретического материала описание проделанной лабораторной работы с приложением графиков таблиц расчетов а и также самоконтроль знаний по теме лабораторной работы с помощью ниже-приведенных контрольных вопросов и заданий

10

Темы лабораторных работ

Контрольные вопросы

Подбор электроизмерительной аппа-ратуры

1 Порядок подбора тензодатчиков 2 Для каких целей включается дополнительной сопротивление в измерительный комплект 3 Назначение осциллографа

Снятие характеристики тензорезист-ров

1 Прядок снятия характеристики тензорезистора 2 Порядок составления измерительной схемы

Снятие характеристик датчика давле-ния

1 Что применяется в качестве источника пита-ния 2 Порядок составления измерительной схемы

Снятие характеристик датчика пере-мещения

1 Устройство датчика перемещения 2 Как включать в сеть вольтметр 3 Правила сборки измерительной схемы

23 Методические рекомендации по выполнению контрольной работы

Выполнение контрольного задания является частью проработки студентами-заочниками учебного материала Задание выполняется по мере прохождения курса в порядке самостоятельной работы Контрольная работа студентами заочной формы обучения выпол-няется в соответствии с Методическими указаниями [4]

III МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ПОДГОТОВКЕ К ЛАБОРАТОРНЫМ РАБОТАМ

Для подготовки к выполнению лабораторных работ студенты должны самостоятельно проработать необходимый теоретический материал и записать нужные сведения по выпол-няемой работе В начале каждой лабораторной работы проводится контрольный опрос груп-пы в результате которого преподаватель делает заключение о допуске студента к лаборатор-ной работе После подготовки рабочего места проводятся непосредственное выполнение ра-боты обработка результатов и оформление отчета

Работа оформленная в соответствии с требованиями считается принятой после предъявления ее преподавателю и с последующей защитой

Перед началом проведения лабораторных работ студенты должны ознакомиться с ин-струкцией по технике безопасности и расписаться в журнале Выполнение лабораторных ра-бот без инструктажа по технике безопасности запрещается Включать аппаратуру стенды можно только после разрешения преподавателя

В случае прикосновения студента к токоведущим частям и попадания его под напря-жение необходимо освободить его от действия электрического тока путем отключения ис-точника питания оказать ему первую доврачебную помощь и вызвать врача Обо всех на-рушениях правил техники безопасности следует немедленно сообщить заведующему лабора-торией

11

31 Описание лабораторных работ

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА 1 4 часа

Подбор электроизмерительной аппаратуры

Цели и задачи работы 1) Уяснить порядок выбора преобразователя усилительной и регистрирую-

щей аппаратуры источников питания 2) Изучить и освоить правила монтажа измерительных цепей и подбора ком-

мутирующей аппаратуры

Обеспечивающие средства преобразователи (датчики) усилители сигналов датчи-ков регистрирующие приборы коммутирующие устройства источники питания тензомет-рический усилитель типа 8АНЧ-7М или ТУП-101 (laquoТопаз-1raquo осциллограф

Задание необходимо ознакомиться с характеристиками преобразователей и источ-

ников питания характеристиками измерительных приборов описанием и характеристикой осциллографа

Требования к отчету Отчет по лабораторной работе должен содержать

- вводную часть в которой раскрывается цель работы сжато проводится основ-ные теоретические положения и расчетные формулы

- основную часть содержащую схемы и описания установки методи-ку эксперимента расчетный материал

- заключительную часть включающую расчет погрешностей анализ и обобще-ние полученных результатов формирование вывода

Каждый студент оформляет отчет по лабораторной работе В отчете допускаются лишь общепринятые сокращения и обозначения

Технология выполнения работы Подбор преобразователей Для обеспечения качественного замера и регистрации ис-

следуемой величины необходимо соблюдать следующие условия а) при исследовании высокочастотных процессов (f ge 100 Гц) следует применять в ка-

честве преобразователей тензометры сопротивления б) величина максимальных напряжений в силовом звене не должна превышать пре-

дела текучести для данного материала а частота собственных колебаний звена быть в 510 раз выше частоты исследуемого процесса в) при малой величине сигнала от тензометра в измерительную цепь включается тензо-метрический усилитель типа 8АНЧ-7М или ТУП-101 (laquoТопаз-1raquo)

При исследовании низкочастотных процессов в качестве преобразователей используют-ся потенциометрические датчики давления перемещения или поворота При их выборе не-обходимо соблюдать правила

а) напряжение питания выбирать таким чтобы ток через потенциометр был в 10 раз больше тока в измерительном контуре

б) в измерительный контур необходимо включать добавленное сопротивление огра-ничивающее ток в цепи и защищающее измерительный прибор от выхода из строя

Величина добавочного сопротивления (RД кОм) должна быть

12

RД = i

max

пит Rl

Uminus

где Uпит ndash напряжение питания преобразователя В 1max ndash максимальный ток через измери-тель A Ri ndash внутреннее сопротивление измерителя кОм

в) в конструкции преобразователя предусматривать устройство исключающее пере-мещение laquoдвижкаraquo в крайнее положение (на максимум сигнала)

Выбор и з м е р и т е л ь н о г о (р е г и с т р у ю щ е г о) прибора При исследовании низ-кочастотных процессов в качестве измерительных (регистрирующих) приборов могут при-меняться вольтметры самопишущие Параметры этих приборов следует выбрать так чтобы максимальный сигнал снимаемый с преобразователя не превышал 23 шкалы

При регистрации сигналов на осциллографе величина наибольшего тока от преобразо-вателя не должна превышать величину тока шлейфа (гальванометра) осциллографа а часто-та регистрируемого процесса должна быть меньше частоты собственных колебаний гальва-нометра в 510 раз

Таким образом при выборе измерительной системы надо предварительно знать

1) диапазон частот изучаемого процесса (для выбора типа преобразователя) 2) примерную величину действующих усилий (для расчета деформаций и напряжений

в деталях) 3) величину возможных максимальных сигналов от преобразователей (рассчитывают-

ся на основании п 1 и 2) 4) вид (тип) предполагаемого регистрирующего прибора и его чувствительность (для

решения вопроса о необходимости применения усилителя) Выполнив четыре указанных действия переходят к разработке измерительной схемы

Детализация будет выполняться в процессе доводки Контрольные вопросы

1 Порядок подбора тензодатчиков 2 Для каких целей включается дополнительное сопротивление в измерительный

комплект 3 Назначение осциллографа

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА 2

5 часов Снятие характеристики тензорезистров

Цель и задача работы ознакомление с конструкцией и принципом работы тензоре-зисторов

Обеспечивающие средства преобразователи (датчики) усилители сигналов датчи-ков регистрирующие приборы коммутирующие устройства источники питания тарировоч-ная балка тензорезистор

Задание снять характеристики тензорезисторов

Требования к отчету Отчет по лабораторной работе должен содержать

- вводную часть в которой раскрывается цель работы сжато приводятся основные тео-ретические положения и расчетные формулы

- основную часть содержащуюрасчетный материал

- заключительную частьлученных результатов формированиеКаждый студент оформляет

общепринятые сокращения и обозначения

Технология выполнения

1 Ознакомиться с конструкцией2 Измерить толщину h длину3 Собрать измерительную

мост (рис 11б) 4 Задавая нагрузочным устройством

личину сопротивленияв таблицу 1

Прогиб балки f мм Сопротивление тензорезистораИзмерение сопротивления тензорзистора R Ом Напряжение в балке σ мПа

13

часть содержащую схемы и описания установки методику

заключительную часть включающую расчет погрешностей анализов формирование вывода

студент оформляет отчет по лабораторной работе В отчетесокращения и обозначения

выполнения работы

Ознакомиться с конструкцией тарировочной балки ( рис 1 1а) длину и плечо приложения нагрузки а тарировочной

измерительную схему источник питания ndash тензорезистор

нагрузочным устройством установки различный прогибсопротивления исследуемого тензорезистора Результаты

Данные испытаний тензорезисторов

1

2

3

4

тензорезистора Ом

сопротивления тензоре-

установки методику эксперимента

погрешностей анализ и обобщение по-

работе В отчете допускаются лишь

рис а) тарировочной балки

тензорезистор ndash измерительный

различный прогиб балки измерить ве-Результаты наблюдений занести

Таблица 1

5

6

7

14

б) 1

2

Рис 1 1 Схема установки для испытания тензорезисторов а) схема тарировочной балки 1 ndash тарировочная балка 2 ndash тензорезисторы 3 ndash индикатор часового типа б) электрическая схема 1 ndash тензорезистор 2 ndash измерительный мост

5 По полученным данным вычислить ndash изменение сопротивления моста ∆R

∆R = Rк ndash R1

где 1 к ndash порядковые номера опыта ndash напряжение σ в балке от изгиба

a4l3

fhЕ118у

22 sdotminussdotsdotsdotsdot=

где Е ndash модуль упругости материала балки Е = 21 10 ndash5 МПа h ndash толщина тарировочной балки мм f ndash прогиб балки под нагрузкой мм l ndash плечи тарировочной балки мм а ndash плечо приложения нагрузки мм

ndash чувствительность преобразователя (S Оммм)

S = ∆Rf

6 Построить график зависимости ∆R= f(у) или ∆R = f(σ) (см рис 2) и проанализиро-вать ее

R

15

∆R Ом

σ МПа

О f мм

Рис 2 Характеристика тензорезистора

Контрольные вопросы

1 Прядок снятия характеристики тензорезистора 2 Порядок составления измерительной схемы

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА 3 5 часов

Снятие характеристик датчика давления

Цель и задача работы ознакомление с конструкцией и принципом работы датчика давления

Обеспечивающие средства преобразователи (датчики) усилители сигналов датчиков регистрирующие приборы коммутирующие устройства источники питания Задание снять характеристики датчика давления на испытательной установке Требования к отчету Отчет по лабораторной работе должен содержать

ndash вводную часть в которой раскрывается цель работы сжато приводятся основные тео-ретические положения и расчетные формулы

ndash основную часть содержащую схемы и описания установки методику эксперимента расчетный материал

ndash заключительную часть включающую расчет погрешностей анализ и обобщение по-лученных результатов формирование вывода

Каждый студент оформляет отчет по лабораторной работе В отчете допускаются лишь общепринятые сокращения и обозначения Технология выполнения работы

1 Ознакомиться с конструкцией испытательной установки 2 Собрать измерительную схему источник питания (V - 12 В) ndash датчик давления ndash из-

мерительный прибор (mА) ( см рис 3)

16

3 Создавая в датчике нагрузочным устройством 5hellip7 ступеней давления записать пока-зания измерительного прибора в таблицу наблюдений (табл2)

Рис 3 Схема датчика давления 1 2 3 ndash номера выводов датчика

Таблица 2

Данные испытаний давления

Номера опыта 1 2 3 4 5 6 7 Примечания

Давление Р мПа

Показание измерительного прибора I mА

4 Построить характеристику датчика давления (рис 4) I mА 02 04 06 08 10 Р мПа

Рис 4 Характеристика датчика давления

17

Контрольные вопросы 1 Что применяется в качестве источника питания 2 Порядок составления измерительной схемы

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА 4 4 часа

Снятие характеристик датчика перемещения

Цели и задачи работы ознакомление с конструкцией датчика перемещения и получе-ние навыка пользования датчиком

Обеспечивающие средства преобразователи (датчики) усилители сигналов датчиков регистрирующие приборы коммутирующие устройства источники питания Задания 1) Ознакомиться с конструкцией датчика перемещения

2) Снять характеристики датчика перемещения на схеме

Требования к отчету Отчет по лабораторной работе должен содержать

ndash вводную часть в которой раскрывается цель работы сжато приводятся основные тео-ретические положения и расчетные формулы

ndash основную часть содержащую схемы и описания установки методику эксперимента расчетный материал

ndash заключительную часть включающую расчет погрешностей анализ и обобщение полу-ченных результатов формирование вывода

Каждый студент оформляет отчет по лабораторной работе В отчете допускаются лишь общепринятые сокращения и обозначения

Технология выполнения работы Снятие характеристики датчика перемещения 1 Ознакомиться с конструкцией датчика перемещения 2 Собрать измерительную схему (рис 5) источник питания (6 В) ndash датчик переме-щения ndash измерительный прибор (цифровой вольтметр)

3

к механизму перемещения

Х

Рис 5 Схема датчика перемещения 1 2 3 ndash номера выводов преобразователя

V

1

18

3 Задать механизмом перемещения установки 57 положений ползунка примерно через равные интервалы и записать в таблицу наблюдений величину перемещения х и показания вольтметра Uвых (см табл3)

Таблица 3 Данные испытаний датчика перемещения

Номера опыта

1 2 3 4 5 6 7 Примечания

Перемещение X мм

Показания вольтметра Uвых В Напряжение питания

4 По полученным данным построить и проанализировать характеристику датчика перемещения (рис 6) Uвых В Х мм

Рис 6 Характеристика датчика перемещения

Снятие характеристики датчика угла поворота

1 Ознакомиться с конструкцией датчика угла поворота 2 Собрать измерительную схему (рис 7) источник питания (12 В) ndash датчик угла по-

ворота ndash измеритель (миллиампер) 3 Поворачивая бегунок датчика на равные углы кратные 5 или 10 записать показа-

ния измерителя Получить 5hellip7 точек Результаты наблюдений записать в табл 4

Рис 7 Схема угла поворота 1 2 3 ndash номера выводов преобразователя

19

Таблица 4 Данные испытаний датчика угла поворота

Номера опыта

1 2 3 4 5 6 7 Примечания

Угол поворота φ град Показания прибора I mА Напряжение

питания

4 По полученным данным построить и проанализировать характеристику датчика

(рис 8) угла поворота вычислить чувствительность указать порог чувствительности и пре-делы измерения

5 I mА φ град

Рис 8 Характеристика датчика угла поворота

Снятие характеристики преобразователя частоты вращения

Ознакомиться с конструкцией и принципиальной схемой стенда для испытания тахо-генераторов (рис 9)

Подключить стенд к источнику постоянного тока напряжением 1224 В 3 Включить стенд выключателем В1 Реостатами Р1 и Р2 установить частоту вращения

600 минndash1 и записать показания измерительного прибора 4 Увеличивая частоту вращения на 200 400 минndash1 снять 56 точек Результаты на-

блюдений записать в табл5

Рис 9 Принципиальная схема для испытания тахогенератора (Д ndash двигатель ТГ ndash тахогенератор Тах ndash указатель тахометра V ndash вольтметр В ndash выпрямитель)

20

Таблица 5 Данные испытания тахогенератора

Номера опыта

1 2 3 4 5 6 7 Примечания

Частота вращения п мин ndash1 Напряжение U В

По полученным данным построить и проанализировать характеристику тахогенерато-

ра (рис 10)

U В п минndash1 600 1200 1800

Рис 10 Характеристика тахогенератора Контрольные вопросы

1 Устройство датчика перемещения 2 Как включать в сеть вольтметр 3 Правила сборки измерительной схемы

IV КОНТРОЛЬ ЗНАНИЙ СТУДЕНТОВ 41 Тестовые материалы используемые при контроле знаний студентов

Текущая успеваемость студентов контролируется выполнением оформлением и за-щитой отчетов по лабораторным работам промежуточной аттестацией в виде тестирования Тесты промежуточной аттестации включают теоретический материал пройденный на лек-циях практический материал по лабораторным работам и типовые задачи

Тесты по дисциплине laquoОСНОВЫ НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙraquo Для проведения промежуточной аттестации студентов 4 курса специальности 150405

laquoМашины и оборудование лесного комплексаraquo Указания Все задания имеют 3 варианта ответов из которых правильный только

один Номер выбранного Вами варианта ответа запишите в бланке для ответов

Вариант 1 1 Какие бывают науки

1) Естественные оккультные астрологические 2) Технические социальные экономические 3) Естественные технические общественные философия

21

2 Что является источниками информации в процессе патентного исследования 1) Бюллетени патентных ведомств газетный материал 2) Реферативная информация отчеты НИР публикации 3) Бюллетени патентных ведомств реферативная информация публикации по изобрете-ниям отчеты НИР

3 Назовите методы измерений

1) Непосредственной оценки сравнения противопоставления 2) Непосредственной оценки сравнения противопоставления дифференциальный за-мещения совпадения нулевой 3) Замещения совпадения нулевой сравнения

Вариант 2

1 Методологические основы познания

1) Знания опыт эксперимент 2) Знания постулат закон интуиция 3) Знания научная идея гипотеза теория аксиома закон

2 Математические методы в исследованиях

1) Математическая статистика моделирование 2) Математическая формулировка физическое моделирование 3) Математическая формулировка математическое моделирование

3 Назовите виды моделей

1) Кибернетические электронные математические модели 2) Концептуальные логические кибернетические квазианалоговые модели 3) Электронные математические статистические модели

Вариант 3

1 Методология теоретических исследований

1) Наблюдение сравнение счёт 2) Счёт эксперимент абстрагирование 3) Абстрагирование наблюдение формализация анализ и синтез аксиоматический ме-тод индукция и дедукция

2 Этапы научных исследований

1) Формулировка темы исследования цель исследования задачи исследования 2) Формулировка темы исследования постановка цели и задачи исследования проведе-ние теоретических и экспериментальных исследований общий анализ результатов фор-мулировка выводов 3) Формулировка темы исследования составление ТЭО постановка цели проведение эксперимента обработка результатов формулировка выводов

3 Теоремы подобия

1) 1 2 3 2) 1 2 3 4 5 3) 1 2 3 4

22

Вариант 4

1 Методология экспериментальных исследований

1) Обобщение абстрагирование измерения 2) Анализ измерение счёт дедукция 3) Эксперимент измерение счёт моделирование

2 Виды научных исследований

1) Фундаментальные прикладные частные 2) Фундаментальные прикладные разработки 3) Разработки прикладные частные

3 Что включает в себя подобие явлений

1) Абсолютное подобие неполное подобие 2) Абсолютное подобие полное подобие неполное подобие приближенное подобие 3) Полное подобие неполное подобие приближенное подобие

42 Вопросы и требования к зачету

1 Выполнение и защита лабораторных работ 2 Положительная оценка за промежуточную тестовую работу 3 Выполнение и защита контрольной работы

Вопросы к зачету 1 Влияние дисциплины laquoОсновы научных исследованийraquo на формирование инженерных

знаний 2 Формы и методы организации научных исследований

3 Основные понятия и определения научного исследования

4 Структура исследования и общая схема научного исследования 5 Цель и задачи исследования 6 Поиск и анализ научной информации 7 Основные понятия о теории 8 Прогнозирование в науке 9 Основные понятия в моделировании 10 Сравнение и обобщение 11 Понятие laquoнаблюдениеraquo laquoЭкспериментraquo 12 Основные положения методики экспериментальных исследований 13 Понятие о режимах лесных машин 14 Виды испытаний лесных машин 15 Основные понятия об измерениях 16 Принципиальная схема электроизмерительной аппаратуры для исследований 17 Измерительная цепь 18 Источники питания 19 Регистрирующие приборы 20 Оформление результатов научных исследований 21 Внедрение результатов исследований

23

V БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК Основная учебная литература

1 Анисимов Г М Основы научных исследований лесных машин [Электронный ре-сурс] учеб для студ вузов обучающихся по направлению 250400 ndash laquoТехнология лесозаго-товительных и деревоперерабатывающих производствraquo и 190600 ndash laquoЭксплуатация наземного транспорта и транспортного оборудованияraquo Г М Анисимов А М Кочнев Издательство Лань (ЭБС) ndash Изд 2-е испр ndash Санкт-Петербург Лань 2010 ndash 529 с ndash (Учебники для ву-зов Специальная литература) ndash Режим доступа httpelanbookcomviewbook583

Дополнительная учебная учебно-методическая литература

1 Гусева Е Н Теория вероятностей и математическая статистика [Электронный ре-сурс] учеб пособие Е Н Гусева Университетская библиотека онлайн (ЭБС) ndash 5-е изд стер ndash Москва Флинта 2011 ndash 220 с ndash Режим доступа httpwwwbiblioclubrubook83543

2 Кожухар В М Основы научных исследований [Электронный ресурс] учебное по-собие В М Кожухар Университетская библиотека онлайн (ЭБС) ndash Москва Дашков и К 2012 ndash 216 с ndash Режим доступа httpwwwbiblioclubrubook115785

3 Кузнецов И Н Основы научных исследований [Электронный ресурс] учебное по-собие И Н Кузнецов Университетская библиотека онлайн (ЭБС) ndash Москва Дашков и К 2013 ndash 283 с ndash (Учебные издания для бакалавров) ndash Режим доступа httpwwwbiblioclubrubook114174

4 Основы научных исследований и НИРС [Текст] лекции для студ спец 150405 Машины и оборудование лесного комплекса всех форм обучения Б П Евдокимов отв ред М Н Шостак Федеральное агентство по образованию Сыкт лесн ин-т (фил) С-Петерб гос лесотехн акад им С М Кирова ndash Сыктывкар СЛИ 2006 ndash 52 с

5 Основы научных исследований Самостоятельная работа студентов [Текст] метод указ для подготовки дипломированных специалистов по направлению 651600 Технологи-ческие машины и оборудование спец 150405 Машины и оборудование лесного комплекса сост Б П Евдокимов сост Б П Евдокимов ndash Сыктывкар СЛИ 2007 ndash 12 с

6 Рыжков И Б Основы научных исследований и изобретательства [Электронный ре-сурс] учеб пособие для студ вузов обучающихся по направлению подготовки (специаль-ностям) 280400 ndash laquoПриродообустройствоraquo 280300 mdash laquoВодные ресурсы и водопользованиеraquo И Б Рыжков Издательство Лань (ЭБС) ndash Санкт-Петербург Лань 2012 ndash 223 с ndash (Учеб-ники для вузов Специальная литература) ndash Режим доступа httpelanbookcomviewbook2775

7 Шкляр М Ф Основы научных исследований [Текст] учеб пособие М Ф Шкляр ndash 2-е изд ndash Москва Дашков и К 2009 ndash 244 с

8 Шкляр М Ф Основы научных исследований [Электронный ресурс] учебное по-собие М Ф Шкляр Университетская библиотека онлайн (ЭБС) ndash 4-е изд ndash Москва Даш-ков и К 2012 ndash 244 с ndash (Учебные издания для бакалавров) ndash Режим доступа httpwwwbiblioclubrubook112247

Дополнительная литература

1 Автоматизация в промышленности [Текст] научно-технический производствен-ный журнал Университет новых информационных технологий управления при ФГБУН Ин-ститут проблем управления им В А Трапезникова РАН ООО Издательский дом ИнфоАв-томатизация ndash Москва ИнфоАвтоматизация ndash ВАК РИНЦ ndash Выходит ежемесячно

2010 1-12 2011 1-12 2012 1-12

2 Анурьев В И Справочник конструктора-машиностроителя [Текст] в 3-х томах Т 1 В И Анурьев под ред И Н Жестковой ndash 8-е изд перераб и доп ndash Москва Машино-строение 1999 ndash 912 с

24

3 Анурьев В И Справочник конструктора-машиностроителя [Текст] в 3-х томах Т 2 В И Анурьев под ред И Н Жестковой ndash Изд 8-е перераб и доп ndash Москва Машино-строение 1999 ndash 880 с

4 Анурьев В И Справочник конструктора-машиностроителя [Текст] в 3-х томах Т 3 В И Анурьев под ред И Н Жестковой ndash Изд 8-е перераб и доп ndash Москва Машино-строение 1999 ndash 848 с

5 История науки и техники [Текст] научный журнал ООО Издательство Научтех-литиздат ndash Москва Научтехлитиздат ndash Выходит ежемесячно ndash ISSN 1813-100Х

2008 1-12 2009 1-6 2010 1-12 2011 1-12 2012 1-12

6 Лесное хозяйство [Текст] теорет и науч-производств журн ndash Основан в 1833 г ndash Выходит раз в два месяца

2003 1-356 2004 1-6 2005 1-6 2006 4-6 2007 1-6 2008 1-6 2009 1-4 2010 1-6 2011 1-6 2012 1-6

7 Наука в современных условиях от идеи до внедрения [Текст] материалы Между-нар науч-практ конф (г Димитровград 18 марта 2008 г) Федеральное агентство по обра-зованию Ульяновский гос техн ун-т М-во сельского хоз-ва Рос Федерации ndash Ульяновск УлГТУ 2008 ndash 215 с

8 Программирование [Текст] ndash Выходит раз в два месяца 2010 1-3

9 Справочник Инженерный журнал [Текст] ndash Выходит ежемесячно 2010 1-6

Page 8: ОСНОВЫ НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ62.182.30.44/ft/301-000963.pdf · 3 СОДЕРЖАНИЕ i Рабочая программа дисциплины 4 ii Рекомендации

8

Наименование темы

Контрольные вопросы и задания

Введение 1 Что изучает дисциплина laquoОсновы научных исследо-ванийraquo 2 Организация НИР в РФ

Организация научно-исследовательской работы в РФ

1 Влияние дисциплины laquoОсновы научных исследова-нийraquo на формирование инженерных знаний

2 Формы и методы организации научных исследований 3 Основные понятия и определения научного исследо-вания 4 Структура исследования и общая схема научного исследования 5 Цель и задачи исследования

Основы научного познания Понятие о методологии

1 Понятие основ научного познания 2 Понятие о методологии 3 Методы теоретических и эмпирических исследова-ний 4 Основные понятия о теории подобия 5 Основные понятия о моделировании 6 Понятие о режимах лесных машин

Направления научного исследо-вания и этапы научно-исследовательской работы

1 Прогнозирование в науке 2 Задачи оптимального проектирования и управления в лесной промышленности 3 Понятие laquoнаблюдениеraquo laquoэкспериментraquo 4 Основные положения методики экспериментальных исследований

Информатика поиск накопле-ние и обработка научной ин-формации

1 Поиск и анализ научной информации 2 Научные документы и издания 3Государственная система НТИ 4 Международная система НТИ 5 Информационно-поисковые системы 6 Организация работы с НТИ

Теоретические исследования Задачи и методы

1 Понятие о теоретических исследованиях 2 Понятие о математическом методе 3 Понятие о аналитическом методе 4 Понятие о вероятно-статистическом методе 5 Понятие о теории подобия и моделировании

Экспериментальные исследова-ния Задачи Метрологические обеспечение Организация рабо-ты

1 Что такое экспериментальные исследования 2 Их классификация и типы 3 Задачи эксперимента 4 Понятие о метрологическом обеспечении 5Основные положения государственной метрологиче-ской службы 6 Метрологическое обеспечение экспериментальных исследований

9

Аппаратура для исследований лесных машин

1 Основы положения по выбору приборов 2 Основные типы преобразователей 3 Погрешности измерения 4 Принципиальная схема электроизмерительной аппа-

ратуры для исследований 5 Измерительная цепь и регистрирующие приборы 6 Источники питания

Обработка результатов экспе-риментальных исследований Основные методы Планирование эксперимента

1 Методы обработки экспериментальных исследований 2 Вероятно-статистический метод 3 Графический метод 4 Подбор эмпирических формул 5 Регрессивный анализ 7 Корреляция 8 Планирование эксперимента

Оформление результатов науч-ных исследований

1 Как оформляются результаты отчетов 2 Как составить краткую методику исследовательских испытаний 3 Как выбрать приборы электроизмерительного обору-дования 4 Как выбрать метод первичной обработки эксперимен-тального материала 5 Как определить погрешности измерения

Применение результатов науч-ных исследований Заключение применение полу-ченных знаний в практической работе инженера-механика в лесной отрасли

1 Как делать выводы по исследовательским испытани-ям 2 Применение результатов научных исследований на практике 3 Применение полученных знаний в практической ра-боте инженера лесной отрасли

22 Методические рекомендации по самостоятельной подготовке к лабораторным работам

Согласно учебному плану специальности на проведение лабораторных работ отво-дится 18 часов по очной форме обучения и 4 часа по заочной форме обучения

Самостоятельная работа студентов по подготовке к лабораторным работам оформле-нию отчетов и защите лабораторных работ включает проработку и анализ теоретического материала описание проделанной лабораторной работы с приложением графиков таблиц расчетов а и также самоконтроль знаний по теме лабораторной работы с помощью ниже-приведенных контрольных вопросов и заданий

10

Темы лабораторных работ

Контрольные вопросы

Подбор электроизмерительной аппа-ратуры

1 Порядок подбора тензодатчиков 2 Для каких целей включается дополнительной сопротивление в измерительный комплект 3 Назначение осциллографа

Снятие характеристики тензорезист-ров

1 Прядок снятия характеристики тензорезистора 2 Порядок составления измерительной схемы

Снятие характеристик датчика давле-ния

1 Что применяется в качестве источника пита-ния 2 Порядок составления измерительной схемы

Снятие характеристик датчика пере-мещения

1 Устройство датчика перемещения 2 Как включать в сеть вольтметр 3 Правила сборки измерительной схемы

23 Методические рекомендации по выполнению контрольной работы

Выполнение контрольного задания является частью проработки студентами-заочниками учебного материала Задание выполняется по мере прохождения курса в порядке самостоятельной работы Контрольная работа студентами заочной формы обучения выпол-няется в соответствии с Методическими указаниями [4]

III МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ПОДГОТОВКЕ К ЛАБОРАТОРНЫМ РАБОТАМ

Для подготовки к выполнению лабораторных работ студенты должны самостоятельно проработать необходимый теоретический материал и записать нужные сведения по выпол-няемой работе В начале каждой лабораторной работы проводится контрольный опрос груп-пы в результате которого преподаватель делает заключение о допуске студента к лаборатор-ной работе После подготовки рабочего места проводятся непосредственное выполнение ра-боты обработка результатов и оформление отчета

Работа оформленная в соответствии с требованиями считается принятой после предъявления ее преподавателю и с последующей защитой

Перед началом проведения лабораторных работ студенты должны ознакомиться с ин-струкцией по технике безопасности и расписаться в журнале Выполнение лабораторных ра-бот без инструктажа по технике безопасности запрещается Включать аппаратуру стенды можно только после разрешения преподавателя

В случае прикосновения студента к токоведущим частям и попадания его под напря-жение необходимо освободить его от действия электрического тока путем отключения ис-точника питания оказать ему первую доврачебную помощь и вызвать врача Обо всех на-рушениях правил техники безопасности следует немедленно сообщить заведующему лабора-торией

11

31 Описание лабораторных работ

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА 1 4 часа

Подбор электроизмерительной аппаратуры

Цели и задачи работы 1) Уяснить порядок выбора преобразователя усилительной и регистрирую-

щей аппаратуры источников питания 2) Изучить и освоить правила монтажа измерительных цепей и подбора ком-

мутирующей аппаратуры

Обеспечивающие средства преобразователи (датчики) усилители сигналов датчи-ков регистрирующие приборы коммутирующие устройства источники питания тензомет-рический усилитель типа 8АНЧ-7М или ТУП-101 (laquoТопаз-1raquo осциллограф

Задание необходимо ознакомиться с характеристиками преобразователей и источ-

ников питания характеристиками измерительных приборов описанием и характеристикой осциллографа

Требования к отчету Отчет по лабораторной работе должен содержать

- вводную часть в которой раскрывается цель работы сжато проводится основ-ные теоретические положения и расчетные формулы

- основную часть содержащую схемы и описания установки методи-ку эксперимента расчетный материал

- заключительную часть включающую расчет погрешностей анализ и обобще-ние полученных результатов формирование вывода

Каждый студент оформляет отчет по лабораторной работе В отчете допускаются лишь общепринятые сокращения и обозначения

Технология выполнения работы Подбор преобразователей Для обеспечения качественного замера и регистрации ис-

следуемой величины необходимо соблюдать следующие условия а) при исследовании высокочастотных процессов (f ge 100 Гц) следует применять в ка-

честве преобразователей тензометры сопротивления б) величина максимальных напряжений в силовом звене не должна превышать пре-

дела текучести для данного материала а частота собственных колебаний звена быть в 510 раз выше частоты исследуемого процесса в) при малой величине сигнала от тензометра в измерительную цепь включается тензо-метрический усилитель типа 8АНЧ-7М или ТУП-101 (laquoТопаз-1raquo)

При исследовании низкочастотных процессов в качестве преобразователей используют-ся потенциометрические датчики давления перемещения или поворота При их выборе не-обходимо соблюдать правила

а) напряжение питания выбирать таким чтобы ток через потенциометр был в 10 раз больше тока в измерительном контуре

б) в измерительный контур необходимо включать добавленное сопротивление огра-ничивающее ток в цепи и защищающее измерительный прибор от выхода из строя

Величина добавочного сопротивления (RД кОм) должна быть

12

RД = i

max

пит Rl

Uminus

где Uпит ndash напряжение питания преобразователя В 1max ndash максимальный ток через измери-тель A Ri ndash внутреннее сопротивление измерителя кОм

в) в конструкции преобразователя предусматривать устройство исключающее пере-мещение laquoдвижкаraquo в крайнее положение (на максимум сигнала)

Выбор и з м е р и т е л ь н о г о (р е г и с т р у ю щ е г о) прибора При исследовании низ-кочастотных процессов в качестве измерительных (регистрирующих) приборов могут при-меняться вольтметры самопишущие Параметры этих приборов следует выбрать так чтобы максимальный сигнал снимаемый с преобразователя не превышал 23 шкалы

При регистрации сигналов на осциллографе величина наибольшего тока от преобразо-вателя не должна превышать величину тока шлейфа (гальванометра) осциллографа а часто-та регистрируемого процесса должна быть меньше частоты собственных колебаний гальва-нометра в 510 раз

Таким образом при выборе измерительной системы надо предварительно знать

1) диапазон частот изучаемого процесса (для выбора типа преобразователя) 2) примерную величину действующих усилий (для расчета деформаций и напряжений

в деталях) 3) величину возможных максимальных сигналов от преобразователей (рассчитывают-

ся на основании п 1 и 2) 4) вид (тип) предполагаемого регистрирующего прибора и его чувствительность (для

решения вопроса о необходимости применения усилителя) Выполнив четыре указанных действия переходят к разработке измерительной схемы

Детализация будет выполняться в процессе доводки Контрольные вопросы

1 Порядок подбора тензодатчиков 2 Для каких целей включается дополнительное сопротивление в измерительный

комплект 3 Назначение осциллографа

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА 2

5 часов Снятие характеристики тензорезистров

Цель и задача работы ознакомление с конструкцией и принципом работы тензоре-зисторов

Обеспечивающие средства преобразователи (датчики) усилители сигналов датчи-ков регистрирующие приборы коммутирующие устройства источники питания тарировоч-ная балка тензорезистор

Задание снять характеристики тензорезисторов

Требования к отчету Отчет по лабораторной работе должен содержать

- вводную часть в которой раскрывается цель работы сжато приводятся основные тео-ретические положения и расчетные формулы

- основную часть содержащуюрасчетный материал

- заключительную частьлученных результатов формированиеКаждый студент оформляет

общепринятые сокращения и обозначения

Технология выполнения

1 Ознакомиться с конструкцией2 Измерить толщину h длину3 Собрать измерительную

мост (рис 11б) 4 Задавая нагрузочным устройством

личину сопротивленияв таблицу 1

Прогиб балки f мм Сопротивление тензорезистораИзмерение сопротивления тензорзистора R Ом Напряжение в балке σ мПа

13

часть содержащую схемы и описания установки методику

заключительную часть включающую расчет погрешностей анализов формирование вывода

студент оформляет отчет по лабораторной работе В отчетесокращения и обозначения

выполнения работы

Ознакомиться с конструкцией тарировочной балки ( рис 1 1а) длину и плечо приложения нагрузки а тарировочной

измерительную схему источник питания ndash тензорезистор

нагрузочным устройством установки различный прогибсопротивления исследуемого тензорезистора Результаты

Данные испытаний тензорезисторов

1

2

3

4

тензорезистора Ом

сопротивления тензоре-

установки методику эксперимента

погрешностей анализ и обобщение по-

работе В отчете допускаются лишь

рис а) тарировочной балки

тензорезистор ndash измерительный

различный прогиб балки измерить ве-Результаты наблюдений занести

Таблица 1

5

6

7

14

б) 1

2

Рис 1 1 Схема установки для испытания тензорезисторов а) схема тарировочной балки 1 ndash тарировочная балка 2 ndash тензорезисторы 3 ndash индикатор часового типа б) электрическая схема 1 ndash тензорезистор 2 ndash измерительный мост

5 По полученным данным вычислить ndash изменение сопротивления моста ∆R

∆R = Rк ndash R1

где 1 к ndash порядковые номера опыта ndash напряжение σ в балке от изгиба

a4l3

fhЕ118у

22 sdotminussdotsdotsdotsdot=

где Е ndash модуль упругости материала балки Е = 21 10 ndash5 МПа h ndash толщина тарировочной балки мм f ndash прогиб балки под нагрузкой мм l ndash плечи тарировочной балки мм а ndash плечо приложения нагрузки мм

ndash чувствительность преобразователя (S Оммм)

S = ∆Rf

6 Построить график зависимости ∆R= f(у) или ∆R = f(σ) (см рис 2) и проанализиро-вать ее

R

15

∆R Ом

σ МПа

О f мм

Рис 2 Характеристика тензорезистора

Контрольные вопросы

1 Прядок снятия характеристики тензорезистора 2 Порядок составления измерительной схемы

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА 3 5 часов

Снятие характеристик датчика давления

Цель и задача работы ознакомление с конструкцией и принципом работы датчика давления

Обеспечивающие средства преобразователи (датчики) усилители сигналов датчиков регистрирующие приборы коммутирующие устройства источники питания Задание снять характеристики датчика давления на испытательной установке Требования к отчету Отчет по лабораторной работе должен содержать

ndash вводную часть в которой раскрывается цель работы сжато приводятся основные тео-ретические положения и расчетные формулы

ndash основную часть содержащую схемы и описания установки методику эксперимента расчетный материал

ndash заключительную часть включающую расчет погрешностей анализ и обобщение по-лученных результатов формирование вывода

Каждый студент оформляет отчет по лабораторной работе В отчете допускаются лишь общепринятые сокращения и обозначения Технология выполнения работы

1 Ознакомиться с конструкцией испытательной установки 2 Собрать измерительную схему источник питания (V - 12 В) ndash датчик давления ndash из-

мерительный прибор (mА) ( см рис 3)

16

3 Создавая в датчике нагрузочным устройством 5hellip7 ступеней давления записать пока-зания измерительного прибора в таблицу наблюдений (табл2)

Рис 3 Схема датчика давления 1 2 3 ndash номера выводов датчика

Таблица 2

Данные испытаний давления

Номера опыта 1 2 3 4 5 6 7 Примечания

Давление Р мПа

Показание измерительного прибора I mА

4 Построить характеристику датчика давления (рис 4) I mА 02 04 06 08 10 Р мПа

Рис 4 Характеристика датчика давления

17

Контрольные вопросы 1 Что применяется в качестве источника питания 2 Порядок составления измерительной схемы

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА 4 4 часа

Снятие характеристик датчика перемещения

Цели и задачи работы ознакомление с конструкцией датчика перемещения и получе-ние навыка пользования датчиком

Обеспечивающие средства преобразователи (датчики) усилители сигналов датчиков регистрирующие приборы коммутирующие устройства источники питания Задания 1) Ознакомиться с конструкцией датчика перемещения

2) Снять характеристики датчика перемещения на схеме

Требования к отчету Отчет по лабораторной работе должен содержать

ndash вводную часть в которой раскрывается цель работы сжато приводятся основные тео-ретические положения и расчетные формулы

ndash основную часть содержащую схемы и описания установки методику эксперимента расчетный материал

ndash заключительную часть включающую расчет погрешностей анализ и обобщение полу-ченных результатов формирование вывода

Каждый студент оформляет отчет по лабораторной работе В отчете допускаются лишь общепринятые сокращения и обозначения

Технология выполнения работы Снятие характеристики датчика перемещения 1 Ознакомиться с конструкцией датчика перемещения 2 Собрать измерительную схему (рис 5) источник питания (6 В) ndash датчик переме-щения ndash измерительный прибор (цифровой вольтметр)

3

к механизму перемещения

Х

Рис 5 Схема датчика перемещения 1 2 3 ndash номера выводов преобразователя

V

1

18

3 Задать механизмом перемещения установки 57 положений ползунка примерно через равные интервалы и записать в таблицу наблюдений величину перемещения х и показания вольтметра Uвых (см табл3)

Таблица 3 Данные испытаний датчика перемещения

Номера опыта

1 2 3 4 5 6 7 Примечания

Перемещение X мм

Показания вольтметра Uвых В Напряжение питания

4 По полученным данным построить и проанализировать характеристику датчика перемещения (рис 6) Uвых В Х мм

Рис 6 Характеристика датчика перемещения

Снятие характеристики датчика угла поворота

1 Ознакомиться с конструкцией датчика угла поворота 2 Собрать измерительную схему (рис 7) источник питания (12 В) ndash датчик угла по-

ворота ndash измеритель (миллиампер) 3 Поворачивая бегунок датчика на равные углы кратные 5 или 10 записать показа-

ния измерителя Получить 5hellip7 точек Результаты наблюдений записать в табл 4

Рис 7 Схема угла поворота 1 2 3 ndash номера выводов преобразователя

19

Таблица 4 Данные испытаний датчика угла поворота

Номера опыта

1 2 3 4 5 6 7 Примечания

Угол поворота φ град Показания прибора I mА Напряжение

питания

4 По полученным данным построить и проанализировать характеристику датчика

(рис 8) угла поворота вычислить чувствительность указать порог чувствительности и пре-делы измерения

5 I mА φ град

Рис 8 Характеристика датчика угла поворота

Снятие характеристики преобразователя частоты вращения

Ознакомиться с конструкцией и принципиальной схемой стенда для испытания тахо-генераторов (рис 9)

Подключить стенд к источнику постоянного тока напряжением 1224 В 3 Включить стенд выключателем В1 Реостатами Р1 и Р2 установить частоту вращения

600 минndash1 и записать показания измерительного прибора 4 Увеличивая частоту вращения на 200 400 минndash1 снять 56 точек Результаты на-

блюдений записать в табл5

Рис 9 Принципиальная схема для испытания тахогенератора (Д ndash двигатель ТГ ndash тахогенератор Тах ndash указатель тахометра V ndash вольтметр В ndash выпрямитель)

20

Таблица 5 Данные испытания тахогенератора

Номера опыта

1 2 3 4 5 6 7 Примечания

Частота вращения п мин ndash1 Напряжение U В

По полученным данным построить и проанализировать характеристику тахогенерато-

ра (рис 10)

U В п минndash1 600 1200 1800

Рис 10 Характеристика тахогенератора Контрольные вопросы

1 Устройство датчика перемещения 2 Как включать в сеть вольтметр 3 Правила сборки измерительной схемы

IV КОНТРОЛЬ ЗНАНИЙ СТУДЕНТОВ 41 Тестовые материалы используемые при контроле знаний студентов

Текущая успеваемость студентов контролируется выполнением оформлением и за-щитой отчетов по лабораторным работам промежуточной аттестацией в виде тестирования Тесты промежуточной аттестации включают теоретический материал пройденный на лек-циях практический материал по лабораторным работам и типовые задачи

Тесты по дисциплине laquoОСНОВЫ НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙraquo Для проведения промежуточной аттестации студентов 4 курса специальности 150405

laquoМашины и оборудование лесного комплексаraquo Указания Все задания имеют 3 варианта ответов из которых правильный только

один Номер выбранного Вами варианта ответа запишите в бланке для ответов

Вариант 1 1 Какие бывают науки

1) Естественные оккультные астрологические 2) Технические социальные экономические 3) Естественные технические общественные философия

21

2 Что является источниками информации в процессе патентного исследования 1) Бюллетени патентных ведомств газетный материал 2) Реферативная информация отчеты НИР публикации 3) Бюллетени патентных ведомств реферативная информация публикации по изобрете-ниям отчеты НИР

3 Назовите методы измерений

1) Непосредственной оценки сравнения противопоставления 2) Непосредственной оценки сравнения противопоставления дифференциальный за-мещения совпадения нулевой 3) Замещения совпадения нулевой сравнения

Вариант 2

1 Методологические основы познания

1) Знания опыт эксперимент 2) Знания постулат закон интуиция 3) Знания научная идея гипотеза теория аксиома закон

2 Математические методы в исследованиях

1) Математическая статистика моделирование 2) Математическая формулировка физическое моделирование 3) Математическая формулировка математическое моделирование

3 Назовите виды моделей

1) Кибернетические электронные математические модели 2) Концептуальные логические кибернетические квазианалоговые модели 3) Электронные математические статистические модели

Вариант 3

1 Методология теоретических исследований

1) Наблюдение сравнение счёт 2) Счёт эксперимент абстрагирование 3) Абстрагирование наблюдение формализация анализ и синтез аксиоматический ме-тод индукция и дедукция

2 Этапы научных исследований

1) Формулировка темы исследования цель исследования задачи исследования 2) Формулировка темы исследования постановка цели и задачи исследования проведе-ние теоретических и экспериментальных исследований общий анализ результатов фор-мулировка выводов 3) Формулировка темы исследования составление ТЭО постановка цели проведение эксперимента обработка результатов формулировка выводов

3 Теоремы подобия

1) 1 2 3 2) 1 2 3 4 5 3) 1 2 3 4

22

Вариант 4

1 Методология экспериментальных исследований

1) Обобщение абстрагирование измерения 2) Анализ измерение счёт дедукция 3) Эксперимент измерение счёт моделирование

2 Виды научных исследований

1) Фундаментальные прикладные частные 2) Фундаментальные прикладные разработки 3) Разработки прикладные частные

3 Что включает в себя подобие явлений

1) Абсолютное подобие неполное подобие 2) Абсолютное подобие полное подобие неполное подобие приближенное подобие 3) Полное подобие неполное подобие приближенное подобие

42 Вопросы и требования к зачету

1 Выполнение и защита лабораторных работ 2 Положительная оценка за промежуточную тестовую работу 3 Выполнение и защита контрольной работы

Вопросы к зачету 1 Влияние дисциплины laquoОсновы научных исследованийraquo на формирование инженерных

знаний 2 Формы и методы организации научных исследований

3 Основные понятия и определения научного исследования

4 Структура исследования и общая схема научного исследования 5 Цель и задачи исследования 6 Поиск и анализ научной информации 7 Основные понятия о теории 8 Прогнозирование в науке 9 Основные понятия в моделировании 10 Сравнение и обобщение 11 Понятие laquoнаблюдениеraquo laquoЭкспериментraquo 12 Основные положения методики экспериментальных исследований 13 Понятие о режимах лесных машин 14 Виды испытаний лесных машин 15 Основные понятия об измерениях 16 Принципиальная схема электроизмерительной аппаратуры для исследований 17 Измерительная цепь 18 Источники питания 19 Регистрирующие приборы 20 Оформление результатов научных исследований 21 Внедрение результатов исследований

23

V БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК Основная учебная литература

1 Анисимов Г М Основы научных исследований лесных машин [Электронный ре-сурс] учеб для студ вузов обучающихся по направлению 250400 ndash laquoТехнология лесозаго-товительных и деревоперерабатывающих производствraquo и 190600 ndash laquoЭксплуатация наземного транспорта и транспортного оборудованияraquo Г М Анисимов А М Кочнев Издательство Лань (ЭБС) ndash Изд 2-е испр ndash Санкт-Петербург Лань 2010 ndash 529 с ndash (Учебники для ву-зов Специальная литература) ndash Режим доступа httpelanbookcomviewbook583

Дополнительная учебная учебно-методическая литература

1 Гусева Е Н Теория вероятностей и математическая статистика [Электронный ре-сурс] учеб пособие Е Н Гусева Университетская библиотека онлайн (ЭБС) ndash 5-е изд стер ndash Москва Флинта 2011 ndash 220 с ndash Режим доступа httpwwwbiblioclubrubook83543

2 Кожухар В М Основы научных исследований [Электронный ресурс] учебное по-собие В М Кожухар Университетская библиотека онлайн (ЭБС) ndash Москва Дашков и К 2012 ndash 216 с ndash Режим доступа httpwwwbiblioclubrubook115785

3 Кузнецов И Н Основы научных исследований [Электронный ресурс] учебное по-собие И Н Кузнецов Университетская библиотека онлайн (ЭБС) ndash Москва Дашков и К 2013 ndash 283 с ndash (Учебные издания для бакалавров) ndash Режим доступа httpwwwbiblioclubrubook114174

4 Основы научных исследований и НИРС [Текст] лекции для студ спец 150405 Машины и оборудование лесного комплекса всех форм обучения Б П Евдокимов отв ред М Н Шостак Федеральное агентство по образованию Сыкт лесн ин-т (фил) С-Петерб гос лесотехн акад им С М Кирова ndash Сыктывкар СЛИ 2006 ndash 52 с

5 Основы научных исследований Самостоятельная работа студентов [Текст] метод указ для подготовки дипломированных специалистов по направлению 651600 Технологи-ческие машины и оборудование спец 150405 Машины и оборудование лесного комплекса сост Б П Евдокимов сост Б П Евдокимов ndash Сыктывкар СЛИ 2007 ndash 12 с

6 Рыжков И Б Основы научных исследований и изобретательства [Электронный ре-сурс] учеб пособие для студ вузов обучающихся по направлению подготовки (специаль-ностям) 280400 ndash laquoПриродообустройствоraquo 280300 mdash laquoВодные ресурсы и водопользованиеraquo И Б Рыжков Издательство Лань (ЭБС) ndash Санкт-Петербург Лань 2012 ndash 223 с ndash (Учеб-ники для вузов Специальная литература) ndash Режим доступа httpelanbookcomviewbook2775

7 Шкляр М Ф Основы научных исследований [Текст] учеб пособие М Ф Шкляр ndash 2-е изд ndash Москва Дашков и К 2009 ndash 244 с

8 Шкляр М Ф Основы научных исследований [Электронный ресурс] учебное по-собие М Ф Шкляр Университетская библиотека онлайн (ЭБС) ndash 4-е изд ndash Москва Даш-ков и К 2012 ndash 244 с ndash (Учебные издания для бакалавров) ndash Режим доступа httpwwwbiblioclubrubook112247

Дополнительная литература

1 Автоматизация в промышленности [Текст] научно-технический производствен-ный журнал Университет новых информационных технологий управления при ФГБУН Ин-ститут проблем управления им В А Трапезникова РАН ООО Издательский дом ИнфоАв-томатизация ndash Москва ИнфоАвтоматизация ndash ВАК РИНЦ ndash Выходит ежемесячно

2010 1-12 2011 1-12 2012 1-12

2 Анурьев В И Справочник конструктора-машиностроителя [Текст] в 3-х томах Т 1 В И Анурьев под ред И Н Жестковой ndash 8-е изд перераб и доп ndash Москва Машино-строение 1999 ndash 912 с

24

3 Анурьев В И Справочник конструктора-машиностроителя [Текст] в 3-х томах Т 2 В И Анурьев под ред И Н Жестковой ndash Изд 8-е перераб и доп ndash Москва Машино-строение 1999 ndash 880 с

4 Анурьев В И Справочник конструктора-машиностроителя [Текст] в 3-х томах Т 3 В И Анурьев под ред И Н Жестковой ndash Изд 8-е перераб и доп ndash Москва Машино-строение 1999 ndash 848 с

5 История науки и техники [Текст] научный журнал ООО Издательство Научтех-литиздат ndash Москва Научтехлитиздат ndash Выходит ежемесячно ndash ISSN 1813-100Х

2008 1-12 2009 1-6 2010 1-12 2011 1-12 2012 1-12

6 Лесное хозяйство [Текст] теорет и науч-производств журн ndash Основан в 1833 г ndash Выходит раз в два месяца

2003 1-356 2004 1-6 2005 1-6 2006 4-6 2007 1-6 2008 1-6 2009 1-4 2010 1-6 2011 1-6 2012 1-6

7 Наука в современных условиях от идеи до внедрения [Текст] материалы Между-нар науч-практ конф (г Димитровград 18 марта 2008 г) Федеральное агентство по обра-зованию Ульяновский гос техн ун-т М-во сельского хоз-ва Рос Федерации ndash Ульяновск УлГТУ 2008 ndash 215 с

8 Программирование [Текст] ndash Выходит раз в два месяца 2010 1-3

9 Справочник Инженерный журнал [Текст] ndash Выходит ежемесячно 2010 1-6

Page 9: ОСНОВЫ НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ62.182.30.44/ft/301-000963.pdf · 3 СОДЕРЖАНИЕ i Рабочая программа дисциплины 4 ii Рекомендации

9

Аппаратура для исследований лесных машин

1 Основы положения по выбору приборов 2 Основные типы преобразователей 3 Погрешности измерения 4 Принципиальная схема электроизмерительной аппа-

ратуры для исследований 5 Измерительная цепь и регистрирующие приборы 6 Источники питания

Обработка результатов экспе-риментальных исследований Основные методы Планирование эксперимента

1 Методы обработки экспериментальных исследований 2 Вероятно-статистический метод 3 Графический метод 4 Подбор эмпирических формул 5 Регрессивный анализ 7 Корреляция 8 Планирование эксперимента

Оформление результатов науч-ных исследований

1 Как оформляются результаты отчетов 2 Как составить краткую методику исследовательских испытаний 3 Как выбрать приборы электроизмерительного обору-дования 4 Как выбрать метод первичной обработки эксперимен-тального материала 5 Как определить погрешности измерения

Применение результатов науч-ных исследований Заключение применение полу-ченных знаний в практической работе инженера-механика в лесной отрасли

1 Как делать выводы по исследовательским испытани-ям 2 Применение результатов научных исследований на практике 3 Применение полученных знаний в практической ра-боте инженера лесной отрасли

22 Методические рекомендации по самостоятельной подготовке к лабораторным работам

Согласно учебному плану специальности на проведение лабораторных работ отво-дится 18 часов по очной форме обучения и 4 часа по заочной форме обучения

Самостоятельная работа студентов по подготовке к лабораторным работам оформле-нию отчетов и защите лабораторных работ включает проработку и анализ теоретического материала описание проделанной лабораторной работы с приложением графиков таблиц расчетов а и также самоконтроль знаний по теме лабораторной работы с помощью ниже-приведенных контрольных вопросов и заданий

10

Темы лабораторных работ

Контрольные вопросы

Подбор электроизмерительной аппа-ратуры

1 Порядок подбора тензодатчиков 2 Для каких целей включается дополнительной сопротивление в измерительный комплект 3 Назначение осциллографа

Снятие характеристики тензорезист-ров

1 Прядок снятия характеристики тензорезистора 2 Порядок составления измерительной схемы

Снятие характеристик датчика давле-ния

1 Что применяется в качестве источника пита-ния 2 Порядок составления измерительной схемы

Снятие характеристик датчика пере-мещения

1 Устройство датчика перемещения 2 Как включать в сеть вольтметр 3 Правила сборки измерительной схемы

23 Методические рекомендации по выполнению контрольной работы

Выполнение контрольного задания является частью проработки студентами-заочниками учебного материала Задание выполняется по мере прохождения курса в порядке самостоятельной работы Контрольная работа студентами заочной формы обучения выпол-няется в соответствии с Методическими указаниями [4]

III МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ПОДГОТОВКЕ К ЛАБОРАТОРНЫМ РАБОТАМ

Для подготовки к выполнению лабораторных работ студенты должны самостоятельно проработать необходимый теоретический материал и записать нужные сведения по выпол-няемой работе В начале каждой лабораторной работы проводится контрольный опрос груп-пы в результате которого преподаватель делает заключение о допуске студента к лаборатор-ной работе После подготовки рабочего места проводятся непосредственное выполнение ра-боты обработка результатов и оформление отчета

Работа оформленная в соответствии с требованиями считается принятой после предъявления ее преподавателю и с последующей защитой

Перед началом проведения лабораторных работ студенты должны ознакомиться с ин-струкцией по технике безопасности и расписаться в журнале Выполнение лабораторных ра-бот без инструктажа по технике безопасности запрещается Включать аппаратуру стенды можно только после разрешения преподавателя

В случае прикосновения студента к токоведущим частям и попадания его под напря-жение необходимо освободить его от действия электрического тока путем отключения ис-точника питания оказать ему первую доврачебную помощь и вызвать врача Обо всех на-рушениях правил техники безопасности следует немедленно сообщить заведующему лабора-торией

11

31 Описание лабораторных работ

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА 1 4 часа

Подбор электроизмерительной аппаратуры

Цели и задачи работы 1) Уяснить порядок выбора преобразователя усилительной и регистрирую-

щей аппаратуры источников питания 2) Изучить и освоить правила монтажа измерительных цепей и подбора ком-

мутирующей аппаратуры

Обеспечивающие средства преобразователи (датчики) усилители сигналов датчи-ков регистрирующие приборы коммутирующие устройства источники питания тензомет-рический усилитель типа 8АНЧ-7М или ТУП-101 (laquoТопаз-1raquo осциллограф

Задание необходимо ознакомиться с характеристиками преобразователей и источ-

ников питания характеристиками измерительных приборов описанием и характеристикой осциллографа

Требования к отчету Отчет по лабораторной работе должен содержать

- вводную часть в которой раскрывается цель работы сжато проводится основ-ные теоретические положения и расчетные формулы

- основную часть содержащую схемы и описания установки методи-ку эксперимента расчетный материал

- заключительную часть включающую расчет погрешностей анализ и обобще-ние полученных результатов формирование вывода

Каждый студент оформляет отчет по лабораторной работе В отчете допускаются лишь общепринятые сокращения и обозначения

Технология выполнения работы Подбор преобразователей Для обеспечения качественного замера и регистрации ис-

следуемой величины необходимо соблюдать следующие условия а) при исследовании высокочастотных процессов (f ge 100 Гц) следует применять в ка-

честве преобразователей тензометры сопротивления б) величина максимальных напряжений в силовом звене не должна превышать пре-

дела текучести для данного материала а частота собственных колебаний звена быть в 510 раз выше частоты исследуемого процесса в) при малой величине сигнала от тензометра в измерительную цепь включается тензо-метрический усилитель типа 8АНЧ-7М или ТУП-101 (laquoТопаз-1raquo)

При исследовании низкочастотных процессов в качестве преобразователей используют-ся потенциометрические датчики давления перемещения или поворота При их выборе не-обходимо соблюдать правила

а) напряжение питания выбирать таким чтобы ток через потенциометр был в 10 раз больше тока в измерительном контуре

б) в измерительный контур необходимо включать добавленное сопротивление огра-ничивающее ток в цепи и защищающее измерительный прибор от выхода из строя

Величина добавочного сопротивления (RД кОм) должна быть

12

RД = i

max

пит Rl

Uminus

где Uпит ndash напряжение питания преобразователя В 1max ndash максимальный ток через измери-тель A Ri ndash внутреннее сопротивление измерителя кОм

в) в конструкции преобразователя предусматривать устройство исключающее пере-мещение laquoдвижкаraquo в крайнее положение (на максимум сигнала)

Выбор и з м е р и т е л ь н о г о (р е г и с т р у ю щ е г о) прибора При исследовании низ-кочастотных процессов в качестве измерительных (регистрирующих) приборов могут при-меняться вольтметры самопишущие Параметры этих приборов следует выбрать так чтобы максимальный сигнал снимаемый с преобразователя не превышал 23 шкалы

При регистрации сигналов на осциллографе величина наибольшего тока от преобразо-вателя не должна превышать величину тока шлейфа (гальванометра) осциллографа а часто-та регистрируемого процесса должна быть меньше частоты собственных колебаний гальва-нометра в 510 раз

Таким образом при выборе измерительной системы надо предварительно знать

1) диапазон частот изучаемого процесса (для выбора типа преобразователя) 2) примерную величину действующих усилий (для расчета деформаций и напряжений

в деталях) 3) величину возможных максимальных сигналов от преобразователей (рассчитывают-

ся на основании п 1 и 2) 4) вид (тип) предполагаемого регистрирующего прибора и его чувствительность (для

решения вопроса о необходимости применения усилителя) Выполнив четыре указанных действия переходят к разработке измерительной схемы

Детализация будет выполняться в процессе доводки Контрольные вопросы

1 Порядок подбора тензодатчиков 2 Для каких целей включается дополнительное сопротивление в измерительный

комплект 3 Назначение осциллографа

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА 2

5 часов Снятие характеристики тензорезистров

Цель и задача работы ознакомление с конструкцией и принципом работы тензоре-зисторов

Обеспечивающие средства преобразователи (датчики) усилители сигналов датчи-ков регистрирующие приборы коммутирующие устройства источники питания тарировоч-ная балка тензорезистор

Задание снять характеристики тензорезисторов

Требования к отчету Отчет по лабораторной работе должен содержать

- вводную часть в которой раскрывается цель работы сжато приводятся основные тео-ретические положения и расчетные формулы

- основную часть содержащуюрасчетный материал

- заключительную частьлученных результатов формированиеКаждый студент оформляет

общепринятые сокращения и обозначения

Технология выполнения

1 Ознакомиться с конструкцией2 Измерить толщину h длину3 Собрать измерительную

мост (рис 11б) 4 Задавая нагрузочным устройством

личину сопротивленияв таблицу 1

Прогиб балки f мм Сопротивление тензорезистораИзмерение сопротивления тензорзистора R Ом Напряжение в балке σ мПа

13

часть содержащую схемы и описания установки методику

заключительную часть включающую расчет погрешностей анализов формирование вывода

студент оформляет отчет по лабораторной работе В отчетесокращения и обозначения

выполнения работы

Ознакомиться с конструкцией тарировочной балки ( рис 1 1а) длину и плечо приложения нагрузки а тарировочной

измерительную схему источник питания ndash тензорезистор

нагрузочным устройством установки различный прогибсопротивления исследуемого тензорезистора Результаты

Данные испытаний тензорезисторов

1

2

3

4

тензорезистора Ом

сопротивления тензоре-

установки методику эксперимента

погрешностей анализ и обобщение по-

работе В отчете допускаются лишь

рис а) тарировочной балки

тензорезистор ndash измерительный

различный прогиб балки измерить ве-Результаты наблюдений занести

Таблица 1

5

6

7

14

б) 1

2

Рис 1 1 Схема установки для испытания тензорезисторов а) схема тарировочной балки 1 ndash тарировочная балка 2 ndash тензорезисторы 3 ndash индикатор часового типа б) электрическая схема 1 ndash тензорезистор 2 ndash измерительный мост

5 По полученным данным вычислить ndash изменение сопротивления моста ∆R

∆R = Rк ndash R1

где 1 к ndash порядковые номера опыта ndash напряжение σ в балке от изгиба

a4l3

fhЕ118у

22 sdotminussdotsdotsdotsdot=

где Е ndash модуль упругости материала балки Е = 21 10 ndash5 МПа h ndash толщина тарировочной балки мм f ndash прогиб балки под нагрузкой мм l ndash плечи тарировочной балки мм а ndash плечо приложения нагрузки мм

ndash чувствительность преобразователя (S Оммм)

S = ∆Rf

6 Построить график зависимости ∆R= f(у) или ∆R = f(σ) (см рис 2) и проанализиро-вать ее

R

15

∆R Ом

σ МПа

О f мм

Рис 2 Характеристика тензорезистора

Контрольные вопросы

1 Прядок снятия характеристики тензорезистора 2 Порядок составления измерительной схемы

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА 3 5 часов

Снятие характеристик датчика давления

Цель и задача работы ознакомление с конструкцией и принципом работы датчика давления

Обеспечивающие средства преобразователи (датчики) усилители сигналов датчиков регистрирующие приборы коммутирующие устройства источники питания Задание снять характеристики датчика давления на испытательной установке Требования к отчету Отчет по лабораторной работе должен содержать

ndash вводную часть в которой раскрывается цель работы сжато приводятся основные тео-ретические положения и расчетные формулы

ndash основную часть содержащую схемы и описания установки методику эксперимента расчетный материал

ndash заключительную часть включающую расчет погрешностей анализ и обобщение по-лученных результатов формирование вывода

Каждый студент оформляет отчет по лабораторной работе В отчете допускаются лишь общепринятые сокращения и обозначения Технология выполнения работы

1 Ознакомиться с конструкцией испытательной установки 2 Собрать измерительную схему источник питания (V - 12 В) ndash датчик давления ndash из-

мерительный прибор (mА) ( см рис 3)

16

3 Создавая в датчике нагрузочным устройством 5hellip7 ступеней давления записать пока-зания измерительного прибора в таблицу наблюдений (табл2)

Рис 3 Схема датчика давления 1 2 3 ndash номера выводов датчика

Таблица 2

Данные испытаний давления

Номера опыта 1 2 3 4 5 6 7 Примечания

Давление Р мПа

Показание измерительного прибора I mА

4 Построить характеристику датчика давления (рис 4) I mА 02 04 06 08 10 Р мПа

Рис 4 Характеристика датчика давления

17

Контрольные вопросы 1 Что применяется в качестве источника питания 2 Порядок составления измерительной схемы

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА 4 4 часа

Снятие характеристик датчика перемещения

Цели и задачи работы ознакомление с конструкцией датчика перемещения и получе-ние навыка пользования датчиком

Обеспечивающие средства преобразователи (датчики) усилители сигналов датчиков регистрирующие приборы коммутирующие устройства источники питания Задания 1) Ознакомиться с конструкцией датчика перемещения

2) Снять характеристики датчика перемещения на схеме

Требования к отчету Отчет по лабораторной работе должен содержать

ndash вводную часть в которой раскрывается цель работы сжато приводятся основные тео-ретические положения и расчетные формулы

ndash основную часть содержащую схемы и описания установки методику эксперимента расчетный материал

ndash заключительную часть включающую расчет погрешностей анализ и обобщение полу-ченных результатов формирование вывода

Каждый студент оформляет отчет по лабораторной работе В отчете допускаются лишь общепринятые сокращения и обозначения

Технология выполнения работы Снятие характеристики датчика перемещения 1 Ознакомиться с конструкцией датчика перемещения 2 Собрать измерительную схему (рис 5) источник питания (6 В) ndash датчик переме-щения ndash измерительный прибор (цифровой вольтметр)

3

к механизму перемещения

Х

Рис 5 Схема датчика перемещения 1 2 3 ndash номера выводов преобразователя

V

1

18

3 Задать механизмом перемещения установки 57 положений ползунка примерно через равные интервалы и записать в таблицу наблюдений величину перемещения х и показания вольтметра Uвых (см табл3)

Таблица 3 Данные испытаний датчика перемещения

Номера опыта

1 2 3 4 5 6 7 Примечания

Перемещение X мм

Показания вольтметра Uвых В Напряжение питания

4 По полученным данным построить и проанализировать характеристику датчика перемещения (рис 6) Uвых В Х мм

Рис 6 Характеристика датчика перемещения

Снятие характеристики датчика угла поворота

1 Ознакомиться с конструкцией датчика угла поворота 2 Собрать измерительную схему (рис 7) источник питания (12 В) ndash датчик угла по-

ворота ndash измеритель (миллиампер) 3 Поворачивая бегунок датчика на равные углы кратные 5 или 10 записать показа-

ния измерителя Получить 5hellip7 точек Результаты наблюдений записать в табл 4

Рис 7 Схема угла поворота 1 2 3 ndash номера выводов преобразователя

19

Таблица 4 Данные испытаний датчика угла поворота

Номера опыта

1 2 3 4 5 6 7 Примечания

Угол поворота φ град Показания прибора I mА Напряжение

питания

4 По полученным данным построить и проанализировать характеристику датчика

(рис 8) угла поворота вычислить чувствительность указать порог чувствительности и пре-делы измерения

5 I mА φ град

Рис 8 Характеристика датчика угла поворота

Снятие характеристики преобразователя частоты вращения

Ознакомиться с конструкцией и принципиальной схемой стенда для испытания тахо-генераторов (рис 9)

Подключить стенд к источнику постоянного тока напряжением 1224 В 3 Включить стенд выключателем В1 Реостатами Р1 и Р2 установить частоту вращения

600 минndash1 и записать показания измерительного прибора 4 Увеличивая частоту вращения на 200 400 минndash1 снять 56 точек Результаты на-

блюдений записать в табл5

Рис 9 Принципиальная схема для испытания тахогенератора (Д ndash двигатель ТГ ndash тахогенератор Тах ndash указатель тахометра V ndash вольтметр В ndash выпрямитель)

20

Таблица 5 Данные испытания тахогенератора

Номера опыта

1 2 3 4 5 6 7 Примечания

Частота вращения п мин ndash1 Напряжение U В

По полученным данным построить и проанализировать характеристику тахогенерато-

ра (рис 10)

U В п минndash1 600 1200 1800

Рис 10 Характеристика тахогенератора Контрольные вопросы

1 Устройство датчика перемещения 2 Как включать в сеть вольтметр 3 Правила сборки измерительной схемы

IV КОНТРОЛЬ ЗНАНИЙ СТУДЕНТОВ 41 Тестовые материалы используемые при контроле знаний студентов

Текущая успеваемость студентов контролируется выполнением оформлением и за-щитой отчетов по лабораторным работам промежуточной аттестацией в виде тестирования Тесты промежуточной аттестации включают теоретический материал пройденный на лек-циях практический материал по лабораторным работам и типовые задачи

Тесты по дисциплине laquoОСНОВЫ НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙraquo Для проведения промежуточной аттестации студентов 4 курса специальности 150405

laquoМашины и оборудование лесного комплексаraquo Указания Все задания имеют 3 варианта ответов из которых правильный только

один Номер выбранного Вами варианта ответа запишите в бланке для ответов

Вариант 1 1 Какие бывают науки

1) Естественные оккультные астрологические 2) Технические социальные экономические 3) Естественные технические общественные философия

21

2 Что является источниками информации в процессе патентного исследования 1) Бюллетени патентных ведомств газетный материал 2) Реферативная информация отчеты НИР публикации 3) Бюллетени патентных ведомств реферативная информация публикации по изобрете-ниям отчеты НИР

3 Назовите методы измерений

1) Непосредственной оценки сравнения противопоставления 2) Непосредственной оценки сравнения противопоставления дифференциальный за-мещения совпадения нулевой 3) Замещения совпадения нулевой сравнения

Вариант 2

1 Методологические основы познания

1) Знания опыт эксперимент 2) Знания постулат закон интуиция 3) Знания научная идея гипотеза теория аксиома закон

2 Математические методы в исследованиях

1) Математическая статистика моделирование 2) Математическая формулировка физическое моделирование 3) Математическая формулировка математическое моделирование

3 Назовите виды моделей

1) Кибернетические электронные математические модели 2) Концептуальные логические кибернетические квазианалоговые модели 3) Электронные математические статистические модели

Вариант 3

1 Методология теоретических исследований

1) Наблюдение сравнение счёт 2) Счёт эксперимент абстрагирование 3) Абстрагирование наблюдение формализация анализ и синтез аксиоматический ме-тод индукция и дедукция

2 Этапы научных исследований

1) Формулировка темы исследования цель исследования задачи исследования 2) Формулировка темы исследования постановка цели и задачи исследования проведе-ние теоретических и экспериментальных исследований общий анализ результатов фор-мулировка выводов 3) Формулировка темы исследования составление ТЭО постановка цели проведение эксперимента обработка результатов формулировка выводов

3 Теоремы подобия

1) 1 2 3 2) 1 2 3 4 5 3) 1 2 3 4

22

Вариант 4

1 Методология экспериментальных исследований

1) Обобщение абстрагирование измерения 2) Анализ измерение счёт дедукция 3) Эксперимент измерение счёт моделирование

2 Виды научных исследований

1) Фундаментальные прикладные частные 2) Фундаментальные прикладные разработки 3) Разработки прикладные частные

3 Что включает в себя подобие явлений

1) Абсолютное подобие неполное подобие 2) Абсолютное подобие полное подобие неполное подобие приближенное подобие 3) Полное подобие неполное подобие приближенное подобие

42 Вопросы и требования к зачету

1 Выполнение и защита лабораторных работ 2 Положительная оценка за промежуточную тестовую работу 3 Выполнение и защита контрольной работы

Вопросы к зачету 1 Влияние дисциплины laquoОсновы научных исследованийraquo на формирование инженерных

знаний 2 Формы и методы организации научных исследований

3 Основные понятия и определения научного исследования

4 Структура исследования и общая схема научного исследования 5 Цель и задачи исследования 6 Поиск и анализ научной информации 7 Основные понятия о теории 8 Прогнозирование в науке 9 Основные понятия в моделировании 10 Сравнение и обобщение 11 Понятие laquoнаблюдениеraquo laquoЭкспериментraquo 12 Основные положения методики экспериментальных исследований 13 Понятие о режимах лесных машин 14 Виды испытаний лесных машин 15 Основные понятия об измерениях 16 Принципиальная схема электроизмерительной аппаратуры для исследований 17 Измерительная цепь 18 Источники питания 19 Регистрирующие приборы 20 Оформление результатов научных исследований 21 Внедрение результатов исследований

23

V БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК Основная учебная литература

1 Анисимов Г М Основы научных исследований лесных машин [Электронный ре-сурс] учеб для студ вузов обучающихся по направлению 250400 ndash laquoТехнология лесозаго-товительных и деревоперерабатывающих производствraquo и 190600 ndash laquoЭксплуатация наземного транспорта и транспортного оборудованияraquo Г М Анисимов А М Кочнев Издательство Лань (ЭБС) ndash Изд 2-е испр ndash Санкт-Петербург Лань 2010 ndash 529 с ndash (Учебники для ву-зов Специальная литература) ndash Режим доступа httpelanbookcomviewbook583

Дополнительная учебная учебно-методическая литература

1 Гусева Е Н Теория вероятностей и математическая статистика [Электронный ре-сурс] учеб пособие Е Н Гусева Университетская библиотека онлайн (ЭБС) ndash 5-е изд стер ndash Москва Флинта 2011 ndash 220 с ndash Режим доступа httpwwwbiblioclubrubook83543

2 Кожухар В М Основы научных исследований [Электронный ресурс] учебное по-собие В М Кожухар Университетская библиотека онлайн (ЭБС) ndash Москва Дашков и К 2012 ndash 216 с ndash Режим доступа httpwwwbiblioclubrubook115785

3 Кузнецов И Н Основы научных исследований [Электронный ресурс] учебное по-собие И Н Кузнецов Университетская библиотека онлайн (ЭБС) ndash Москва Дашков и К 2013 ndash 283 с ndash (Учебные издания для бакалавров) ndash Режим доступа httpwwwbiblioclubrubook114174

4 Основы научных исследований и НИРС [Текст] лекции для студ спец 150405 Машины и оборудование лесного комплекса всех форм обучения Б П Евдокимов отв ред М Н Шостак Федеральное агентство по образованию Сыкт лесн ин-т (фил) С-Петерб гос лесотехн акад им С М Кирова ndash Сыктывкар СЛИ 2006 ndash 52 с

5 Основы научных исследований Самостоятельная работа студентов [Текст] метод указ для подготовки дипломированных специалистов по направлению 651600 Технологи-ческие машины и оборудование спец 150405 Машины и оборудование лесного комплекса сост Б П Евдокимов сост Б П Евдокимов ndash Сыктывкар СЛИ 2007 ndash 12 с

6 Рыжков И Б Основы научных исследований и изобретательства [Электронный ре-сурс] учеб пособие для студ вузов обучающихся по направлению подготовки (специаль-ностям) 280400 ndash laquoПриродообустройствоraquo 280300 mdash laquoВодные ресурсы и водопользованиеraquo И Б Рыжков Издательство Лань (ЭБС) ndash Санкт-Петербург Лань 2012 ndash 223 с ndash (Учеб-ники для вузов Специальная литература) ndash Режим доступа httpelanbookcomviewbook2775

7 Шкляр М Ф Основы научных исследований [Текст] учеб пособие М Ф Шкляр ndash 2-е изд ndash Москва Дашков и К 2009 ndash 244 с

8 Шкляр М Ф Основы научных исследований [Электронный ресурс] учебное по-собие М Ф Шкляр Университетская библиотека онлайн (ЭБС) ndash 4-е изд ndash Москва Даш-ков и К 2012 ndash 244 с ndash (Учебные издания для бакалавров) ndash Режим доступа httpwwwbiblioclubrubook112247

Дополнительная литература

1 Автоматизация в промышленности [Текст] научно-технический производствен-ный журнал Университет новых информационных технологий управления при ФГБУН Ин-ститут проблем управления им В А Трапезникова РАН ООО Издательский дом ИнфоАв-томатизация ndash Москва ИнфоАвтоматизация ndash ВАК РИНЦ ndash Выходит ежемесячно

2010 1-12 2011 1-12 2012 1-12

2 Анурьев В И Справочник конструктора-машиностроителя [Текст] в 3-х томах Т 1 В И Анурьев под ред И Н Жестковой ndash 8-е изд перераб и доп ndash Москва Машино-строение 1999 ndash 912 с

24

3 Анурьев В И Справочник конструктора-машиностроителя [Текст] в 3-х томах Т 2 В И Анурьев под ред И Н Жестковой ndash Изд 8-е перераб и доп ndash Москва Машино-строение 1999 ndash 880 с

4 Анурьев В И Справочник конструктора-машиностроителя [Текст] в 3-х томах Т 3 В И Анурьев под ред И Н Жестковой ndash Изд 8-е перераб и доп ndash Москва Машино-строение 1999 ndash 848 с

5 История науки и техники [Текст] научный журнал ООО Издательство Научтех-литиздат ndash Москва Научтехлитиздат ndash Выходит ежемесячно ndash ISSN 1813-100Х

2008 1-12 2009 1-6 2010 1-12 2011 1-12 2012 1-12

6 Лесное хозяйство [Текст] теорет и науч-производств журн ndash Основан в 1833 г ndash Выходит раз в два месяца

2003 1-356 2004 1-6 2005 1-6 2006 4-6 2007 1-6 2008 1-6 2009 1-4 2010 1-6 2011 1-6 2012 1-6

7 Наука в современных условиях от идеи до внедрения [Текст] материалы Между-нар науч-практ конф (г Димитровград 18 марта 2008 г) Федеральное агентство по обра-зованию Ульяновский гос техн ун-т М-во сельского хоз-ва Рос Федерации ndash Ульяновск УлГТУ 2008 ndash 215 с

8 Программирование [Текст] ndash Выходит раз в два месяца 2010 1-3

9 Справочник Инженерный журнал [Текст] ndash Выходит ежемесячно 2010 1-6

Page 10: ОСНОВЫ НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ62.182.30.44/ft/301-000963.pdf · 3 СОДЕРЖАНИЕ i Рабочая программа дисциплины 4 ii Рекомендации

10

Темы лабораторных работ

Контрольные вопросы

Подбор электроизмерительной аппа-ратуры

1 Порядок подбора тензодатчиков 2 Для каких целей включается дополнительной сопротивление в измерительный комплект 3 Назначение осциллографа

Снятие характеристики тензорезист-ров

1 Прядок снятия характеристики тензорезистора 2 Порядок составления измерительной схемы

Снятие характеристик датчика давле-ния

1 Что применяется в качестве источника пита-ния 2 Порядок составления измерительной схемы

Снятие характеристик датчика пере-мещения

1 Устройство датчика перемещения 2 Как включать в сеть вольтметр 3 Правила сборки измерительной схемы

23 Методические рекомендации по выполнению контрольной работы

Выполнение контрольного задания является частью проработки студентами-заочниками учебного материала Задание выполняется по мере прохождения курса в порядке самостоятельной работы Контрольная работа студентами заочной формы обучения выпол-няется в соответствии с Методическими указаниями [4]

III МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ПОДГОТОВКЕ К ЛАБОРАТОРНЫМ РАБОТАМ

Для подготовки к выполнению лабораторных работ студенты должны самостоятельно проработать необходимый теоретический материал и записать нужные сведения по выпол-няемой работе В начале каждой лабораторной работы проводится контрольный опрос груп-пы в результате которого преподаватель делает заключение о допуске студента к лаборатор-ной работе После подготовки рабочего места проводятся непосредственное выполнение ра-боты обработка результатов и оформление отчета

Работа оформленная в соответствии с требованиями считается принятой после предъявления ее преподавателю и с последующей защитой

Перед началом проведения лабораторных работ студенты должны ознакомиться с ин-струкцией по технике безопасности и расписаться в журнале Выполнение лабораторных ра-бот без инструктажа по технике безопасности запрещается Включать аппаратуру стенды можно только после разрешения преподавателя

В случае прикосновения студента к токоведущим частям и попадания его под напря-жение необходимо освободить его от действия электрического тока путем отключения ис-точника питания оказать ему первую доврачебную помощь и вызвать врача Обо всех на-рушениях правил техники безопасности следует немедленно сообщить заведующему лабора-торией

11

31 Описание лабораторных работ

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА 1 4 часа

Подбор электроизмерительной аппаратуры

Цели и задачи работы 1) Уяснить порядок выбора преобразователя усилительной и регистрирую-

щей аппаратуры источников питания 2) Изучить и освоить правила монтажа измерительных цепей и подбора ком-

мутирующей аппаратуры

Обеспечивающие средства преобразователи (датчики) усилители сигналов датчи-ков регистрирующие приборы коммутирующие устройства источники питания тензомет-рический усилитель типа 8АНЧ-7М или ТУП-101 (laquoТопаз-1raquo осциллограф

Задание необходимо ознакомиться с характеристиками преобразователей и источ-

ников питания характеристиками измерительных приборов описанием и характеристикой осциллографа

Требования к отчету Отчет по лабораторной работе должен содержать

- вводную часть в которой раскрывается цель работы сжато проводится основ-ные теоретические положения и расчетные формулы

- основную часть содержащую схемы и описания установки методи-ку эксперимента расчетный материал

- заключительную часть включающую расчет погрешностей анализ и обобще-ние полученных результатов формирование вывода

Каждый студент оформляет отчет по лабораторной работе В отчете допускаются лишь общепринятые сокращения и обозначения

Технология выполнения работы Подбор преобразователей Для обеспечения качественного замера и регистрации ис-

следуемой величины необходимо соблюдать следующие условия а) при исследовании высокочастотных процессов (f ge 100 Гц) следует применять в ка-

честве преобразователей тензометры сопротивления б) величина максимальных напряжений в силовом звене не должна превышать пре-

дела текучести для данного материала а частота собственных колебаний звена быть в 510 раз выше частоты исследуемого процесса в) при малой величине сигнала от тензометра в измерительную цепь включается тензо-метрический усилитель типа 8АНЧ-7М или ТУП-101 (laquoТопаз-1raquo)

При исследовании низкочастотных процессов в качестве преобразователей используют-ся потенциометрические датчики давления перемещения или поворота При их выборе не-обходимо соблюдать правила

а) напряжение питания выбирать таким чтобы ток через потенциометр был в 10 раз больше тока в измерительном контуре

б) в измерительный контур необходимо включать добавленное сопротивление огра-ничивающее ток в цепи и защищающее измерительный прибор от выхода из строя

Величина добавочного сопротивления (RД кОм) должна быть

12

RД = i

max

пит Rl

Uminus

где Uпит ndash напряжение питания преобразователя В 1max ndash максимальный ток через измери-тель A Ri ndash внутреннее сопротивление измерителя кОм

в) в конструкции преобразователя предусматривать устройство исключающее пере-мещение laquoдвижкаraquo в крайнее положение (на максимум сигнала)

Выбор и з м е р и т е л ь н о г о (р е г и с т р у ю щ е г о) прибора При исследовании низ-кочастотных процессов в качестве измерительных (регистрирующих) приборов могут при-меняться вольтметры самопишущие Параметры этих приборов следует выбрать так чтобы максимальный сигнал снимаемый с преобразователя не превышал 23 шкалы

При регистрации сигналов на осциллографе величина наибольшего тока от преобразо-вателя не должна превышать величину тока шлейфа (гальванометра) осциллографа а часто-та регистрируемого процесса должна быть меньше частоты собственных колебаний гальва-нометра в 510 раз

Таким образом при выборе измерительной системы надо предварительно знать

1) диапазон частот изучаемого процесса (для выбора типа преобразователя) 2) примерную величину действующих усилий (для расчета деформаций и напряжений

в деталях) 3) величину возможных максимальных сигналов от преобразователей (рассчитывают-

ся на основании п 1 и 2) 4) вид (тип) предполагаемого регистрирующего прибора и его чувствительность (для

решения вопроса о необходимости применения усилителя) Выполнив четыре указанных действия переходят к разработке измерительной схемы

Детализация будет выполняться в процессе доводки Контрольные вопросы

1 Порядок подбора тензодатчиков 2 Для каких целей включается дополнительное сопротивление в измерительный

комплект 3 Назначение осциллографа

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА 2

5 часов Снятие характеристики тензорезистров

Цель и задача работы ознакомление с конструкцией и принципом работы тензоре-зисторов

Обеспечивающие средства преобразователи (датчики) усилители сигналов датчи-ков регистрирующие приборы коммутирующие устройства источники питания тарировоч-ная балка тензорезистор

Задание снять характеристики тензорезисторов

Требования к отчету Отчет по лабораторной работе должен содержать

- вводную часть в которой раскрывается цель работы сжато приводятся основные тео-ретические положения и расчетные формулы

- основную часть содержащуюрасчетный материал

- заключительную частьлученных результатов формированиеКаждый студент оформляет

общепринятые сокращения и обозначения

Технология выполнения

1 Ознакомиться с конструкцией2 Измерить толщину h длину3 Собрать измерительную

мост (рис 11б) 4 Задавая нагрузочным устройством

личину сопротивленияв таблицу 1

Прогиб балки f мм Сопротивление тензорезистораИзмерение сопротивления тензорзистора R Ом Напряжение в балке σ мПа

13

часть содержащую схемы и описания установки методику

заключительную часть включающую расчет погрешностей анализов формирование вывода

студент оформляет отчет по лабораторной работе В отчетесокращения и обозначения

выполнения работы

Ознакомиться с конструкцией тарировочной балки ( рис 1 1а) длину и плечо приложения нагрузки а тарировочной

измерительную схему источник питания ndash тензорезистор

нагрузочным устройством установки различный прогибсопротивления исследуемого тензорезистора Результаты

Данные испытаний тензорезисторов

1

2

3

4

тензорезистора Ом

сопротивления тензоре-

установки методику эксперимента

погрешностей анализ и обобщение по-

работе В отчете допускаются лишь

рис а) тарировочной балки

тензорезистор ndash измерительный

различный прогиб балки измерить ве-Результаты наблюдений занести

Таблица 1

5

6

7

14

б) 1

2

Рис 1 1 Схема установки для испытания тензорезисторов а) схема тарировочной балки 1 ndash тарировочная балка 2 ndash тензорезисторы 3 ndash индикатор часового типа б) электрическая схема 1 ndash тензорезистор 2 ndash измерительный мост

5 По полученным данным вычислить ndash изменение сопротивления моста ∆R

∆R = Rк ndash R1

где 1 к ndash порядковые номера опыта ndash напряжение σ в балке от изгиба

a4l3

fhЕ118у

22 sdotminussdotsdotsdotsdot=

где Е ndash модуль упругости материала балки Е = 21 10 ndash5 МПа h ndash толщина тарировочной балки мм f ndash прогиб балки под нагрузкой мм l ndash плечи тарировочной балки мм а ndash плечо приложения нагрузки мм

ndash чувствительность преобразователя (S Оммм)

S = ∆Rf

6 Построить график зависимости ∆R= f(у) или ∆R = f(σ) (см рис 2) и проанализиро-вать ее

R

15

∆R Ом

σ МПа

О f мм

Рис 2 Характеристика тензорезистора

Контрольные вопросы

1 Прядок снятия характеристики тензорезистора 2 Порядок составления измерительной схемы

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА 3 5 часов

Снятие характеристик датчика давления

Цель и задача работы ознакомление с конструкцией и принципом работы датчика давления

Обеспечивающие средства преобразователи (датчики) усилители сигналов датчиков регистрирующие приборы коммутирующие устройства источники питания Задание снять характеристики датчика давления на испытательной установке Требования к отчету Отчет по лабораторной работе должен содержать

ndash вводную часть в которой раскрывается цель работы сжато приводятся основные тео-ретические положения и расчетные формулы

ndash основную часть содержащую схемы и описания установки методику эксперимента расчетный материал

ndash заключительную часть включающую расчет погрешностей анализ и обобщение по-лученных результатов формирование вывода

Каждый студент оформляет отчет по лабораторной работе В отчете допускаются лишь общепринятые сокращения и обозначения Технология выполнения работы

1 Ознакомиться с конструкцией испытательной установки 2 Собрать измерительную схему источник питания (V - 12 В) ndash датчик давления ndash из-

мерительный прибор (mА) ( см рис 3)

16

3 Создавая в датчике нагрузочным устройством 5hellip7 ступеней давления записать пока-зания измерительного прибора в таблицу наблюдений (табл2)

Рис 3 Схема датчика давления 1 2 3 ndash номера выводов датчика

Таблица 2

Данные испытаний давления

Номера опыта 1 2 3 4 5 6 7 Примечания

Давление Р мПа

Показание измерительного прибора I mА

4 Построить характеристику датчика давления (рис 4) I mА 02 04 06 08 10 Р мПа

Рис 4 Характеристика датчика давления

17

Контрольные вопросы 1 Что применяется в качестве источника питания 2 Порядок составления измерительной схемы

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА 4 4 часа

Снятие характеристик датчика перемещения

Цели и задачи работы ознакомление с конструкцией датчика перемещения и получе-ние навыка пользования датчиком

Обеспечивающие средства преобразователи (датчики) усилители сигналов датчиков регистрирующие приборы коммутирующие устройства источники питания Задания 1) Ознакомиться с конструкцией датчика перемещения

2) Снять характеристики датчика перемещения на схеме

Требования к отчету Отчет по лабораторной работе должен содержать

ndash вводную часть в которой раскрывается цель работы сжато приводятся основные тео-ретические положения и расчетные формулы

ndash основную часть содержащую схемы и описания установки методику эксперимента расчетный материал

ndash заключительную часть включающую расчет погрешностей анализ и обобщение полу-ченных результатов формирование вывода

Каждый студент оформляет отчет по лабораторной работе В отчете допускаются лишь общепринятые сокращения и обозначения

Технология выполнения работы Снятие характеристики датчика перемещения 1 Ознакомиться с конструкцией датчика перемещения 2 Собрать измерительную схему (рис 5) источник питания (6 В) ndash датчик переме-щения ndash измерительный прибор (цифровой вольтметр)

3

к механизму перемещения

Х

Рис 5 Схема датчика перемещения 1 2 3 ndash номера выводов преобразователя

V

1

18

3 Задать механизмом перемещения установки 57 положений ползунка примерно через равные интервалы и записать в таблицу наблюдений величину перемещения х и показания вольтметра Uвых (см табл3)

Таблица 3 Данные испытаний датчика перемещения

Номера опыта

1 2 3 4 5 6 7 Примечания

Перемещение X мм

Показания вольтметра Uвых В Напряжение питания

4 По полученным данным построить и проанализировать характеристику датчика перемещения (рис 6) Uвых В Х мм

Рис 6 Характеристика датчика перемещения

Снятие характеристики датчика угла поворота

1 Ознакомиться с конструкцией датчика угла поворота 2 Собрать измерительную схему (рис 7) источник питания (12 В) ndash датчик угла по-

ворота ndash измеритель (миллиампер) 3 Поворачивая бегунок датчика на равные углы кратные 5 или 10 записать показа-

ния измерителя Получить 5hellip7 точек Результаты наблюдений записать в табл 4

Рис 7 Схема угла поворота 1 2 3 ndash номера выводов преобразователя

19

Таблица 4 Данные испытаний датчика угла поворота

Номера опыта

1 2 3 4 5 6 7 Примечания

Угол поворота φ град Показания прибора I mА Напряжение

питания

4 По полученным данным построить и проанализировать характеристику датчика

(рис 8) угла поворота вычислить чувствительность указать порог чувствительности и пре-делы измерения

5 I mА φ град

Рис 8 Характеристика датчика угла поворота

Снятие характеристики преобразователя частоты вращения

Ознакомиться с конструкцией и принципиальной схемой стенда для испытания тахо-генераторов (рис 9)

Подключить стенд к источнику постоянного тока напряжением 1224 В 3 Включить стенд выключателем В1 Реостатами Р1 и Р2 установить частоту вращения

600 минndash1 и записать показания измерительного прибора 4 Увеличивая частоту вращения на 200 400 минndash1 снять 56 точек Результаты на-

блюдений записать в табл5

Рис 9 Принципиальная схема для испытания тахогенератора (Д ndash двигатель ТГ ndash тахогенератор Тах ndash указатель тахометра V ndash вольтметр В ndash выпрямитель)

20

Таблица 5 Данные испытания тахогенератора

Номера опыта

1 2 3 4 5 6 7 Примечания

Частота вращения п мин ndash1 Напряжение U В

По полученным данным построить и проанализировать характеристику тахогенерато-

ра (рис 10)

U В п минndash1 600 1200 1800

Рис 10 Характеристика тахогенератора Контрольные вопросы

1 Устройство датчика перемещения 2 Как включать в сеть вольтметр 3 Правила сборки измерительной схемы

IV КОНТРОЛЬ ЗНАНИЙ СТУДЕНТОВ 41 Тестовые материалы используемые при контроле знаний студентов

Текущая успеваемость студентов контролируется выполнением оформлением и за-щитой отчетов по лабораторным работам промежуточной аттестацией в виде тестирования Тесты промежуточной аттестации включают теоретический материал пройденный на лек-циях практический материал по лабораторным работам и типовые задачи

Тесты по дисциплине laquoОСНОВЫ НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙraquo Для проведения промежуточной аттестации студентов 4 курса специальности 150405

laquoМашины и оборудование лесного комплексаraquo Указания Все задания имеют 3 варианта ответов из которых правильный только

один Номер выбранного Вами варианта ответа запишите в бланке для ответов

Вариант 1 1 Какие бывают науки

1) Естественные оккультные астрологические 2) Технические социальные экономические 3) Естественные технические общественные философия

21

2 Что является источниками информации в процессе патентного исследования 1) Бюллетени патентных ведомств газетный материал 2) Реферативная информация отчеты НИР публикации 3) Бюллетени патентных ведомств реферативная информация публикации по изобрете-ниям отчеты НИР

3 Назовите методы измерений

1) Непосредственной оценки сравнения противопоставления 2) Непосредственной оценки сравнения противопоставления дифференциальный за-мещения совпадения нулевой 3) Замещения совпадения нулевой сравнения

Вариант 2

1 Методологические основы познания

1) Знания опыт эксперимент 2) Знания постулат закон интуиция 3) Знания научная идея гипотеза теория аксиома закон

2 Математические методы в исследованиях

1) Математическая статистика моделирование 2) Математическая формулировка физическое моделирование 3) Математическая формулировка математическое моделирование

3 Назовите виды моделей

1) Кибернетические электронные математические модели 2) Концептуальные логические кибернетические квазианалоговые модели 3) Электронные математические статистические модели

Вариант 3

1 Методология теоретических исследований

1) Наблюдение сравнение счёт 2) Счёт эксперимент абстрагирование 3) Абстрагирование наблюдение формализация анализ и синтез аксиоматический ме-тод индукция и дедукция

2 Этапы научных исследований

1) Формулировка темы исследования цель исследования задачи исследования 2) Формулировка темы исследования постановка цели и задачи исследования проведе-ние теоретических и экспериментальных исследований общий анализ результатов фор-мулировка выводов 3) Формулировка темы исследования составление ТЭО постановка цели проведение эксперимента обработка результатов формулировка выводов

3 Теоремы подобия

1) 1 2 3 2) 1 2 3 4 5 3) 1 2 3 4

22

Вариант 4

1 Методология экспериментальных исследований

1) Обобщение абстрагирование измерения 2) Анализ измерение счёт дедукция 3) Эксперимент измерение счёт моделирование

2 Виды научных исследований

1) Фундаментальные прикладные частные 2) Фундаментальные прикладные разработки 3) Разработки прикладные частные

3 Что включает в себя подобие явлений

1) Абсолютное подобие неполное подобие 2) Абсолютное подобие полное подобие неполное подобие приближенное подобие 3) Полное подобие неполное подобие приближенное подобие

42 Вопросы и требования к зачету

1 Выполнение и защита лабораторных работ 2 Положительная оценка за промежуточную тестовую работу 3 Выполнение и защита контрольной работы

Вопросы к зачету 1 Влияние дисциплины laquoОсновы научных исследованийraquo на формирование инженерных

знаний 2 Формы и методы организации научных исследований

3 Основные понятия и определения научного исследования

4 Структура исследования и общая схема научного исследования 5 Цель и задачи исследования 6 Поиск и анализ научной информации 7 Основные понятия о теории 8 Прогнозирование в науке 9 Основные понятия в моделировании 10 Сравнение и обобщение 11 Понятие laquoнаблюдениеraquo laquoЭкспериментraquo 12 Основные положения методики экспериментальных исследований 13 Понятие о режимах лесных машин 14 Виды испытаний лесных машин 15 Основные понятия об измерениях 16 Принципиальная схема электроизмерительной аппаратуры для исследований 17 Измерительная цепь 18 Источники питания 19 Регистрирующие приборы 20 Оформление результатов научных исследований 21 Внедрение результатов исследований

23

V БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК Основная учебная литература

1 Анисимов Г М Основы научных исследований лесных машин [Электронный ре-сурс] учеб для студ вузов обучающихся по направлению 250400 ndash laquoТехнология лесозаго-товительных и деревоперерабатывающих производствraquo и 190600 ndash laquoЭксплуатация наземного транспорта и транспортного оборудованияraquo Г М Анисимов А М Кочнев Издательство Лань (ЭБС) ndash Изд 2-е испр ndash Санкт-Петербург Лань 2010 ndash 529 с ndash (Учебники для ву-зов Специальная литература) ndash Режим доступа httpelanbookcomviewbook583

Дополнительная учебная учебно-методическая литература

1 Гусева Е Н Теория вероятностей и математическая статистика [Электронный ре-сурс] учеб пособие Е Н Гусева Университетская библиотека онлайн (ЭБС) ndash 5-е изд стер ndash Москва Флинта 2011 ndash 220 с ndash Режим доступа httpwwwbiblioclubrubook83543

2 Кожухар В М Основы научных исследований [Электронный ресурс] учебное по-собие В М Кожухар Университетская библиотека онлайн (ЭБС) ndash Москва Дашков и К 2012 ndash 216 с ndash Режим доступа httpwwwbiblioclubrubook115785

3 Кузнецов И Н Основы научных исследований [Электронный ресурс] учебное по-собие И Н Кузнецов Университетская библиотека онлайн (ЭБС) ndash Москва Дашков и К 2013 ndash 283 с ndash (Учебные издания для бакалавров) ndash Режим доступа httpwwwbiblioclubrubook114174

4 Основы научных исследований и НИРС [Текст] лекции для студ спец 150405 Машины и оборудование лесного комплекса всех форм обучения Б П Евдокимов отв ред М Н Шостак Федеральное агентство по образованию Сыкт лесн ин-т (фил) С-Петерб гос лесотехн акад им С М Кирова ndash Сыктывкар СЛИ 2006 ndash 52 с

5 Основы научных исследований Самостоятельная работа студентов [Текст] метод указ для подготовки дипломированных специалистов по направлению 651600 Технологи-ческие машины и оборудование спец 150405 Машины и оборудование лесного комплекса сост Б П Евдокимов сост Б П Евдокимов ndash Сыктывкар СЛИ 2007 ndash 12 с

6 Рыжков И Б Основы научных исследований и изобретательства [Электронный ре-сурс] учеб пособие для студ вузов обучающихся по направлению подготовки (специаль-ностям) 280400 ndash laquoПриродообустройствоraquo 280300 mdash laquoВодные ресурсы и водопользованиеraquo И Б Рыжков Издательство Лань (ЭБС) ndash Санкт-Петербург Лань 2012 ndash 223 с ndash (Учеб-ники для вузов Специальная литература) ndash Режим доступа httpelanbookcomviewbook2775

7 Шкляр М Ф Основы научных исследований [Текст] учеб пособие М Ф Шкляр ndash 2-е изд ndash Москва Дашков и К 2009 ndash 244 с

8 Шкляр М Ф Основы научных исследований [Электронный ресурс] учебное по-собие М Ф Шкляр Университетская библиотека онлайн (ЭБС) ndash 4-е изд ndash Москва Даш-ков и К 2012 ndash 244 с ndash (Учебные издания для бакалавров) ndash Режим доступа httpwwwbiblioclubrubook112247

Дополнительная литература

1 Автоматизация в промышленности [Текст] научно-технический производствен-ный журнал Университет новых информационных технологий управления при ФГБУН Ин-ститут проблем управления им В А Трапезникова РАН ООО Издательский дом ИнфоАв-томатизация ndash Москва ИнфоАвтоматизация ndash ВАК РИНЦ ndash Выходит ежемесячно

2010 1-12 2011 1-12 2012 1-12

2 Анурьев В И Справочник конструктора-машиностроителя [Текст] в 3-х томах Т 1 В И Анурьев под ред И Н Жестковой ndash 8-е изд перераб и доп ndash Москва Машино-строение 1999 ndash 912 с

24

3 Анурьев В И Справочник конструктора-машиностроителя [Текст] в 3-х томах Т 2 В И Анурьев под ред И Н Жестковой ndash Изд 8-е перераб и доп ndash Москва Машино-строение 1999 ndash 880 с

4 Анурьев В И Справочник конструктора-машиностроителя [Текст] в 3-х томах Т 3 В И Анурьев под ред И Н Жестковой ndash Изд 8-е перераб и доп ndash Москва Машино-строение 1999 ndash 848 с

5 История науки и техники [Текст] научный журнал ООО Издательство Научтех-литиздат ndash Москва Научтехлитиздат ndash Выходит ежемесячно ndash ISSN 1813-100Х

2008 1-12 2009 1-6 2010 1-12 2011 1-12 2012 1-12

6 Лесное хозяйство [Текст] теорет и науч-производств журн ndash Основан в 1833 г ndash Выходит раз в два месяца

2003 1-356 2004 1-6 2005 1-6 2006 4-6 2007 1-6 2008 1-6 2009 1-4 2010 1-6 2011 1-6 2012 1-6

7 Наука в современных условиях от идеи до внедрения [Текст] материалы Между-нар науч-практ конф (г Димитровград 18 марта 2008 г) Федеральное агентство по обра-зованию Ульяновский гос техн ун-т М-во сельского хоз-ва Рос Федерации ndash Ульяновск УлГТУ 2008 ndash 215 с

8 Программирование [Текст] ndash Выходит раз в два месяца 2010 1-3

9 Справочник Инженерный журнал [Текст] ndash Выходит ежемесячно 2010 1-6

Page 11: ОСНОВЫ НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ62.182.30.44/ft/301-000963.pdf · 3 СОДЕРЖАНИЕ i Рабочая программа дисциплины 4 ii Рекомендации

11

31 Описание лабораторных работ

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА 1 4 часа

Подбор электроизмерительной аппаратуры

Цели и задачи работы 1) Уяснить порядок выбора преобразователя усилительной и регистрирую-

щей аппаратуры источников питания 2) Изучить и освоить правила монтажа измерительных цепей и подбора ком-

мутирующей аппаратуры

Обеспечивающие средства преобразователи (датчики) усилители сигналов датчи-ков регистрирующие приборы коммутирующие устройства источники питания тензомет-рический усилитель типа 8АНЧ-7М или ТУП-101 (laquoТопаз-1raquo осциллограф

Задание необходимо ознакомиться с характеристиками преобразователей и источ-

ников питания характеристиками измерительных приборов описанием и характеристикой осциллографа

Требования к отчету Отчет по лабораторной работе должен содержать

- вводную часть в которой раскрывается цель работы сжато проводится основ-ные теоретические положения и расчетные формулы

- основную часть содержащую схемы и описания установки методи-ку эксперимента расчетный материал

- заключительную часть включающую расчет погрешностей анализ и обобще-ние полученных результатов формирование вывода

Каждый студент оформляет отчет по лабораторной работе В отчете допускаются лишь общепринятые сокращения и обозначения

Технология выполнения работы Подбор преобразователей Для обеспечения качественного замера и регистрации ис-

следуемой величины необходимо соблюдать следующие условия а) при исследовании высокочастотных процессов (f ge 100 Гц) следует применять в ка-

честве преобразователей тензометры сопротивления б) величина максимальных напряжений в силовом звене не должна превышать пре-

дела текучести для данного материала а частота собственных колебаний звена быть в 510 раз выше частоты исследуемого процесса в) при малой величине сигнала от тензометра в измерительную цепь включается тензо-метрический усилитель типа 8АНЧ-7М или ТУП-101 (laquoТопаз-1raquo)

При исследовании низкочастотных процессов в качестве преобразователей используют-ся потенциометрические датчики давления перемещения или поворота При их выборе не-обходимо соблюдать правила

а) напряжение питания выбирать таким чтобы ток через потенциометр был в 10 раз больше тока в измерительном контуре

б) в измерительный контур необходимо включать добавленное сопротивление огра-ничивающее ток в цепи и защищающее измерительный прибор от выхода из строя

Величина добавочного сопротивления (RД кОм) должна быть

12

RД = i

max

пит Rl

Uminus

где Uпит ndash напряжение питания преобразователя В 1max ndash максимальный ток через измери-тель A Ri ndash внутреннее сопротивление измерителя кОм

в) в конструкции преобразователя предусматривать устройство исключающее пере-мещение laquoдвижкаraquo в крайнее положение (на максимум сигнала)

Выбор и з м е р и т е л ь н о г о (р е г и с т р у ю щ е г о) прибора При исследовании низ-кочастотных процессов в качестве измерительных (регистрирующих) приборов могут при-меняться вольтметры самопишущие Параметры этих приборов следует выбрать так чтобы максимальный сигнал снимаемый с преобразователя не превышал 23 шкалы

При регистрации сигналов на осциллографе величина наибольшего тока от преобразо-вателя не должна превышать величину тока шлейфа (гальванометра) осциллографа а часто-та регистрируемого процесса должна быть меньше частоты собственных колебаний гальва-нометра в 510 раз

Таким образом при выборе измерительной системы надо предварительно знать

1) диапазон частот изучаемого процесса (для выбора типа преобразователя) 2) примерную величину действующих усилий (для расчета деформаций и напряжений

в деталях) 3) величину возможных максимальных сигналов от преобразователей (рассчитывают-

ся на основании п 1 и 2) 4) вид (тип) предполагаемого регистрирующего прибора и его чувствительность (для

решения вопроса о необходимости применения усилителя) Выполнив четыре указанных действия переходят к разработке измерительной схемы

Детализация будет выполняться в процессе доводки Контрольные вопросы

1 Порядок подбора тензодатчиков 2 Для каких целей включается дополнительное сопротивление в измерительный

комплект 3 Назначение осциллографа

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА 2

5 часов Снятие характеристики тензорезистров

Цель и задача работы ознакомление с конструкцией и принципом работы тензоре-зисторов

Обеспечивающие средства преобразователи (датчики) усилители сигналов датчи-ков регистрирующие приборы коммутирующие устройства источники питания тарировоч-ная балка тензорезистор

Задание снять характеристики тензорезисторов

Требования к отчету Отчет по лабораторной работе должен содержать

- вводную часть в которой раскрывается цель работы сжато приводятся основные тео-ретические положения и расчетные формулы

- основную часть содержащуюрасчетный материал

- заключительную частьлученных результатов формированиеКаждый студент оформляет

общепринятые сокращения и обозначения

Технология выполнения

1 Ознакомиться с конструкцией2 Измерить толщину h длину3 Собрать измерительную

мост (рис 11б) 4 Задавая нагрузочным устройством

личину сопротивленияв таблицу 1

Прогиб балки f мм Сопротивление тензорезистораИзмерение сопротивления тензорзистора R Ом Напряжение в балке σ мПа

13

часть содержащую схемы и описания установки методику

заключительную часть включающую расчет погрешностей анализов формирование вывода

студент оформляет отчет по лабораторной работе В отчетесокращения и обозначения

выполнения работы

Ознакомиться с конструкцией тарировочной балки ( рис 1 1а) длину и плечо приложения нагрузки а тарировочной

измерительную схему источник питания ndash тензорезистор

нагрузочным устройством установки различный прогибсопротивления исследуемого тензорезистора Результаты

Данные испытаний тензорезисторов

1

2

3

4

тензорезистора Ом

сопротивления тензоре-

установки методику эксперимента

погрешностей анализ и обобщение по-

работе В отчете допускаются лишь

рис а) тарировочной балки

тензорезистор ndash измерительный

различный прогиб балки измерить ве-Результаты наблюдений занести

Таблица 1

5

6

7

14

б) 1

2

Рис 1 1 Схема установки для испытания тензорезисторов а) схема тарировочной балки 1 ndash тарировочная балка 2 ndash тензорезисторы 3 ndash индикатор часового типа б) электрическая схема 1 ndash тензорезистор 2 ndash измерительный мост

5 По полученным данным вычислить ndash изменение сопротивления моста ∆R

∆R = Rк ndash R1

где 1 к ndash порядковые номера опыта ndash напряжение σ в балке от изгиба

a4l3

fhЕ118у

22 sdotminussdotsdotsdotsdot=

где Е ndash модуль упругости материала балки Е = 21 10 ndash5 МПа h ndash толщина тарировочной балки мм f ndash прогиб балки под нагрузкой мм l ndash плечи тарировочной балки мм а ndash плечо приложения нагрузки мм

ndash чувствительность преобразователя (S Оммм)

S = ∆Rf

6 Построить график зависимости ∆R= f(у) или ∆R = f(σ) (см рис 2) и проанализиро-вать ее

R

15

∆R Ом

σ МПа

О f мм

Рис 2 Характеристика тензорезистора

Контрольные вопросы

1 Прядок снятия характеристики тензорезистора 2 Порядок составления измерительной схемы

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА 3 5 часов

Снятие характеристик датчика давления

Цель и задача работы ознакомление с конструкцией и принципом работы датчика давления

Обеспечивающие средства преобразователи (датчики) усилители сигналов датчиков регистрирующие приборы коммутирующие устройства источники питания Задание снять характеристики датчика давления на испытательной установке Требования к отчету Отчет по лабораторной работе должен содержать

ndash вводную часть в которой раскрывается цель работы сжато приводятся основные тео-ретические положения и расчетные формулы

ndash основную часть содержащую схемы и описания установки методику эксперимента расчетный материал

ndash заключительную часть включающую расчет погрешностей анализ и обобщение по-лученных результатов формирование вывода

Каждый студент оформляет отчет по лабораторной работе В отчете допускаются лишь общепринятые сокращения и обозначения Технология выполнения работы

1 Ознакомиться с конструкцией испытательной установки 2 Собрать измерительную схему источник питания (V - 12 В) ndash датчик давления ndash из-

мерительный прибор (mА) ( см рис 3)

16

3 Создавая в датчике нагрузочным устройством 5hellip7 ступеней давления записать пока-зания измерительного прибора в таблицу наблюдений (табл2)

Рис 3 Схема датчика давления 1 2 3 ndash номера выводов датчика

Таблица 2

Данные испытаний давления

Номера опыта 1 2 3 4 5 6 7 Примечания

Давление Р мПа

Показание измерительного прибора I mА

4 Построить характеристику датчика давления (рис 4) I mА 02 04 06 08 10 Р мПа

Рис 4 Характеристика датчика давления

17

Контрольные вопросы 1 Что применяется в качестве источника питания 2 Порядок составления измерительной схемы

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА 4 4 часа

Снятие характеристик датчика перемещения

Цели и задачи работы ознакомление с конструкцией датчика перемещения и получе-ние навыка пользования датчиком

Обеспечивающие средства преобразователи (датчики) усилители сигналов датчиков регистрирующие приборы коммутирующие устройства источники питания Задания 1) Ознакомиться с конструкцией датчика перемещения

2) Снять характеристики датчика перемещения на схеме

Требования к отчету Отчет по лабораторной работе должен содержать

ndash вводную часть в которой раскрывается цель работы сжато приводятся основные тео-ретические положения и расчетные формулы

ndash основную часть содержащую схемы и описания установки методику эксперимента расчетный материал

ndash заключительную часть включающую расчет погрешностей анализ и обобщение полу-ченных результатов формирование вывода

Каждый студент оформляет отчет по лабораторной работе В отчете допускаются лишь общепринятые сокращения и обозначения

Технология выполнения работы Снятие характеристики датчика перемещения 1 Ознакомиться с конструкцией датчика перемещения 2 Собрать измерительную схему (рис 5) источник питания (6 В) ndash датчик переме-щения ndash измерительный прибор (цифровой вольтметр)

3

к механизму перемещения

Х

Рис 5 Схема датчика перемещения 1 2 3 ndash номера выводов преобразователя

V

1

18

3 Задать механизмом перемещения установки 57 положений ползунка примерно через равные интервалы и записать в таблицу наблюдений величину перемещения х и показания вольтметра Uвых (см табл3)

Таблица 3 Данные испытаний датчика перемещения

Номера опыта

1 2 3 4 5 6 7 Примечания

Перемещение X мм

Показания вольтметра Uвых В Напряжение питания

4 По полученным данным построить и проанализировать характеристику датчика перемещения (рис 6) Uвых В Х мм

Рис 6 Характеристика датчика перемещения

Снятие характеристики датчика угла поворота

1 Ознакомиться с конструкцией датчика угла поворота 2 Собрать измерительную схему (рис 7) источник питания (12 В) ndash датчик угла по-

ворота ndash измеритель (миллиампер) 3 Поворачивая бегунок датчика на равные углы кратные 5 или 10 записать показа-

ния измерителя Получить 5hellip7 точек Результаты наблюдений записать в табл 4

Рис 7 Схема угла поворота 1 2 3 ndash номера выводов преобразователя

19

Таблица 4 Данные испытаний датчика угла поворота

Номера опыта

1 2 3 4 5 6 7 Примечания

Угол поворота φ град Показания прибора I mА Напряжение

питания

4 По полученным данным построить и проанализировать характеристику датчика

(рис 8) угла поворота вычислить чувствительность указать порог чувствительности и пре-делы измерения

5 I mА φ град

Рис 8 Характеристика датчика угла поворота

Снятие характеристики преобразователя частоты вращения

Ознакомиться с конструкцией и принципиальной схемой стенда для испытания тахо-генераторов (рис 9)

Подключить стенд к источнику постоянного тока напряжением 1224 В 3 Включить стенд выключателем В1 Реостатами Р1 и Р2 установить частоту вращения

600 минndash1 и записать показания измерительного прибора 4 Увеличивая частоту вращения на 200 400 минndash1 снять 56 точек Результаты на-

блюдений записать в табл5

Рис 9 Принципиальная схема для испытания тахогенератора (Д ndash двигатель ТГ ndash тахогенератор Тах ndash указатель тахометра V ndash вольтметр В ndash выпрямитель)

20

Таблица 5 Данные испытания тахогенератора

Номера опыта

1 2 3 4 5 6 7 Примечания

Частота вращения п мин ndash1 Напряжение U В

По полученным данным построить и проанализировать характеристику тахогенерато-

ра (рис 10)

U В п минndash1 600 1200 1800

Рис 10 Характеристика тахогенератора Контрольные вопросы

1 Устройство датчика перемещения 2 Как включать в сеть вольтметр 3 Правила сборки измерительной схемы

IV КОНТРОЛЬ ЗНАНИЙ СТУДЕНТОВ 41 Тестовые материалы используемые при контроле знаний студентов

Текущая успеваемость студентов контролируется выполнением оформлением и за-щитой отчетов по лабораторным работам промежуточной аттестацией в виде тестирования Тесты промежуточной аттестации включают теоретический материал пройденный на лек-циях практический материал по лабораторным работам и типовые задачи

Тесты по дисциплине laquoОСНОВЫ НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙraquo Для проведения промежуточной аттестации студентов 4 курса специальности 150405

laquoМашины и оборудование лесного комплексаraquo Указания Все задания имеют 3 варианта ответов из которых правильный только

один Номер выбранного Вами варианта ответа запишите в бланке для ответов

Вариант 1 1 Какие бывают науки

1) Естественные оккультные астрологические 2) Технические социальные экономические 3) Естественные технические общественные философия

21

2 Что является источниками информации в процессе патентного исследования 1) Бюллетени патентных ведомств газетный материал 2) Реферативная информация отчеты НИР публикации 3) Бюллетени патентных ведомств реферативная информация публикации по изобрете-ниям отчеты НИР

3 Назовите методы измерений

1) Непосредственной оценки сравнения противопоставления 2) Непосредственной оценки сравнения противопоставления дифференциальный за-мещения совпадения нулевой 3) Замещения совпадения нулевой сравнения

Вариант 2

1 Методологические основы познания

1) Знания опыт эксперимент 2) Знания постулат закон интуиция 3) Знания научная идея гипотеза теория аксиома закон

2 Математические методы в исследованиях

1) Математическая статистика моделирование 2) Математическая формулировка физическое моделирование 3) Математическая формулировка математическое моделирование

3 Назовите виды моделей

1) Кибернетические электронные математические модели 2) Концептуальные логические кибернетические квазианалоговые модели 3) Электронные математические статистические модели

Вариант 3

1 Методология теоретических исследований

1) Наблюдение сравнение счёт 2) Счёт эксперимент абстрагирование 3) Абстрагирование наблюдение формализация анализ и синтез аксиоматический ме-тод индукция и дедукция

2 Этапы научных исследований

1) Формулировка темы исследования цель исследования задачи исследования 2) Формулировка темы исследования постановка цели и задачи исследования проведе-ние теоретических и экспериментальных исследований общий анализ результатов фор-мулировка выводов 3) Формулировка темы исследования составление ТЭО постановка цели проведение эксперимента обработка результатов формулировка выводов

3 Теоремы подобия

1) 1 2 3 2) 1 2 3 4 5 3) 1 2 3 4

22

Вариант 4

1 Методология экспериментальных исследований

1) Обобщение абстрагирование измерения 2) Анализ измерение счёт дедукция 3) Эксперимент измерение счёт моделирование

2 Виды научных исследований

1) Фундаментальные прикладные частные 2) Фундаментальные прикладные разработки 3) Разработки прикладные частные

3 Что включает в себя подобие явлений

1) Абсолютное подобие неполное подобие 2) Абсолютное подобие полное подобие неполное подобие приближенное подобие 3) Полное подобие неполное подобие приближенное подобие

42 Вопросы и требования к зачету

1 Выполнение и защита лабораторных работ 2 Положительная оценка за промежуточную тестовую работу 3 Выполнение и защита контрольной работы

Вопросы к зачету 1 Влияние дисциплины laquoОсновы научных исследованийraquo на формирование инженерных

знаний 2 Формы и методы организации научных исследований

3 Основные понятия и определения научного исследования

4 Структура исследования и общая схема научного исследования 5 Цель и задачи исследования 6 Поиск и анализ научной информации 7 Основные понятия о теории 8 Прогнозирование в науке 9 Основные понятия в моделировании 10 Сравнение и обобщение 11 Понятие laquoнаблюдениеraquo laquoЭкспериментraquo 12 Основные положения методики экспериментальных исследований 13 Понятие о режимах лесных машин 14 Виды испытаний лесных машин 15 Основные понятия об измерениях 16 Принципиальная схема электроизмерительной аппаратуры для исследований 17 Измерительная цепь 18 Источники питания 19 Регистрирующие приборы 20 Оформление результатов научных исследований 21 Внедрение результатов исследований

23

V БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК Основная учебная литература

1 Анисимов Г М Основы научных исследований лесных машин [Электронный ре-сурс] учеб для студ вузов обучающихся по направлению 250400 ndash laquoТехнология лесозаго-товительных и деревоперерабатывающих производствraquo и 190600 ndash laquoЭксплуатация наземного транспорта и транспортного оборудованияraquo Г М Анисимов А М Кочнев Издательство Лань (ЭБС) ndash Изд 2-е испр ndash Санкт-Петербург Лань 2010 ndash 529 с ndash (Учебники для ву-зов Специальная литература) ndash Режим доступа httpelanbookcomviewbook583

Дополнительная учебная учебно-методическая литература

1 Гусева Е Н Теория вероятностей и математическая статистика [Электронный ре-сурс] учеб пособие Е Н Гусева Университетская библиотека онлайн (ЭБС) ndash 5-е изд стер ndash Москва Флинта 2011 ndash 220 с ndash Режим доступа httpwwwbiblioclubrubook83543

2 Кожухар В М Основы научных исследований [Электронный ресурс] учебное по-собие В М Кожухар Университетская библиотека онлайн (ЭБС) ndash Москва Дашков и К 2012 ndash 216 с ndash Режим доступа httpwwwbiblioclubrubook115785

3 Кузнецов И Н Основы научных исследований [Электронный ресурс] учебное по-собие И Н Кузнецов Университетская библиотека онлайн (ЭБС) ndash Москва Дашков и К 2013 ndash 283 с ndash (Учебные издания для бакалавров) ndash Режим доступа httpwwwbiblioclubrubook114174

4 Основы научных исследований и НИРС [Текст] лекции для студ спец 150405 Машины и оборудование лесного комплекса всех форм обучения Б П Евдокимов отв ред М Н Шостак Федеральное агентство по образованию Сыкт лесн ин-т (фил) С-Петерб гос лесотехн акад им С М Кирова ndash Сыктывкар СЛИ 2006 ndash 52 с

5 Основы научных исследований Самостоятельная работа студентов [Текст] метод указ для подготовки дипломированных специалистов по направлению 651600 Технологи-ческие машины и оборудование спец 150405 Машины и оборудование лесного комплекса сост Б П Евдокимов сост Б П Евдокимов ndash Сыктывкар СЛИ 2007 ndash 12 с

6 Рыжков И Б Основы научных исследований и изобретательства [Электронный ре-сурс] учеб пособие для студ вузов обучающихся по направлению подготовки (специаль-ностям) 280400 ndash laquoПриродообустройствоraquo 280300 mdash laquoВодные ресурсы и водопользованиеraquo И Б Рыжков Издательство Лань (ЭБС) ndash Санкт-Петербург Лань 2012 ndash 223 с ndash (Учеб-ники для вузов Специальная литература) ndash Режим доступа httpelanbookcomviewbook2775

7 Шкляр М Ф Основы научных исследований [Текст] учеб пособие М Ф Шкляр ndash 2-е изд ndash Москва Дашков и К 2009 ndash 244 с

8 Шкляр М Ф Основы научных исследований [Электронный ресурс] учебное по-собие М Ф Шкляр Университетская библиотека онлайн (ЭБС) ndash 4-е изд ndash Москва Даш-ков и К 2012 ndash 244 с ndash (Учебные издания для бакалавров) ndash Режим доступа httpwwwbiblioclubrubook112247

Дополнительная литература

1 Автоматизация в промышленности [Текст] научно-технический производствен-ный журнал Университет новых информационных технологий управления при ФГБУН Ин-ститут проблем управления им В А Трапезникова РАН ООО Издательский дом ИнфоАв-томатизация ndash Москва ИнфоАвтоматизация ndash ВАК РИНЦ ndash Выходит ежемесячно

2010 1-12 2011 1-12 2012 1-12

2 Анурьев В И Справочник конструктора-машиностроителя [Текст] в 3-х томах Т 1 В И Анурьев под ред И Н Жестковой ndash 8-е изд перераб и доп ndash Москва Машино-строение 1999 ndash 912 с

24

3 Анурьев В И Справочник конструктора-машиностроителя [Текст] в 3-х томах Т 2 В И Анурьев под ред И Н Жестковой ndash Изд 8-е перераб и доп ndash Москва Машино-строение 1999 ndash 880 с

4 Анурьев В И Справочник конструктора-машиностроителя [Текст] в 3-х томах Т 3 В И Анурьев под ред И Н Жестковой ndash Изд 8-е перераб и доп ndash Москва Машино-строение 1999 ndash 848 с

5 История науки и техники [Текст] научный журнал ООО Издательство Научтех-литиздат ndash Москва Научтехлитиздат ndash Выходит ежемесячно ndash ISSN 1813-100Х

2008 1-12 2009 1-6 2010 1-12 2011 1-12 2012 1-12

6 Лесное хозяйство [Текст] теорет и науч-производств журн ndash Основан в 1833 г ndash Выходит раз в два месяца

2003 1-356 2004 1-6 2005 1-6 2006 4-6 2007 1-6 2008 1-6 2009 1-4 2010 1-6 2011 1-6 2012 1-6

7 Наука в современных условиях от идеи до внедрения [Текст] материалы Между-нар науч-практ конф (г Димитровград 18 марта 2008 г) Федеральное агентство по обра-зованию Ульяновский гос техн ун-т М-во сельского хоз-ва Рос Федерации ndash Ульяновск УлГТУ 2008 ndash 215 с

8 Программирование [Текст] ndash Выходит раз в два месяца 2010 1-3

9 Справочник Инженерный журнал [Текст] ndash Выходит ежемесячно 2010 1-6

Page 12: ОСНОВЫ НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ62.182.30.44/ft/301-000963.pdf · 3 СОДЕРЖАНИЕ i Рабочая программа дисциплины 4 ii Рекомендации

12

RД = i

max

пит Rl

Uminus

где Uпит ndash напряжение питания преобразователя В 1max ndash максимальный ток через измери-тель A Ri ndash внутреннее сопротивление измерителя кОм

в) в конструкции преобразователя предусматривать устройство исключающее пере-мещение laquoдвижкаraquo в крайнее положение (на максимум сигнала)

Выбор и з м е р и т е л ь н о г о (р е г и с т р у ю щ е г о) прибора При исследовании низ-кочастотных процессов в качестве измерительных (регистрирующих) приборов могут при-меняться вольтметры самопишущие Параметры этих приборов следует выбрать так чтобы максимальный сигнал снимаемый с преобразователя не превышал 23 шкалы

При регистрации сигналов на осциллографе величина наибольшего тока от преобразо-вателя не должна превышать величину тока шлейфа (гальванометра) осциллографа а часто-та регистрируемого процесса должна быть меньше частоты собственных колебаний гальва-нометра в 510 раз

Таким образом при выборе измерительной системы надо предварительно знать

1) диапазон частот изучаемого процесса (для выбора типа преобразователя) 2) примерную величину действующих усилий (для расчета деформаций и напряжений

в деталях) 3) величину возможных максимальных сигналов от преобразователей (рассчитывают-

ся на основании п 1 и 2) 4) вид (тип) предполагаемого регистрирующего прибора и его чувствительность (для

решения вопроса о необходимости применения усилителя) Выполнив четыре указанных действия переходят к разработке измерительной схемы

Детализация будет выполняться в процессе доводки Контрольные вопросы

1 Порядок подбора тензодатчиков 2 Для каких целей включается дополнительное сопротивление в измерительный

комплект 3 Назначение осциллографа

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА 2

5 часов Снятие характеристики тензорезистров

Цель и задача работы ознакомление с конструкцией и принципом работы тензоре-зисторов

Обеспечивающие средства преобразователи (датчики) усилители сигналов датчи-ков регистрирующие приборы коммутирующие устройства источники питания тарировоч-ная балка тензорезистор

Задание снять характеристики тензорезисторов

Требования к отчету Отчет по лабораторной работе должен содержать

- вводную часть в которой раскрывается цель работы сжато приводятся основные тео-ретические положения и расчетные формулы

- основную часть содержащуюрасчетный материал

- заключительную частьлученных результатов формированиеКаждый студент оформляет

общепринятые сокращения и обозначения

Технология выполнения

1 Ознакомиться с конструкцией2 Измерить толщину h длину3 Собрать измерительную

мост (рис 11б) 4 Задавая нагрузочным устройством

личину сопротивленияв таблицу 1

Прогиб балки f мм Сопротивление тензорезистораИзмерение сопротивления тензорзистора R Ом Напряжение в балке σ мПа

13

часть содержащую схемы и описания установки методику

заключительную часть включающую расчет погрешностей анализов формирование вывода

студент оформляет отчет по лабораторной работе В отчетесокращения и обозначения

выполнения работы

Ознакомиться с конструкцией тарировочной балки ( рис 1 1а) длину и плечо приложения нагрузки а тарировочной

измерительную схему источник питания ndash тензорезистор

нагрузочным устройством установки различный прогибсопротивления исследуемого тензорезистора Результаты

Данные испытаний тензорезисторов

1

2

3

4

тензорезистора Ом

сопротивления тензоре-

установки методику эксперимента

погрешностей анализ и обобщение по-

работе В отчете допускаются лишь

рис а) тарировочной балки

тензорезистор ndash измерительный

различный прогиб балки измерить ве-Результаты наблюдений занести

Таблица 1

5

6

7

14

б) 1

2

Рис 1 1 Схема установки для испытания тензорезисторов а) схема тарировочной балки 1 ndash тарировочная балка 2 ndash тензорезисторы 3 ndash индикатор часового типа б) электрическая схема 1 ndash тензорезистор 2 ndash измерительный мост

5 По полученным данным вычислить ndash изменение сопротивления моста ∆R

∆R = Rк ndash R1

где 1 к ndash порядковые номера опыта ndash напряжение σ в балке от изгиба

a4l3

fhЕ118у

22 sdotminussdotsdotsdotsdot=

где Е ndash модуль упругости материала балки Е = 21 10 ndash5 МПа h ndash толщина тарировочной балки мм f ndash прогиб балки под нагрузкой мм l ndash плечи тарировочной балки мм а ndash плечо приложения нагрузки мм

ndash чувствительность преобразователя (S Оммм)

S = ∆Rf

6 Построить график зависимости ∆R= f(у) или ∆R = f(σ) (см рис 2) и проанализиро-вать ее

R

15

∆R Ом

σ МПа

О f мм

Рис 2 Характеристика тензорезистора

Контрольные вопросы

1 Прядок снятия характеристики тензорезистора 2 Порядок составления измерительной схемы

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА 3 5 часов

Снятие характеристик датчика давления

Цель и задача работы ознакомление с конструкцией и принципом работы датчика давления

Обеспечивающие средства преобразователи (датчики) усилители сигналов датчиков регистрирующие приборы коммутирующие устройства источники питания Задание снять характеристики датчика давления на испытательной установке Требования к отчету Отчет по лабораторной работе должен содержать

ndash вводную часть в которой раскрывается цель работы сжато приводятся основные тео-ретические положения и расчетные формулы

ndash основную часть содержащую схемы и описания установки методику эксперимента расчетный материал

ndash заключительную часть включающую расчет погрешностей анализ и обобщение по-лученных результатов формирование вывода

Каждый студент оформляет отчет по лабораторной работе В отчете допускаются лишь общепринятые сокращения и обозначения Технология выполнения работы

1 Ознакомиться с конструкцией испытательной установки 2 Собрать измерительную схему источник питания (V - 12 В) ndash датчик давления ndash из-

мерительный прибор (mА) ( см рис 3)

16

3 Создавая в датчике нагрузочным устройством 5hellip7 ступеней давления записать пока-зания измерительного прибора в таблицу наблюдений (табл2)

Рис 3 Схема датчика давления 1 2 3 ndash номера выводов датчика

Таблица 2

Данные испытаний давления

Номера опыта 1 2 3 4 5 6 7 Примечания

Давление Р мПа

Показание измерительного прибора I mА

4 Построить характеристику датчика давления (рис 4) I mА 02 04 06 08 10 Р мПа

Рис 4 Характеристика датчика давления

17

Контрольные вопросы 1 Что применяется в качестве источника питания 2 Порядок составления измерительной схемы

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА 4 4 часа

Снятие характеристик датчика перемещения

Цели и задачи работы ознакомление с конструкцией датчика перемещения и получе-ние навыка пользования датчиком

Обеспечивающие средства преобразователи (датчики) усилители сигналов датчиков регистрирующие приборы коммутирующие устройства источники питания Задания 1) Ознакомиться с конструкцией датчика перемещения

2) Снять характеристики датчика перемещения на схеме

Требования к отчету Отчет по лабораторной работе должен содержать

ndash вводную часть в которой раскрывается цель работы сжато приводятся основные тео-ретические положения и расчетные формулы

ndash основную часть содержащую схемы и описания установки методику эксперимента расчетный материал

ndash заключительную часть включающую расчет погрешностей анализ и обобщение полу-ченных результатов формирование вывода

Каждый студент оформляет отчет по лабораторной работе В отчете допускаются лишь общепринятые сокращения и обозначения

Технология выполнения работы Снятие характеристики датчика перемещения 1 Ознакомиться с конструкцией датчика перемещения 2 Собрать измерительную схему (рис 5) источник питания (6 В) ndash датчик переме-щения ndash измерительный прибор (цифровой вольтметр)

3

к механизму перемещения

Х

Рис 5 Схема датчика перемещения 1 2 3 ndash номера выводов преобразователя

V

1

18

3 Задать механизмом перемещения установки 57 положений ползунка примерно через равные интервалы и записать в таблицу наблюдений величину перемещения х и показания вольтметра Uвых (см табл3)

Таблица 3 Данные испытаний датчика перемещения

Номера опыта

1 2 3 4 5 6 7 Примечания

Перемещение X мм

Показания вольтметра Uвых В Напряжение питания

4 По полученным данным построить и проанализировать характеристику датчика перемещения (рис 6) Uвых В Х мм

Рис 6 Характеристика датчика перемещения

Снятие характеристики датчика угла поворота

1 Ознакомиться с конструкцией датчика угла поворота 2 Собрать измерительную схему (рис 7) источник питания (12 В) ndash датчик угла по-

ворота ndash измеритель (миллиампер) 3 Поворачивая бегунок датчика на равные углы кратные 5 или 10 записать показа-

ния измерителя Получить 5hellip7 точек Результаты наблюдений записать в табл 4

Рис 7 Схема угла поворота 1 2 3 ndash номера выводов преобразователя

19

Таблица 4 Данные испытаний датчика угла поворота

Номера опыта

1 2 3 4 5 6 7 Примечания

Угол поворота φ град Показания прибора I mА Напряжение

питания

4 По полученным данным построить и проанализировать характеристику датчика

(рис 8) угла поворота вычислить чувствительность указать порог чувствительности и пре-делы измерения

5 I mА φ град

Рис 8 Характеристика датчика угла поворота

Снятие характеристики преобразователя частоты вращения

Ознакомиться с конструкцией и принципиальной схемой стенда для испытания тахо-генераторов (рис 9)

Подключить стенд к источнику постоянного тока напряжением 1224 В 3 Включить стенд выключателем В1 Реостатами Р1 и Р2 установить частоту вращения

600 минndash1 и записать показания измерительного прибора 4 Увеличивая частоту вращения на 200 400 минndash1 снять 56 точек Результаты на-

блюдений записать в табл5

Рис 9 Принципиальная схема для испытания тахогенератора (Д ndash двигатель ТГ ndash тахогенератор Тах ndash указатель тахометра V ndash вольтметр В ndash выпрямитель)

20

Таблица 5 Данные испытания тахогенератора

Номера опыта

1 2 3 4 5 6 7 Примечания

Частота вращения п мин ndash1 Напряжение U В

По полученным данным построить и проанализировать характеристику тахогенерато-

ра (рис 10)

U В п минndash1 600 1200 1800

Рис 10 Характеристика тахогенератора Контрольные вопросы

1 Устройство датчика перемещения 2 Как включать в сеть вольтметр 3 Правила сборки измерительной схемы

IV КОНТРОЛЬ ЗНАНИЙ СТУДЕНТОВ 41 Тестовые материалы используемые при контроле знаний студентов

Текущая успеваемость студентов контролируется выполнением оформлением и за-щитой отчетов по лабораторным работам промежуточной аттестацией в виде тестирования Тесты промежуточной аттестации включают теоретический материал пройденный на лек-циях практический материал по лабораторным работам и типовые задачи

Тесты по дисциплине laquoОСНОВЫ НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙraquo Для проведения промежуточной аттестации студентов 4 курса специальности 150405

laquoМашины и оборудование лесного комплексаraquo Указания Все задания имеют 3 варианта ответов из которых правильный только

один Номер выбранного Вами варианта ответа запишите в бланке для ответов

Вариант 1 1 Какие бывают науки

1) Естественные оккультные астрологические 2) Технические социальные экономические 3) Естественные технические общественные философия

21

2 Что является источниками информации в процессе патентного исследования 1) Бюллетени патентных ведомств газетный материал 2) Реферативная информация отчеты НИР публикации 3) Бюллетени патентных ведомств реферативная информация публикации по изобрете-ниям отчеты НИР

3 Назовите методы измерений

1) Непосредственной оценки сравнения противопоставления 2) Непосредственной оценки сравнения противопоставления дифференциальный за-мещения совпадения нулевой 3) Замещения совпадения нулевой сравнения

Вариант 2

1 Методологические основы познания

1) Знания опыт эксперимент 2) Знания постулат закон интуиция 3) Знания научная идея гипотеза теория аксиома закон

2 Математические методы в исследованиях

1) Математическая статистика моделирование 2) Математическая формулировка физическое моделирование 3) Математическая формулировка математическое моделирование

3 Назовите виды моделей

1) Кибернетические электронные математические модели 2) Концептуальные логические кибернетические квазианалоговые модели 3) Электронные математические статистические модели

Вариант 3

1 Методология теоретических исследований

1) Наблюдение сравнение счёт 2) Счёт эксперимент абстрагирование 3) Абстрагирование наблюдение формализация анализ и синтез аксиоматический ме-тод индукция и дедукция

2 Этапы научных исследований

1) Формулировка темы исследования цель исследования задачи исследования 2) Формулировка темы исследования постановка цели и задачи исследования проведе-ние теоретических и экспериментальных исследований общий анализ результатов фор-мулировка выводов 3) Формулировка темы исследования составление ТЭО постановка цели проведение эксперимента обработка результатов формулировка выводов

3 Теоремы подобия

1) 1 2 3 2) 1 2 3 4 5 3) 1 2 3 4

22

Вариант 4

1 Методология экспериментальных исследований

1) Обобщение абстрагирование измерения 2) Анализ измерение счёт дедукция 3) Эксперимент измерение счёт моделирование

2 Виды научных исследований

1) Фундаментальные прикладные частные 2) Фундаментальные прикладные разработки 3) Разработки прикладные частные

3 Что включает в себя подобие явлений

1) Абсолютное подобие неполное подобие 2) Абсолютное подобие полное подобие неполное подобие приближенное подобие 3) Полное подобие неполное подобие приближенное подобие

42 Вопросы и требования к зачету

1 Выполнение и защита лабораторных работ 2 Положительная оценка за промежуточную тестовую работу 3 Выполнение и защита контрольной работы

Вопросы к зачету 1 Влияние дисциплины laquoОсновы научных исследованийraquo на формирование инженерных

знаний 2 Формы и методы организации научных исследований

3 Основные понятия и определения научного исследования

4 Структура исследования и общая схема научного исследования 5 Цель и задачи исследования 6 Поиск и анализ научной информации 7 Основные понятия о теории 8 Прогнозирование в науке 9 Основные понятия в моделировании 10 Сравнение и обобщение 11 Понятие laquoнаблюдениеraquo laquoЭкспериментraquo 12 Основные положения методики экспериментальных исследований 13 Понятие о режимах лесных машин 14 Виды испытаний лесных машин 15 Основные понятия об измерениях 16 Принципиальная схема электроизмерительной аппаратуры для исследований 17 Измерительная цепь 18 Источники питания 19 Регистрирующие приборы 20 Оформление результатов научных исследований 21 Внедрение результатов исследований

23

V БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК Основная учебная литература

1 Анисимов Г М Основы научных исследований лесных машин [Электронный ре-сурс] учеб для студ вузов обучающихся по направлению 250400 ndash laquoТехнология лесозаго-товительных и деревоперерабатывающих производствraquo и 190600 ndash laquoЭксплуатация наземного транспорта и транспортного оборудованияraquo Г М Анисимов А М Кочнев Издательство Лань (ЭБС) ndash Изд 2-е испр ndash Санкт-Петербург Лань 2010 ndash 529 с ndash (Учебники для ву-зов Специальная литература) ndash Режим доступа httpelanbookcomviewbook583

Дополнительная учебная учебно-методическая литература

1 Гусева Е Н Теория вероятностей и математическая статистика [Электронный ре-сурс] учеб пособие Е Н Гусева Университетская библиотека онлайн (ЭБС) ndash 5-е изд стер ndash Москва Флинта 2011 ndash 220 с ndash Режим доступа httpwwwbiblioclubrubook83543

2 Кожухар В М Основы научных исследований [Электронный ресурс] учебное по-собие В М Кожухар Университетская библиотека онлайн (ЭБС) ndash Москва Дашков и К 2012 ndash 216 с ndash Режим доступа httpwwwbiblioclubrubook115785

3 Кузнецов И Н Основы научных исследований [Электронный ресурс] учебное по-собие И Н Кузнецов Университетская библиотека онлайн (ЭБС) ndash Москва Дашков и К 2013 ndash 283 с ndash (Учебные издания для бакалавров) ndash Режим доступа httpwwwbiblioclubrubook114174

4 Основы научных исследований и НИРС [Текст] лекции для студ спец 150405 Машины и оборудование лесного комплекса всех форм обучения Б П Евдокимов отв ред М Н Шостак Федеральное агентство по образованию Сыкт лесн ин-т (фил) С-Петерб гос лесотехн акад им С М Кирова ndash Сыктывкар СЛИ 2006 ndash 52 с

5 Основы научных исследований Самостоятельная работа студентов [Текст] метод указ для подготовки дипломированных специалистов по направлению 651600 Технологи-ческие машины и оборудование спец 150405 Машины и оборудование лесного комплекса сост Б П Евдокимов сост Б П Евдокимов ndash Сыктывкар СЛИ 2007 ndash 12 с

6 Рыжков И Б Основы научных исследований и изобретательства [Электронный ре-сурс] учеб пособие для студ вузов обучающихся по направлению подготовки (специаль-ностям) 280400 ndash laquoПриродообустройствоraquo 280300 mdash laquoВодные ресурсы и водопользованиеraquo И Б Рыжков Издательство Лань (ЭБС) ndash Санкт-Петербург Лань 2012 ndash 223 с ndash (Учеб-ники для вузов Специальная литература) ndash Режим доступа httpelanbookcomviewbook2775

7 Шкляр М Ф Основы научных исследований [Текст] учеб пособие М Ф Шкляр ndash 2-е изд ndash Москва Дашков и К 2009 ndash 244 с

8 Шкляр М Ф Основы научных исследований [Электронный ресурс] учебное по-собие М Ф Шкляр Университетская библиотека онлайн (ЭБС) ndash 4-е изд ndash Москва Даш-ков и К 2012 ndash 244 с ndash (Учебные издания для бакалавров) ndash Режим доступа httpwwwbiblioclubrubook112247

Дополнительная литература

1 Автоматизация в промышленности [Текст] научно-технический производствен-ный журнал Университет новых информационных технологий управления при ФГБУН Ин-ститут проблем управления им В А Трапезникова РАН ООО Издательский дом ИнфоАв-томатизация ndash Москва ИнфоАвтоматизация ndash ВАК РИНЦ ndash Выходит ежемесячно

2010 1-12 2011 1-12 2012 1-12

2 Анурьев В И Справочник конструктора-машиностроителя [Текст] в 3-х томах Т 1 В И Анурьев под ред И Н Жестковой ndash 8-е изд перераб и доп ndash Москва Машино-строение 1999 ndash 912 с

24

3 Анурьев В И Справочник конструктора-машиностроителя [Текст] в 3-х томах Т 2 В И Анурьев под ред И Н Жестковой ndash Изд 8-е перераб и доп ndash Москва Машино-строение 1999 ndash 880 с

4 Анурьев В И Справочник конструктора-машиностроителя [Текст] в 3-х томах Т 3 В И Анурьев под ред И Н Жестковой ndash Изд 8-е перераб и доп ndash Москва Машино-строение 1999 ndash 848 с

5 История науки и техники [Текст] научный журнал ООО Издательство Научтех-литиздат ndash Москва Научтехлитиздат ndash Выходит ежемесячно ndash ISSN 1813-100Х

2008 1-12 2009 1-6 2010 1-12 2011 1-12 2012 1-12

6 Лесное хозяйство [Текст] теорет и науч-производств журн ndash Основан в 1833 г ndash Выходит раз в два месяца

2003 1-356 2004 1-6 2005 1-6 2006 4-6 2007 1-6 2008 1-6 2009 1-4 2010 1-6 2011 1-6 2012 1-6

7 Наука в современных условиях от идеи до внедрения [Текст] материалы Между-нар науч-практ конф (г Димитровград 18 марта 2008 г) Федеральное агентство по обра-зованию Ульяновский гос техн ун-т М-во сельского хоз-ва Рос Федерации ndash Ульяновск УлГТУ 2008 ndash 215 с

8 Программирование [Текст] ndash Выходит раз в два месяца 2010 1-3

9 Справочник Инженерный журнал [Текст] ndash Выходит ежемесячно 2010 1-6

Page 13: ОСНОВЫ НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ62.182.30.44/ft/301-000963.pdf · 3 СОДЕРЖАНИЕ i Рабочая программа дисциплины 4 ii Рекомендации

- основную часть содержащуюрасчетный материал

- заключительную частьлученных результатов формированиеКаждый студент оформляет

общепринятые сокращения и обозначения

Технология выполнения

1 Ознакомиться с конструкцией2 Измерить толщину h длину3 Собрать измерительную

мост (рис 11б) 4 Задавая нагрузочным устройством

личину сопротивленияв таблицу 1

Прогиб балки f мм Сопротивление тензорезистораИзмерение сопротивления тензорзистора R Ом Напряжение в балке σ мПа

13

часть содержащую схемы и описания установки методику

заключительную часть включающую расчет погрешностей анализов формирование вывода

студент оформляет отчет по лабораторной работе В отчетесокращения и обозначения

выполнения работы

Ознакомиться с конструкцией тарировочной балки ( рис 1 1а) длину и плечо приложения нагрузки а тарировочной

измерительную схему источник питания ndash тензорезистор

нагрузочным устройством установки различный прогибсопротивления исследуемого тензорезистора Результаты

Данные испытаний тензорезисторов

1

2

3

4

тензорезистора Ом

сопротивления тензоре-

установки методику эксперимента

погрешностей анализ и обобщение по-

работе В отчете допускаются лишь

рис а) тарировочной балки

тензорезистор ndash измерительный

различный прогиб балки измерить ве-Результаты наблюдений занести

Таблица 1

5

6

7

14

б) 1

2

Рис 1 1 Схема установки для испытания тензорезисторов а) схема тарировочной балки 1 ndash тарировочная балка 2 ndash тензорезисторы 3 ndash индикатор часового типа б) электрическая схема 1 ndash тензорезистор 2 ndash измерительный мост

5 По полученным данным вычислить ndash изменение сопротивления моста ∆R

∆R = Rк ndash R1

где 1 к ndash порядковые номера опыта ndash напряжение σ в балке от изгиба

a4l3

fhЕ118у

22 sdotminussdotsdotsdotsdot=

где Е ndash модуль упругости материала балки Е = 21 10 ndash5 МПа h ndash толщина тарировочной балки мм f ndash прогиб балки под нагрузкой мм l ndash плечи тарировочной балки мм а ndash плечо приложения нагрузки мм

ndash чувствительность преобразователя (S Оммм)

S = ∆Rf

6 Построить график зависимости ∆R= f(у) или ∆R = f(σ) (см рис 2) и проанализиро-вать ее

R

15

∆R Ом

σ МПа

О f мм

Рис 2 Характеристика тензорезистора

Контрольные вопросы

1 Прядок снятия характеристики тензорезистора 2 Порядок составления измерительной схемы

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА 3 5 часов

Снятие характеристик датчика давления

Цель и задача работы ознакомление с конструкцией и принципом работы датчика давления

Обеспечивающие средства преобразователи (датчики) усилители сигналов датчиков регистрирующие приборы коммутирующие устройства источники питания Задание снять характеристики датчика давления на испытательной установке Требования к отчету Отчет по лабораторной работе должен содержать

ndash вводную часть в которой раскрывается цель работы сжато приводятся основные тео-ретические положения и расчетные формулы

ndash основную часть содержащую схемы и описания установки методику эксперимента расчетный материал

ndash заключительную часть включающую расчет погрешностей анализ и обобщение по-лученных результатов формирование вывода

Каждый студент оформляет отчет по лабораторной работе В отчете допускаются лишь общепринятые сокращения и обозначения Технология выполнения работы

1 Ознакомиться с конструкцией испытательной установки 2 Собрать измерительную схему источник питания (V - 12 В) ndash датчик давления ndash из-

мерительный прибор (mА) ( см рис 3)

16

3 Создавая в датчике нагрузочным устройством 5hellip7 ступеней давления записать пока-зания измерительного прибора в таблицу наблюдений (табл2)

Рис 3 Схема датчика давления 1 2 3 ndash номера выводов датчика

Таблица 2

Данные испытаний давления

Номера опыта 1 2 3 4 5 6 7 Примечания

Давление Р мПа

Показание измерительного прибора I mА

4 Построить характеристику датчика давления (рис 4) I mА 02 04 06 08 10 Р мПа

Рис 4 Характеристика датчика давления

17

Контрольные вопросы 1 Что применяется в качестве источника питания 2 Порядок составления измерительной схемы

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА 4 4 часа

Снятие характеристик датчика перемещения

Цели и задачи работы ознакомление с конструкцией датчика перемещения и получе-ние навыка пользования датчиком

Обеспечивающие средства преобразователи (датчики) усилители сигналов датчиков регистрирующие приборы коммутирующие устройства источники питания Задания 1) Ознакомиться с конструкцией датчика перемещения

2) Снять характеристики датчика перемещения на схеме

Требования к отчету Отчет по лабораторной работе должен содержать

ndash вводную часть в которой раскрывается цель работы сжато приводятся основные тео-ретические положения и расчетные формулы

ndash основную часть содержащую схемы и описания установки методику эксперимента расчетный материал

ndash заключительную часть включающую расчет погрешностей анализ и обобщение полу-ченных результатов формирование вывода

Каждый студент оформляет отчет по лабораторной работе В отчете допускаются лишь общепринятые сокращения и обозначения

Технология выполнения работы Снятие характеристики датчика перемещения 1 Ознакомиться с конструкцией датчика перемещения 2 Собрать измерительную схему (рис 5) источник питания (6 В) ndash датчик переме-щения ndash измерительный прибор (цифровой вольтметр)

3

к механизму перемещения

Х

Рис 5 Схема датчика перемещения 1 2 3 ndash номера выводов преобразователя

V

1

18

3 Задать механизмом перемещения установки 57 положений ползунка примерно через равные интервалы и записать в таблицу наблюдений величину перемещения х и показания вольтметра Uвых (см табл3)

Таблица 3 Данные испытаний датчика перемещения

Номера опыта

1 2 3 4 5 6 7 Примечания

Перемещение X мм

Показания вольтметра Uвых В Напряжение питания

4 По полученным данным построить и проанализировать характеристику датчика перемещения (рис 6) Uвых В Х мм

Рис 6 Характеристика датчика перемещения

Снятие характеристики датчика угла поворота

1 Ознакомиться с конструкцией датчика угла поворота 2 Собрать измерительную схему (рис 7) источник питания (12 В) ndash датчик угла по-

ворота ndash измеритель (миллиампер) 3 Поворачивая бегунок датчика на равные углы кратные 5 или 10 записать показа-

ния измерителя Получить 5hellip7 точек Результаты наблюдений записать в табл 4

Рис 7 Схема угла поворота 1 2 3 ndash номера выводов преобразователя

19

Таблица 4 Данные испытаний датчика угла поворота

Номера опыта

1 2 3 4 5 6 7 Примечания

Угол поворота φ град Показания прибора I mА Напряжение

питания

4 По полученным данным построить и проанализировать характеристику датчика

(рис 8) угла поворота вычислить чувствительность указать порог чувствительности и пре-делы измерения

5 I mА φ град

Рис 8 Характеристика датчика угла поворота

Снятие характеристики преобразователя частоты вращения

Ознакомиться с конструкцией и принципиальной схемой стенда для испытания тахо-генераторов (рис 9)

Подключить стенд к источнику постоянного тока напряжением 1224 В 3 Включить стенд выключателем В1 Реостатами Р1 и Р2 установить частоту вращения

600 минndash1 и записать показания измерительного прибора 4 Увеличивая частоту вращения на 200 400 минndash1 снять 56 точек Результаты на-

блюдений записать в табл5

Рис 9 Принципиальная схема для испытания тахогенератора (Д ndash двигатель ТГ ndash тахогенератор Тах ndash указатель тахометра V ndash вольтметр В ndash выпрямитель)

20

Таблица 5 Данные испытания тахогенератора

Номера опыта

1 2 3 4 5 6 7 Примечания

Частота вращения п мин ndash1 Напряжение U В

По полученным данным построить и проанализировать характеристику тахогенерато-

ра (рис 10)

U В п минndash1 600 1200 1800

Рис 10 Характеристика тахогенератора Контрольные вопросы

1 Устройство датчика перемещения 2 Как включать в сеть вольтметр 3 Правила сборки измерительной схемы

IV КОНТРОЛЬ ЗНАНИЙ СТУДЕНТОВ 41 Тестовые материалы используемые при контроле знаний студентов

Текущая успеваемость студентов контролируется выполнением оформлением и за-щитой отчетов по лабораторным работам промежуточной аттестацией в виде тестирования Тесты промежуточной аттестации включают теоретический материал пройденный на лек-циях практический материал по лабораторным работам и типовые задачи

Тесты по дисциплине laquoОСНОВЫ НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙraquo Для проведения промежуточной аттестации студентов 4 курса специальности 150405

laquoМашины и оборудование лесного комплексаraquo Указания Все задания имеют 3 варианта ответов из которых правильный только

один Номер выбранного Вами варианта ответа запишите в бланке для ответов

Вариант 1 1 Какие бывают науки

1) Естественные оккультные астрологические 2) Технические социальные экономические 3) Естественные технические общественные философия

21

2 Что является источниками информации в процессе патентного исследования 1) Бюллетени патентных ведомств газетный материал 2) Реферативная информация отчеты НИР публикации 3) Бюллетени патентных ведомств реферативная информация публикации по изобрете-ниям отчеты НИР

3 Назовите методы измерений

1) Непосредственной оценки сравнения противопоставления 2) Непосредственной оценки сравнения противопоставления дифференциальный за-мещения совпадения нулевой 3) Замещения совпадения нулевой сравнения

Вариант 2

1 Методологические основы познания

1) Знания опыт эксперимент 2) Знания постулат закон интуиция 3) Знания научная идея гипотеза теория аксиома закон

2 Математические методы в исследованиях

1) Математическая статистика моделирование 2) Математическая формулировка физическое моделирование 3) Математическая формулировка математическое моделирование

3 Назовите виды моделей

1) Кибернетические электронные математические модели 2) Концептуальные логические кибернетические квазианалоговые модели 3) Электронные математические статистические модели

Вариант 3

1 Методология теоретических исследований

1) Наблюдение сравнение счёт 2) Счёт эксперимент абстрагирование 3) Абстрагирование наблюдение формализация анализ и синтез аксиоматический ме-тод индукция и дедукция

2 Этапы научных исследований

1) Формулировка темы исследования цель исследования задачи исследования 2) Формулировка темы исследования постановка цели и задачи исследования проведе-ние теоретических и экспериментальных исследований общий анализ результатов фор-мулировка выводов 3) Формулировка темы исследования составление ТЭО постановка цели проведение эксперимента обработка результатов формулировка выводов

3 Теоремы подобия

1) 1 2 3 2) 1 2 3 4 5 3) 1 2 3 4

22

Вариант 4

1 Методология экспериментальных исследований

1) Обобщение абстрагирование измерения 2) Анализ измерение счёт дедукция 3) Эксперимент измерение счёт моделирование

2 Виды научных исследований

1) Фундаментальные прикладные частные 2) Фундаментальные прикладные разработки 3) Разработки прикладные частные

3 Что включает в себя подобие явлений

1) Абсолютное подобие неполное подобие 2) Абсолютное подобие полное подобие неполное подобие приближенное подобие 3) Полное подобие неполное подобие приближенное подобие

42 Вопросы и требования к зачету

1 Выполнение и защита лабораторных работ 2 Положительная оценка за промежуточную тестовую работу 3 Выполнение и защита контрольной работы

Вопросы к зачету 1 Влияние дисциплины laquoОсновы научных исследованийraquo на формирование инженерных

знаний 2 Формы и методы организации научных исследований

3 Основные понятия и определения научного исследования

4 Структура исследования и общая схема научного исследования 5 Цель и задачи исследования 6 Поиск и анализ научной информации 7 Основные понятия о теории 8 Прогнозирование в науке 9 Основные понятия в моделировании 10 Сравнение и обобщение 11 Понятие laquoнаблюдениеraquo laquoЭкспериментraquo 12 Основные положения методики экспериментальных исследований 13 Понятие о режимах лесных машин 14 Виды испытаний лесных машин 15 Основные понятия об измерениях 16 Принципиальная схема электроизмерительной аппаратуры для исследований 17 Измерительная цепь 18 Источники питания 19 Регистрирующие приборы 20 Оформление результатов научных исследований 21 Внедрение результатов исследований

23

V БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК Основная учебная литература

1 Анисимов Г М Основы научных исследований лесных машин [Электронный ре-сурс] учеб для студ вузов обучающихся по направлению 250400 ndash laquoТехнология лесозаго-товительных и деревоперерабатывающих производствraquo и 190600 ndash laquoЭксплуатация наземного транспорта и транспортного оборудованияraquo Г М Анисимов А М Кочнев Издательство Лань (ЭБС) ndash Изд 2-е испр ndash Санкт-Петербург Лань 2010 ndash 529 с ndash (Учебники для ву-зов Специальная литература) ndash Режим доступа httpelanbookcomviewbook583

Дополнительная учебная учебно-методическая литература

1 Гусева Е Н Теория вероятностей и математическая статистика [Электронный ре-сурс] учеб пособие Е Н Гусева Университетская библиотека онлайн (ЭБС) ndash 5-е изд стер ndash Москва Флинта 2011 ndash 220 с ndash Режим доступа httpwwwbiblioclubrubook83543

2 Кожухар В М Основы научных исследований [Электронный ресурс] учебное по-собие В М Кожухар Университетская библиотека онлайн (ЭБС) ndash Москва Дашков и К 2012 ndash 216 с ndash Режим доступа httpwwwbiblioclubrubook115785

3 Кузнецов И Н Основы научных исследований [Электронный ресурс] учебное по-собие И Н Кузнецов Университетская библиотека онлайн (ЭБС) ndash Москва Дашков и К 2013 ndash 283 с ndash (Учебные издания для бакалавров) ndash Режим доступа httpwwwbiblioclubrubook114174

4 Основы научных исследований и НИРС [Текст] лекции для студ спец 150405 Машины и оборудование лесного комплекса всех форм обучения Б П Евдокимов отв ред М Н Шостак Федеральное агентство по образованию Сыкт лесн ин-т (фил) С-Петерб гос лесотехн акад им С М Кирова ndash Сыктывкар СЛИ 2006 ndash 52 с

5 Основы научных исследований Самостоятельная работа студентов [Текст] метод указ для подготовки дипломированных специалистов по направлению 651600 Технологи-ческие машины и оборудование спец 150405 Машины и оборудование лесного комплекса сост Б П Евдокимов сост Б П Евдокимов ndash Сыктывкар СЛИ 2007 ndash 12 с

6 Рыжков И Б Основы научных исследований и изобретательства [Электронный ре-сурс] учеб пособие для студ вузов обучающихся по направлению подготовки (специаль-ностям) 280400 ndash laquoПриродообустройствоraquo 280300 mdash laquoВодные ресурсы и водопользованиеraquo И Б Рыжков Издательство Лань (ЭБС) ndash Санкт-Петербург Лань 2012 ndash 223 с ndash (Учеб-ники для вузов Специальная литература) ndash Режим доступа httpelanbookcomviewbook2775

7 Шкляр М Ф Основы научных исследований [Текст] учеб пособие М Ф Шкляр ndash 2-е изд ndash Москва Дашков и К 2009 ndash 244 с

8 Шкляр М Ф Основы научных исследований [Электронный ресурс] учебное по-собие М Ф Шкляр Университетская библиотека онлайн (ЭБС) ndash 4-е изд ndash Москва Даш-ков и К 2012 ndash 244 с ndash (Учебные издания для бакалавров) ndash Режим доступа httpwwwbiblioclubrubook112247

Дополнительная литература

1 Автоматизация в промышленности [Текст] научно-технический производствен-ный журнал Университет новых информационных технологий управления при ФГБУН Ин-ститут проблем управления им В А Трапезникова РАН ООО Издательский дом ИнфоАв-томатизация ndash Москва ИнфоАвтоматизация ndash ВАК РИНЦ ndash Выходит ежемесячно

2010 1-12 2011 1-12 2012 1-12

2 Анурьев В И Справочник конструктора-машиностроителя [Текст] в 3-х томах Т 1 В И Анурьев под ред И Н Жестковой ndash 8-е изд перераб и доп ndash Москва Машино-строение 1999 ndash 912 с

24

3 Анурьев В И Справочник конструктора-машиностроителя [Текст] в 3-х томах Т 2 В И Анурьев под ред И Н Жестковой ndash Изд 8-е перераб и доп ndash Москва Машино-строение 1999 ndash 880 с

4 Анурьев В И Справочник конструктора-машиностроителя [Текст] в 3-х томах Т 3 В И Анурьев под ред И Н Жестковой ndash Изд 8-е перераб и доп ndash Москва Машино-строение 1999 ndash 848 с

5 История науки и техники [Текст] научный журнал ООО Издательство Научтех-литиздат ndash Москва Научтехлитиздат ndash Выходит ежемесячно ndash ISSN 1813-100Х

2008 1-12 2009 1-6 2010 1-12 2011 1-12 2012 1-12

6 Лесное хозяйство [Текст] теорет и науч-производств журн ndash Основан в 1833 г ndash Выходит раз в два месяца

2003 1-356 2004 1-6 2005 1-6 2006 4-6 2007 1-6 2008 1-6 2009 1-4 2010 1-6 2011 1-6 2012 1-6

7 Наука в современных условиях от идеи до внедрения [Текст] материалы Между-нар науч-практ конф (г Димитровград 18 марта 2008 г) Федеральное агентство по обра-зованию Ульяновский гос техн ун-т М-во сельского хоз-ва Рос Федерации ndash Ульяновск УлГТУ 2008 ndash 215 с

8 Программирование [Текст] ndash Выходит раз в два месяца 2010 1-3

9 Справочник Инженерный журнал [Текст] ndash Выходит ежемесячно 2010 1-6

Page 14: ОСНОВЫ НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ62.182.30.44/ft/301-000963.pdf · 3 СОДЕРЖАНИЕ i Рабочая программа дисциплины 4 ii Рекомендации

14

б) 1

2

Рис 1 1 Схема установки для испытания тензорезисторов а) схема тарировочной балки 1 ndash тарировочная балка 2 ndash тензорезисторы 3 ndash индикатор часового типа б) электрическая схема 1 ndash тензорезистор 2 ndash измерительный мост

5 По полученным данным вычислить ndash изменение сопротивления моста ∆R

∆R = Rк ndash R1

где 1 к ndash порядковые номера опыта ndash напряжение σ в балке от изгиба

a4l3

fhЕ118у

22 sdotminussdotsdotsdotsdot=

где Е ndash модуль упругости материала балки Е = 21 10 ndash5 МПа h ndash толщина тарировочной балки мм f ndash прогиб балки под нагрузкой мм l ndash плечи тарировочной балки мм а ndash плечо приложения нагрузки мм

ndash чувствительность преобразователя (S Оммм)

S = ∆Rf

6 Построить график зависимости ∆R= f(у) или ∆R = f(σ) (см рис 2) и проанализиро-вать ее

R

15

∆R Ом

σ МПа

О f мм

Рис 2 Характеристика тензорезистора

Контрольные вопросы

1 Прядок снятия характеристики тензорезистора 2 Порядок составления измерительной схемы

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА 3 5 часов

Снятие характеристик датчика давления

Цель и задача работы ознакомление с конструкцией и принципом работы датчика давления

Обеспечивающие средства преобразователи (датчики) усилители сигналов датчиков регистрирующие приборы коммутирующие устройства источники питания Задание снять характеристики датчика давления на испытательной установке Требования к отчету Отчет по лабораторной работе должен содержать

ndash вводную часть в которой раскрывается цель работы сжато приводятся основные тео-ретические положения и расчетные формулы

ndash основную часть содержащую схемы и описания установки методику эксперимента расчетный материал

ndash заключительную часть включающую расчет погрешностей анализ и обобщение по-лученных результатов формирование вывода

Каждый студент оформляет отчет по лабораторной работе В отчете допускаются лишь общепринятые сокращения и обозначения Технология выполнения работы

1 Ознакомиться с конструкцией испытательной установки 2 Собрать измерительную схему источник питания (V - 12 В) ndash датчик давления ndash из-

мерительный прибор (mА) ( см рис 3)

16

3 Создавая в датчике нагрузочным устройством 5hellip7 ступеней давления записать пока-зания измерительного прибора в таблицу наблюдений (табл2)

Рис 3 Схема датчика давления 1 2 3 ndash номера выводов датчика

Таблица 2

Данные испытаний давления

Номера опыта 1 2 3 4 5 6 7 Примечания

Давление Р мПа

Показание измерительного прибора I mА

4 Построить характеристику датчика давления (рис 4) I mА 02 04 06 08 10 Р мПа

Рис 4 Характеристика датчика давления

17

Контрольные вопросы 1 Что применяется в качестве источника питания 2 Порядок составления измерительной схемы

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА 4 4 часа

Снятие характеристик датчика перемещения

Цели и задачи работы ознакомление с конструкцией датчика перемещения и получе-ние навыка пользования датчиком

Обеспечивающие средства преобразователи (датчики) усилители сигналов датчиков регистрирующие приборы коммутирующие устройства источники питания Задания 1) Ознакомиться с конструкцией датчика перемещения

2) Снять характеристики датчика перемещения на схеме

Требования к отчету Отчет по лабораторной работе должен содержать

ndash вводную часть в которой раскрывается цель работы сжато приводятся основные тео-ретические положения и расчетные формулы

ndash основную часть содержащую схемы и описания установки методику эксперимента расчетный материал

ndash заключительную часть включающую расчет погрешностей анализ и обобщение полу-ченных результатов формирование вывода

Каждый студент оформляет отчет по лабораторной работе В отчете допускаются лишь общепринятые сокращения и обозначения

Технология выполнения работы Снятие характеристики датчика перемещения 1 Ознакомиться с конструкцией датчика перемещения 2 Собрать измерительную схему (рис 5) источник питания (6 В) ndash датчик переме-щения ndash измерительный прибор (цифровой вольтметр)

3

к механизму перемещения

Х

Рис 5 Схема датчика перемещения 1 2 3 ndash номера выводов преобразователя

V

1

18

3 Задать механизмом перемещения установки 57 положений ползунка примерно через равные интервалы и записать в таблицу наблюдений величину перемещения х и показания вольтметра Uвых (см табл3)

Таблица 3 Данные испытаний датчика перемещения

Номера опыта

1 2 3 4 5 6 7 Примечания

Перемещение X мм

Показания вольтметра Uвых В Напряжение питания

4 По полученным данным построить и проанализировать характеристику датчика перемещения (рис 6) Uвых В Х мм

Рис 6 Характеристика датчика перемещения

Снятие характеристики датчика угла поворота

1 Ознакомиться с конструкцией датчика угла поворота 2 Собрать измерительную схему (рис 7) источник питания (12 В) ndash датчик угла по-

ворота ndash измеритель (миллиампер) 3 Поворачивая бегунок датчика на равные углы кратные 5 или 10 записать показа-

ния измерителя Получить 5hellip7 точек Результаты наблюдений записать в табл 4

Рис 7 Схема угла поворота 1 2 3 ndash номера выводов преобразователя

19

Таблица 4 Данные испытаний датчика угла поворота

Номера опыта

1 2 3 4 5 6 7 Примечания

Угол поворота φ град Показания прибора I mА Напряжение

питания

4 По полученным данным построить и проанализировать характеристику датчика

(рис 8) угла поворота вычислить чувствительность указать порог чувствительности и пре-делы измерения

5 I mА φ град

Рис 8 Характеристика датчика угла поворота

Снятие характеристики преобразователя частоты вращения

Ознакомиться с конструкцией и принципиальной схемой стенда для испытания тахо-генераторов (рис 9)

Подключить стенд к источнику постоянного тока напряжением 1224 В 3 Включить стенд выключателем В1 Реостатами Р1 и Р2 установить частоту вращения

600 минndash1 и записать показания измерительного прибора 4 Увеличивая частоту вращения на 200 400 минndash1 снять 56 точек Результаты на-

блюдений записать в табл5

Рис 9 Принципиальная схема для испытания тахогенератора (Д ndash двигатель ТГ ndash тахогенератор Тах ndash указатель тахометра V ndash вольтметр В ndash выпрямитель)

20

Таблица 5 Данные испытания тахогенератора

Номера опыта

1 2 3 4 5 6 7 Примечания

Частота вращения п мин ndash1 Напряжение U В

По полученным данным построить и проанализировать характеристику тахогенерато-

ра (рис 10)

U В п минndash1 600 1200 1800

Рис 10 Характеристика тахогенератора Контрольные вопросы

1 Устройство датчика перемещения 2 Как включать в сеть вольтметр 3 Правила сборки измерительной схемы

IV КОНТРОЛЬ ЗНАНИЙ СТУДЕНТОВ 41 Тестовые материалы используемые при контроле знаний студентов

Текущая успеваемость студентов контролируется выполнением оформлением и за-щитой отчетов по лабораторным работам промежуточной аттестацией в виде тестирования Тесты промежуточной аттестации включают теоретический материал пройденный на лек-циях практический материал по лабораторным работам и типовые задачи

Тесты по дисциплине laquoОСНОВЫ НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙraquo Для проведения промежуточной аттестации студентов 4 курса специальности 150405

laquoМашины и оборудование лесного комплексаraquo Указания Все задания имеют 3 варианта ответов из которых правильный только

один Номер выбранного Вами варианта ответа запишите в бланке для ответов

Вариант 1 1 Какие бывают науки

1) Естественные оккультные астрологические 2) Технические социальные экономические 3) Естественные технические общественные философия

21

2 Что является источниками информации в процессе патентного исследования 1) Бюллетени патентных ведомств газетный материал 2) Реферативная информация отчеты НИР публикации 3) Бюллетени патентных ведомств реферативная информация публикации по изобрете-ниям отчеты НИР

3 Назовите методы измерений

1) Непосредственной оценки сравнения противопоставления 2) Непосредственной оценки сравнения противопоставления дифференциальный за-мещения совпадения нулевой 3) Замещения совпадения нулевой сравнения

Вариант 2

1 Методологические основы познания

1) Знания опыт эксперимент 2) Знания постулат закон интуиция 3) Знания научная идея гипотеза теория аксиома закон

2 Математические методы в исследованиях

1) Математическая статистика моделирование 2) Математическая формулировка физическое моделирование 3) Математическая формулировка математическое моделирование

3 Назовите виды моделей

1) Кибернетические электронные математические модели 2) Концептуальные логические кибернетические квазианалоговые модели 3) Электронные математические статистические модели

Вариант 3

1 Методология теоретических исследований

1) Наблюдение сравнение счёт 2) Счёт эксперимент абстрагирование 3) Абстрагирование наблюдение формализация анализ и синтез аксиоматический ме-тод индукция и дедукция

2 Этапы научных исследований

1) Формулировка темы исследования цель исследования задачи исследования 2) Формулировка темы исследования постановка цели и задачи исследования проведе-ние теоретических и экспериментальных исследований общий анализ результатов фор-мулировка выводов 3) Формулировка темы исследования составление ТЭО постановка цели проведение эксперимента обработка результатов формулировка выводов

3 Теоремы подобия

1) 1 2 3 2) 1 2 3 4 5 3) 1 2 3 4

22

Вариант 4

1 Методология экспериментальных исследований

1) Обобщение абстрагирование измерения 2) Анализ измерение счёт дедукция 3) Эксперимент измерение счёт моделирование

2 Виды научных исследований

1) Фундаментальные прикладные частные 2) Фундаментальные прикладные разработки 3) Разработки прикладные частные

3 Что включает в себя подобие явлений

1) Абсолютное подобие неполное подобие 2) Абсолютное подобие полное подобие неполное подобие приближенное подобие 3) Полное подобие неполное подобие приближенное подобие

42 Вопросы и требования к зачету

1 Выполнение и защита лабораторных работ 2 Положительная оценка за промежуточную тестовую работу 3 Выполнение и защита контрольной работы

Вопросы к зачету 1 Влияние дисциплины laquoОсновы научных исследованийraquo на формирование инженерных

знаний 2 Формы и методы организации научных исследований

3 Основные понятия и определения научного исследования

4 Структура исследования и общая схема научного исследования 5 Цель и задачи исследования 6 Поиск и анализ научной информации 7 Основные понятия о теории 8 Прогнозирование в науке 9 Основные понятия в моделировании 10 Сравнение и обобщение 11 Понятие laquoнаблюдениеraquo laquoЭкспериментraquo 12 Основные положения методики экспериментальных исследований 13 Понятие о режимах лесных машин 14 Виды испытаний лесных машин 15 Основные понятия об измерениях 16 Принципиальная схема электроизмерительной аппаратуры для исследований 17 Измерительная цепь 18 Источники питания 19 Регистрирующие приборы 20 Оформление результатов научных исследований 21 Внедрение результатов исследований

23

V БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК Основная учебная литература

1 Анисимов Г М Основы научных исследований лесных машин [Электронный ре-сурс] учеб для студ вузов обучающихся по направлению 250400 ndash laquoТехнология лесозаго-товительных и деревоперерабатывающих производствraquo и 190600 ndash laquoЭксплуатация наземного транспорта и транспортного оборудованияraquo Г М Анисимов А М Кочнев Издательство Лань (ЭБС) ndash Изд 2-е испр ndash Санкт-Петербург Лань 2010 ndash 529 с ndash (Учебники для ву-зов Специальная литература) ndash Режим доступа httpelanbookcomviewbook583

Дополнительная учебная учебно-методическая литература

1 Гусева Е Н Теория вероятностей и математическая статистика [Электронный ре-сурс] учеб пособие Е Н Гусева Университетская библиотека онлайн (ЭБС) ndash 5-е изд стер ndash Москва Флинта 2011 ndash 220 с ndash Режим доступа httpwwwbiblioclubrubook83543

2 Кожухар В М Основы научных исследований [Электронный ресурс] учебное по-собие В М Кожухар Университетская библиотека онлайн (ЭБС) ndash Москва Дашков и К 2012 ndash 216 с ndash Режим доступа httpwwwbiblioclubrubook115785

3 Кузнецов И Н Основы научных исследований [Электронный ресурс] учебное по-собие И Н Кузнецов Университетская библиотека онлайн (ЭБС) ndash Москва Дашков и К 2013 ndash 283 с ndash (Учебные издания для бакалавров) ndash Режим доступа httpwwwbiblioclubrubook114174

4 Основы научных исследований и НИРС [Текст] лекции для студ спец 150405 Машины и оборудование лесного комплекса всех форм обучения Б П Евдокимов отв ред М Н Шостак Федеральное агентство по образованию Сыкт лесн ин-т (фил) С-Петерб гос лесотехн акад им С М Кирова ndash Сыктывкар СЛИ 2006 ndash 52 с

5 Основы научных исследований Самостоятельная работа студентов [Текст] метод указ для подготовки дипломированных специалистов по направлению 651600 Технологи-ческие машины и оборудование спец 150405 Машины и оборудование лесного комплекса сост Б П Евдокимов сост Б П Евдокимов ndash Сыктывкар СЛИ 2007 ndash 12 с

6 Рыжков И Б Основы научных исследований и изобретательства [Электронный ре-сурс] учеб пособие для студ вузов обучающихся по направлению подготовки (специаль-ностям) 280400 ndash laquoПриродообустройствоraquo 280300 mdash laquoВодные ресурсы и водопользованиеraquo И Б Рыжков Издательство Лань (ЭБС) ndash Санкт-Петербург Лань 2012 ndash 223 с ndash (Учеб-ники для вузов Специальная литература) ndash Режим доступа httpelanbookcomviewbook2775

7 Шкляр М Ф Основы научных исследований [Текст] учеб пособие М Ф Шкляр ndash 2-е изд ndash Москва Дашков и К 2009 ndash 244 с

8 Шкляр М Ф Основы научных исследований [Электронный ресурс] учебное по-собие М Ф Шкляр Университетская библиотека онлайн (ЭБС) ndash 4-е изд ndash Москва Даш-ков и К 2012 ndash 244 с ndash (Учебные издания для бакалавров) ndash Режим доступа httpwwwbiblioclubrubook112247

Дополнительная литература

1 Автоматизация в промышленности [Текст] научно-технический производствен-ный журнал Университет новых информационных технологий управления при ФГБУН Ин-ститут проблем управления им В А Трапезникова РАН ООО Издательский дом ИнфоАв-томатизация ndash Москва ИнфоАвтоматизация ndash ВАК РИНЦ ndash Выходит ежемесячно

2010 1-12 2011 1-12 2012 1-12

2 Анурьев В И Справочник конструктора-машиностроителя [Текст] в 3-х томах Т 1 В И Анурьев под ред И Н Жестковой ndash 8-е изд перераб и доп ndash Москва Машино-строение 1999 ndash 912 с

24

3 Анурьев В И Справочник конструктора-машиностроителя [Текст] в 3-х томах Т 2 В И Анурьев под ред И Н Жестковой ndash Изд 8-е перераб и доп ndash Москва Машино-строение 1999 ndash 880 с

4 Анурьев В И Справочник конструктора-машиностроителя [Текст] в 3-х томах Т 3 В И Анурьев под ред И Н Жестковой ndash Изд 8-е перераб и доп ndash Москва Машино-строение 1999 ndash 848 с

5 История науки и техники [Текст] научный журнал ООО Издательство Научтех-литиздат ndash Москва Научтехлитиздат ndash Выходит ежемесячно ndash ISSN 1813-100Х

2008 1-12 2009 1-6 2010 1-12 2011 1-12 2012 1-12

6 Лесное хозяйство [Текст] теорет и науч-производств журн ndash Основан в 1833 г ndash Выходит раз в два месяца

2003 1-356 2004 1-6 2005 1-6 2006 4-6 2007 1-6 2008 1-6 2009 1-4 2010 1-6 2011 1-6 2012 1-6

7 Наука в современных условиях от идеи до внедрения [Текст] материалы Между-нар науч-практ конф (г Димитровград 18 марта 2008 г) Федеральное агентство по обра-зованию Ульяновский гос техн ун-т М-во сельского хоз-ва Рос Федерации ndash Ульяновск УлГТУ 2008 ndash 215 с

8 Программирование [Текст] ndash Выходит раз в два месяца 2010 1-3

9 Справочник Инженерный журнал [Текст] ndash Выходит ежемесячно 2010 1-6

Page 15: ОСНОВЫ НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ62.182.30.44/ft/301-000963.pdf · 3 СОДЕРЖАНИЕ i Рабочая программа дисциплины 4 ii Рекомендации

15

∆R Ом

σ МПа

О f мм

Рис 2 Характеристика тензорезистора

Контрольные вопросы

1 Прядок снятия характеристики тензорезистора 2 Порядок составления измерительной схемы

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА 3 5 часов

Снятие характеристик датчика давления

Цель и задача работы ознакомление с конструкцией и принципом работы датчика давления

Обеспечивающие средства преобразователи (датчики) усилители сигналов датчиков регистрирующие приборы коммутирующие устройства источники питания Задание снять характеристики датчика давления на испытательной установке Требования к отчету Отчет по лабораторной работе должен содержать

ndash вводную часть в которой раскрывается цель работы сжато приводятся основные тео-ретические положения и расчетные формулы

ndash основную часть содержащую схемы и описания установки методику эксперимента расчетный материал

ndash заключительную часть включающую расчет погрешностей анализ и обобщение по-лученных результатов формирование вывода

Каждый студент оформляет отчет по лабораторной работе В отчете допускаются лишь общепринятые сокращения и обозначения Технология выполнения работы

1 Ознакомиться с конструкцией испытательной установки 2 Собрать измерительную схему источник питания (V - 12 В) ndash датчик давления ndash из-

мерительный прибор (mА) ( см рис 3)

16

3 Создавая в датчике нагрузочным устройством 5hellip7 ступеней давления записать пока-зания измерительного прибора в таблицу наблюдений (табл2)

Рис 3 Схема датчика давления 1 2 3 ndash номера выводов датчика

Таблица 2

Данные испытаний давления

Номера опыта 1 2 3 4 5 6 7 Примечания

Давление Р мПа

Показание измерительного прибора I mА

4 Построить характеристику датчика давления (рис 4) I mА 02 04 06 08 10 Р мПа

Рис 4 Характеристика датчика давления

17

Контрольные вопросы 1 Что применяется в качестве источника питания 2 Порядок составления измерительной схемы

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА 4 4 часа

Снятие характеристик датчика перемещения

Цели и задачи работы ознакомление с конструкцией датчика перемещения и получе-ние навыка пользования датчиком

Обеспечивающие средства преобразователи (датчики) усилители сигналов датчиков регистрирующие приборы коммутирующие устройства источники питания Задания 1) Ознакомиться с конструкцией датчика перемещения

2) Снять характеристики датчика перемещения на схеме

Требования к отчету Отчет по лабораторной работе должен содержать

ndash вводную часть в которой раскрывается цель работы сжато приводятся основные тео-ретические положения и расчетные формулы

ndash основную часть содержащую схемы и описания установки методику эксперимента расчетный материал

ndash заключительную часть включающую расчет погрешностей анализ и обобщение полу-ченных результатов формирование вывода

Каждый студент оформляет отчет по лабораторной работе В отчете допускаются лишь общепринятые сокращения и обозначения

Технология выполнения работы Снятие характеристики датчика перемещения 1 Ознакомиться с конструкцией датчика перемещения 2 Собрать измерительную схему (рис 5) источник питания (6 В) ndash датчик переме-щения ndash измерительный прибор (цифровой вольтметр)

3

к механизму перемещения

Х

Рис 5 Схема датчика перемещения 1 2 3 ndash номера выводов преобразователя

V

1

18

3 Задать механизмом перемещения установки 57 положений ползунка примерно через равные интервалы и записать в таблицу наблюдений величину перемещения х и показания вольтметра Uвых (см табл3)

Таблица 3 Данные испытаний датчика перемещения

Номера опыта

1 2 3 4 5 6 7 Примечания

Перемещение X мм

Показания вольтметра Uвых В Напряжение питания

4 По полученным данным построить и проанализировать характеристику датчика перемещения (рис 6) Uвых В Х мм

Рис 6 Характеристика датчика перемещения

Снятие характеристики датчика угла поворота

1 Ознакомиться с конструкцией датчика угла поворота 2 Собрать измерительную схему (рис 7) источник питания (12 В) ndash датчик угла по-

ворота ndash измеритель (миллиампер) 3 Поворачивая бегунок датчика на равные углы кратные 5 или 10 записать показа-

ния измерителя Получить 5hellip7 точек Результаты наблюдений записать в табл 4

Рис 7 Схема угла поворота 1 2 3 ndash номера выводов преобразователя

19

Таблица 4 Данные испытаний датчика угла поворота

Номера опыта

1 2 3 4 5 6 7 Примечания

Угол поворота φ град Показания прибора I mА Напряжение

питания

4 По полученным данным построить и проанализировать характеристику датчика

(рис 8) угла поворота вычислить чувствительность указать порог чувствительности и пре-делы измерения

5 I mА φ град

Рис 8 Характеристика датчика угла поворота

Снятие характеристики преобразователя частоты вращения

Ознакомиться с конструкцией и принципиальной схемой стенда для испытания тахо-генераторов (рис 9)

Подключить стенд к источнику постоянного тока напряжением 1224 В 3 Включить стенд выключателем В1 Реостатами Р1 и Р2 установить частоту вращения

600 минndash1 и записать показания измерительного прибора 4 Увеличивая частоту вращения на 200 400 минndash1 снять 56 точек Результаты на-

блюдений записать в табл5

Рис 9 Принципиальная схема для испытания тахогенератора (Д ndash двигатель ТГ ndash тахогенератор Тах ndash указатель тахометра V ndash вольтметр В ndash выпрямитель)

20

Таблица 5 Данные испытания тахогенератора

Номера опыта

1 2 3 4 5 6 7 Примечания

Частота вращения п мин ndash1 Напряжение U В

По полученным данным построить и проанализировать характеристику тахогенерато-

ра (рис 10)

U В п минndash1 600 1200 1800

Рис 10 Характеристика тахогенератора Контрольные вопросы

1 Устройство датчика перемещения 2 Как включать в сеть вольтметр 3 Правила сборки измерительной схемы

IV КОНТРОЛЬ ЗНАНИЙ СТУДЕНТОВ 41 Тестовые материалы используемые при контроле знаний студентов

Текущая успеваемость студентов контролируется выполнением оформлением и за-щитой отчетов по лабораторным работам промежуточной аттестацией в виде тестирования Тесты промежуточной аттестации включают теоретический материал пройденный на лек-циях практический материал по лабораторным работам и типовые задачи

Тесты по дисциплине laquoОСНОВЫ НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙraquo Для проведения промежуточной аттестации студентов 4 курса специальности 150405

laquoМашины и оборудование лесного комплексаraquo Указания Все задания имеют 3 варианта ответов из которых правильный только

один Номер выбранного Вами варианта ответа запишите в бланке для ответов

Вариант 1 1 Какие бывают науки

1) Естественные оккультные астрологические 2) Технические социальные экономические 3) Естественные технические общественные философия

21

2 Что является источниками информации в процессе патентного исследования 1) Бюллетени патентных ведомств газетный материал 2) Реферативная информация отчеты НИР публикации 3) Бюллетени патентных ведомств реферативная информация публикации по изобрете-ниям отчеты НИР

3 Назовите методы измерений

1) Непосредственной оценки сравнения противопоставления 2) Непосредственной оценки сравнения противопоставления дифференциальный за-мещения совпадения нулевой 3) Замещения совпадения нулевой сравнения

Вариант 2

1 Методологические основы познания

1) Знания опыт эксперимент 2) Знания постулат закон интуиция 3) Знания научная идея гипотеза теория аксиома закон

2 Математические методы в исследованиях

1) Математическая статистика моделирование 2) Математическая формулировка физическое моделирование 3) Математическая формулировка математическое моделирование

3 Назовите виды моделей

1) Кибернетические электронные математические модели 2) Концептуальные логические кибернетические квазианалоговые модели 3) Электронные математические статистические модели

Вариант 3

1 Методология теоретических исследований

1) Наблюдение сравнение счёт 2) Счёт эксперимент абстрагирование 3) Абстрагирование наблюдение формализация анализ и синтез аксиоматический ме-тод индукция и дедукция

2 Этапы научных исследований

1) Формулировка темы исследования цель исследования задачи исследования 2) Формулировка темы исследования постановка цели и задачи исследования проведе-ние теоретических и экспериментальных исследований общий анализ результатов фор-мулировка выводов 3) Формулировка темы исследования составление ТЭО постановка цели проведение эксперимента обработка результатов формулировка выводов

3 Теоремы подобия

1) 1 2 3 2) 1 2 3 4 5 3) 1 2 3 4

22

Вариант 4

1 Методология экспериментальных исследований

1) Обобщение абстрагирование измерения 2) Анализ измерение счёт дедукция 3) Эксперимент измерение счёт моделирование

2 Виды научных исследований

1) Фундаментальные прикладные частные 2) Фундаментальные прикладные разработки 3) Разработки прикладные частные

3 Что включает в себя подобие явлений

1) Абсолютное подобие неполное подобие 2) Абсолютное подобие полное подобие неполное подобие приближенное подобие 3) Полное подобие неполное подобие приближенное подобие

42 Вопросы и требования к зачету

1 Выполнение и защита лабораторных работ 2 Положительная оценка за промежуточную тестовую работу 3 Выполнение и защита контрольной работы

Вопросы к зачету 1 Влияние дисциплины laquoОсновы научных исследованийraquo на формирование инженерных

знаний 2 Формы и методы организации научных исследований

3 Основные понятия и определения научного исследования

4 Структура исследования и общая схема научного исследования 5 Цель и задачи исследования 6 Поиск и анализ научной информации 7 Основные понятия о теории 8 Прогнозирование в науке 9 Основные понятия в моделировании 10 Сравнение и обобщение 11 Понятие laquoнаблюдениеraquo laquoЭкспериментraquo 12 Основные положения методики экспериментальных исследований 13 Понятие о режимах лесных машин 14 Виды испытаний лесных машин 15 Основные понятия об измерениях 16 Принципиальная схема электроизмерительной аппаратуры для исследований 17 Измерительная цепь 18 Источники питания 19 Регистрирующие приборы 20 Оформление результатов научных исследований 21 Внедрение результатов исследований

23

V БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК Основная учебная литература

1 Анисимов Г М Основы научных исследований лесных машин [Электронный ре-сурс] учеб для студ вузов обучающихся по направлению 250400 ndash laquoТехнология лесозаго-товительных и деревоперерабатывающих производствraquo и 190600 ndash laquoЭксплуатация наземного транспорта и транспортного оборудованияraquo Г М Анисимов А М Кочнев Издательство Лань (ЭБС) ndash Изд 2-е испр ndash Санкт-Петербург Лань 2010 ndash 529 с ndash (Учебники для ву-зов Специальная литература) ndash Режим доступа httpelanbookcomviewbook583

Дополнительная учебная учебно-методическая литература

1 Гусева Е Н Теория вероятностей и математическая статистика [Электронный ре-сурс] учеб пособие Е Н Гусева Университетская библиотека онлайн (ЭБС) ndash 5-е изд стер ndash Москва Флинта 2011 ndash 220 с ndash Режим доступа httpwwwbiblioclubrubook83543

2 Кожухар В М Основы научных исследований [Электронный ресурс] учебное по-собие В М Кожухар Университетская библиотека онлайн (ЭБС) ndash Москва Дашков и К 2012 ndash 216 с ndash Режим доступа httpwwwbiblioclubrubook115785

3 Кузнецов И Н Основы научных исследований [Электронный ресурс] учебное по-собие И Н Кузнецов Университетская библиотека онлайн (ЭБС) ndash Москва Дашков и К 2013 ndash 283 с ndash (Учебные издания для бакалавров) ndash Режим доступа httpwwwbiblioclubrubook114174

4 Основы научных исследований и НИРС [Текст] лекции для студ спец 150405 Машины и оборудование лесного комплекса всех форм обучения Б П Евдокимов отв ред М Н Шостак Федеральное агентство по образованию Сыкт лесн ин-т (фил) С-Петерб гос лесотехн акад им С М Кирова ndash Сыктывкар СЛИ 2006 ndash 52 с

5 Основы научных исследований Самостоятельная работа студентов [Текст] метод указ для подготовки дипломированных специалистов по направлению 651600 Технологи-ческие машины и оборудование спец 150405 Машины и оборудование лесного комплекса сост Б П Евдокимов сост Б П Евдокимов ndash Сыктывкар СЛИ 2007 ndash 12 с

6 Рыжков И Б Основы научных исследований и изобретательства [Электронный ре-сурс] учеб пособие для студ вузов обучающихся по направлению подготовки (специаль-ностям) 280400 ndash laquoПриродообустройствоraquo 280300 mdash laquoВодные ресурсы и водопользованиеraquo И Б Рыжков Издательство Лань (ЭБС) ndash Санкт-Петербург Лань 2012 ndash 223 с ndash (Учеб-ники для вузов Специальная литература) ndash Режим доступа httpelanbookcomviewbook2775

7 Шкляр М Ф Основы научных исследований [Текст] учеб пособие М Ф Шкляр ndash 2-е изд ndash Москва Дашков и К 2009 ndash 244 с

8 Шкляр М Ф Основы научных исследований [Электронный ресурс] учебное по-собие М Ф Шкляр Университетская библиотека онлайн (ЭБС) ndash 4-е изд ndash Москва Даш-ков и К 2012 ndash 244 с ndash (Учебные издания для бакалавров) ndash Режим доступа httpwwwbiblioclubrubook112247

Дополнительная литература

1 Автоматизация в промышленности [Текст] научно-технический производствен-ный журнал Университет новых информационных технологий управления при ФГБУН Ин-ститут проблем управления им В А Трапезникова РАН ООО Издательский дом ИнфоАв-томатизация ndash Москва ИнфоАвтоматизация ndash ВАК РИНЦ ndash Выходит ежемесячно

2010 1-12 2011 1-12 2012 1-12

2 Анурьев В И Справочник конструктора-машиностроителя [Текст] в 3-х томах Т 1 В И Анурьев под ред И Н Жестковой ndash 8-е изд перераб и доп ndash Москва Машино-строение 1999 ndash 912 с

24

3 Анурьев В И Справочник конструктора-машиностроителя [Текст] в 3-х томах Т 2 В И Анурьев под ред И Н Жестковой ndash Изд 8-е перераб и доп ndash Москва Машино-строение 1999 ndash 880 с

4 Анурьев В И Справочник конструктора-машиностроителя [Текст] в 3-х томах Т 3 В И Анурьев под ред И Н Жестковой ndash Изд 8-е перераб и доп ndash Москва Машино-строение 1999 ndash 848 с

5 История науки и техники [Текст] научный журнал ООО Издательство Научтех-литиздат ndash Москва Научтехлитиздат ndash Выходит ежемесячно ndash ISSN 1813-100Х

2008 1-12 2009 1-6 2010 1-12 2011 1-12 2012 1-12

6 Лесное хозяйство [Текст] теорет и науч-производств журн ndash Основан в 1833 г ndash Выходит раз в два месяца

2003 1-356 2004 1-6 2005 1-6 2006 4-6 2007 1-6 2008 1-6 2009 1-4 2010 1-6 2011 1-6 2012 1-6

7 Наука в современных условиях от идеи до внедрения [Текст] материалы Между-нар науч-практ конф (г Димитровград 18 марта 2008 г) Федеральное агентство по обра-зованию Ульяновский гос техн ун-т М-во сельского хоз-ва Рос Федерации ndash Ульяновск УлГТУ 2008 ndash 215 с

8 Программирование [Текст] ndash Выходит раз в два месяца 2010 1-3

9 Справочник Инженерный журнал [Текст] ndash Выходит ежемесячно 2010 1-6

Page 16: ОСНОВЫ НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ62.182.30.44/ft/301-000963.pdf · 3 СОДЕРЖАНИЕ i Рабочая программа дисциплины 4 ii Рекомендации

16

3 Создавая в датчике нагрузочным устройством 5hellip7 ступеней давления записать пока-зания измерительного прибора в таблицу наблюдений (табл2)

Рис 3 Схема датчика давления 1 2 3 ndash номера выводов датчика

Таблица 2

Данные испытаний давления

Номера опыта 1 2 3 4 5 6 7 Примечания

Давление Р мПа

Показание измерительного прибора I mА

4 Построить характеристику датчика давления (рис 4) I mА 02 04 06 08 10 Р мПа

Рис 4 Характеристика датчика давления

17

Контрольные вопросы 1 Что применяется в качестве источника питания 2 Порядок составления измерительной схемы

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА 4 4 часа

Снятие характеристик датчика перемещения

Цели и задачи работы ознакомление с конструкцией датчика перемещения и получе-ние навыка пользования датчиком

Обеспечивающие средства преобразователи (датчики) усилители сигналов датчиков регистрирующие приборы коммутирующие устройства источники питания Задания 1) Ознакомиться с конструкцией датчика перемещения

2) Снять характеристики датчика перемещения на схеме

Требования к отчету Отчет по лабораторной работе должен содержать

ndash вводную часть в которой раскрывается цель работы сжато приводятся основные тео-ретические положения и расчетные формулы

ndash основную часть содержащую схемы и описания установки методику эксперимента расчетный материал

ndash заключительную часть включающую расчет погрешностей анализ и обобщение полу-ченных результатов формирование вывода

Каждый студент оформляет отчет по лабораторной работе В отчете допускаются лишь общепринятые сокращения и обозначения

Технология выполнения работы Снятие характеристики датчика перемещения 1 Ознакомиться с конструкцией датчика перемещения 2 Собрать измерительную схему (рис 5) источник питания (6 В) ndash датчик переме-щения ndash измерительный прибор (цифровой вольтметр)

3

к механизму перемещения

Х

Рис 5 Схема датчика перемещения 1 2 3 ndash номера выводов преобразователя

V

1

18

3 Задать механизмом перемещения установки 57 положений ползунка примерно через равные интервалы и записать в таблицу наблюдений величину перемещения х и показания вольтметра Uвых (см табл3)

Таблица 3 Данные испытаний датчика перемещения

Номера опыта

1 2 3 4 5 6 7 Примечания

Перемещение X мм

Показания вольтметра Uвых В Напряжение питания

4 По полученным данным построить и проанализировать характеристику датчика перемещения (рис 6) Uвых В Х мм

Рис 6 Характеристика датчика перемещения

Снятие характеристики датчика угла поворота

1 Ознакомиться с конструкцией датчика угла поворота 2 Собрать измерительную схему (рис 7) источник питания (12 В) ndash датчик угла по-

ворота ndash измеритель (миллиампер) 3 Поворачивая бегунок датчика на равные углы кратные 5 или 10 записать показа-

ния измерителя Получить 5hellip7 точек Результаты наблюдений записать в табл 4

Рис 7 Схема угла поворота 1 2 3 ndash номера выводов преобразователя

19

Таблица 4 Данные испытаний датчика угла поворота

Номера опыта

1 2 3 4 5 6 7 Примечания

Угол поворота φ град Показания прибора I mА Напряжение

питания

4 По полученным данным построить и проанализировать характеристику датчика

(рис 8) угла поворота вычислить чувствительность указать порог чувствительности и пре-делы измерения

5 I mА φ град

Рис 8 Характеристика датчика угла поворота

Снятие характеристики преобразователя частоты вращения

Ознакомиться с конструкцией и принципиальной схемой стенда для испытания тахо-генераторов (рис 9)

Подключить стенд к источнику постоянного тока напряжением 1224 В 3 Включить стенд выключателем В1 Реостатами Р1 и Р2 установить частоту вращения

600 минndash1 и записать показания измерительного прибора 4 Увеличивая частоту вращения на 200 400 минndash1 снять 56 точек Результаты на-

блюдений записать в табл5

Рис 9 Принципиальная схема для испытания тахогенератора (Д ndash двигатель ТГ ndash тахогенератор Тах ndash указатель тахометра V ndash вольтметр В ndash выпрямитель)

20

Таблица 5 Данные испытания тахогенератора

Номера опыта

1 2 3 4 5 6 7 Примечания

Частота вращения п мин ndash1 Напряжение U В

По полученным данным построить и проанализировать характеристику тахогенерато-

ра (рис 10)

U В п минndash1 600 1200 1800

Рис 10 Характеристика тахогенератора Контрольные вопросы

1 Устройство датчика перемещения 2 Как включать в сеть вольтметр 3 Правила сборки измерительной схемы

IV КОНТРОЛЬ ЗНАНИЙ СТУДЕНТОВ 41 Тестовые материалы используемые при контроле знаний студентов

Текущая успеваемость студентов контролируется выполнением оформлением и за-щитой отчетов по лабораторным работам промежуточной аттестацией в виде тестирования Тесты промежуточной аттестации включают теоретический материал пройденный на лек-циях практический материал по лабораторным работам и типовые задачи

Тесты по дисциплине laquoОСНОВЫ НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙraquo Для проведения промежуточной аттестации студентов 4 курса специальности 150405

laquoМашины и оборудование лесного комплексаraquo Указания Все задания имеют 3 варианта ответов из которых правильный только

один Номер выбранного Вами варианта ответа запишите в бланке для ответов

Вариант 1 1 Какие бывают науки

1) Естественные оккультные астрологические 2) Технические социальные экономические 3) Естественные технические общественные философия

21

2 Что является источниками информации в процессе патентного исследования 1) Бюллетени патентных ведомств газетный материал 2) Реферативная информация отчеты НИР публикации 3) Бюллетени патентных ведомств реферативная информация публикации по изобрете-ниям отчеты НИР

3 Назовите методы измерений

1) Непосредственной оценки сравнения противопоставления 2) Непосредственной оценки сравнения противопоставления дифференциальный за-мещения совпадения нулевой 3) Замещения совпадения нулевой сравнения

Вариант 2

1 Методологические основы познания

1) Знания опыт эксперимент 2) Знания постулат закон интуиция 3) Знания научная идея гипотеза теория аксиома закон

2 Математические методы в исследованиях

1) Математическая статистика моделирование 2) Математическая формулировка физическое моделирование 3) Математическая формулировка математическое моделирование

3 Назовите виды моделей

1) Кибернетические электронные математические модели 2) Концептуальные логические кибернетические квазианалоговые модели 3) Электронные математические статистические модели

Вариант 3

1 Методология теоретических исследований

1) Наблюдение сравнение счёт 2) Счёт эксперимент абстрагирование 3) Абстрагирование наблюдение формализация анализ и синтез аксиоматический ме-тод индукция и дедукция

2 Этапы научных исследований

1) Формулировка темы исследования цель исследования задачи исследования 2) Формулировка темы исследования постановка цели и задачи исследования проведе-ние теоретических и экспериментальных исследований общий анализ результатов фор-мулировка выводов 3) Формулировка темы исследования составление ТЭО постановка цели проведение эксперимента обработка результатов формулировка выводов

3 Теоремы подобия

1) 1 2 3 2) 1 2 3 4 5 3) 1 2 3 4

22

Вариант 4

1 Методология экспериментальных исследований

1) Обобщение абстрагирование измерения 2) Анализ измерение счёт дедукция 3) Эксперимент измерение счёт моделирование

2 Виды научных исследований

1) Фундаментальные прикладные частные 2) Фундаментальные прикладные разработки 3) Разработки прикладные частные

3 Что включает в себя подобие явлений

1) Абсолютное подобие неполное подобие 2) Абсолютное подобие полное подобие неполное подобие приближенное подобие 3) Полное подобие неполное подобие приближенное подобие

42 Вопросы и требования к зачету

1 Выполнение и защита лабораторных работ 2 Положительная оценка за промежуточную тестовую работу 3 Выполнение и защита контрольной работы

Вопросы к зачету 1 Влияние дисциплины laquoОсновы научных исследованийraquo на формирование инженерных

знаний 2 Формы и методы организации научных исследований

3 Основные понятия и определения научного исследования

4 Структура исследования и общая схема научного исследования 5 Цель и задачи исследования 6 Поиск и анализ научной информации 7 Основные понятия о теории 8 Прогнозирование в науке 9 Основные понятия в моделировании 10 Сравнение и обобщение 11 Понятие laquoнаблюдениеraquo laquoЭкспериментraquo 12 Основные положения методики экспериментальных исследований 13 Понятие о режимах лесных машин 14 Виды испытаний лесных машин 15 Основные понятия об измерениях 16 Принципиальная схема электроизмерительной аппаратуры для исследований 17 Измерительная цепь 18 Источники питания 19 Регистрирующие приборы 20 Оформление результатов научных исследований 21 Внедрение результатов исследований

23

V БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК Основная учебная литература

1 Анисимов Г М Основы научных исследований лесных машин [Электронный ре-сурс] учеб для студ вузов обучающихся по направлению 250400 ndash laquoТехнология лесозаго-товительных и деревоперерабатывающих производствraquo и 190600 ndash laquoЭксплуатация наземного транспорта и транспортного оборудованияraquo Г М Анисимов А М Кочнев Издательство Лань (ЭБС) ndash Изд 2-е испр ndash Санкт-Петербург Лань 2010 ndash 529 с ndash (Учебники для ву-зов Специальная литература) ndash Режим доступа httpelanbookcomviewbook583

Дополнительная учебная учебно-методическая литература

1 Гусева Е Н Теория вероятностей и математическая статистика [Электронный ре-сурс] учеб пособие Е Н Гусева Университетская библиотека онлайн (ЭБС) ndash 5-е изд стер ndash Москва Флинта 2011 ndash 220 с ndash Режим доступа httpwwwbiblioclubrubook83543

2 Кожухар В М Основы научных исследований [Электронный ресурс] учебное по-собие В М Кожухар Университетская библиотека онлайн (ЭБС) ndash Москва Дашков и К 2012 ndash 216 с ndash Режим доступа httpwwwbiblioclubrubook115785

3 Кузнецов И Н Основы научных исследований [Электронный ресурс] учебное по-собие И Н Кузнецов Университетская библиотека онлайн (ЭБС) ndash Москва Дашков и К 2013 ndash 283 с ndash (Учебные издания для бакалавров) ndash Режим доступа httpwwwbiblioclubrubook114174

4 Основы научных исследований и НИРС [Текст] лекции для студ спец 150405 Машины и оборудование лесного комплекса всех форм обучения Б П Евдокимов отв ред М Н Шостак Федеральное агентство по образованию Сыкт лесн ин-т (фил) С-Петерб гос лесотехн акад им С М Кирова ndash Сыктывкар СЛИ 2006 ndash 52 с

5 Основы научных исследований Самостоятельная работа студентов [Текст] метод указ для подготовки дипломированных специалистов по направлению 651600 Технологи-ческие машины и оборудование спец 150405 Машины и оборудование лесного комплекса сост Б П Евдокимов сост Б П Евдокимов ndash Сыктывкар СЛИ 2007 ndash 12 с

6 Рыжков И Б Основы научных исследований и изобретательства [Электронный ре-сурс] учеб пособие для студ вузов обучающихся по направлению подготовки (специаль-ностям) 280400 ndash laquoПриродообустройствоraquo 280300 mdash laquoВодные ресурсы и водопользованиеraquo И Б Рыжков Издательство Лань (ЭБС) ndash Санкт-Петербург Лань 2012 ndash 223 с ndash (Учеб-ники для вузов Специальная литература) ndash Режим доступа httpelanbookcomviewbook2775

7 Шкляр М Ф Основы научных исследований [Текст] учеб пособие М Ф Шкляр ndash 2-е изд ndash Москва Дашков и К 2009 ndash 244 с

8 Шкляр М Ф Основы научных исследований [Электронный ресурс] учебное по-собие М Ф Шкляр Университетская библиотека онлайн (ЭБС) ndash 4-е изд ndash Москва Даш-ков и К 2012 ndash 244 с ndash (Учебные издания для бакалавров) ndash Режим доступа httpwwwbiblioclubrubook112247

Дополнительная литература

1 Автоматизация в промышленности [Текст] научно-технический производствен-ный журнал Университет новых информационных технологий управления при ФГБУН Ин-ститут проблем управления им В А Трапезникова РАН ООО Издательский дом ИнфоАв-томатизация ndash Москва ИнфоАвтоматизация ndash ВАК РИНЦ ndash Выходит ежемесячно

2010 1-12 2011 1-12 2012 1-12

2 Анурьев В И Справочник конструктора-машиностроителя [Текст] в 3-х томах Т 1 В И Анурьев под ред И Н Жестковой ndash 8-е изд перераб и доп ndash Москва Машино-строение 1999 ndash 912 с

24

3 Анурьев В И Справочник конструктора-машиностроителя [Текст] в 3-х томах Т 2 В И Анурьев под ред И Н Жестковой ndash Изд 8-е перераб и доп ndash Москва Машино-строение 1999 ndash 880 с

4 Анурьев В И Справочник конструктора-машиностроителя [Текст] в 3-х томах Т 3 В И Анурьев под ред И Н Жестковой ndash Изд 8-е перераб и доп ndash Москва Машино-строение 1999 ndash 848 с

5 История науки и техники [Текст] научный журнал ООО Издательство Научтех-литиздат ndash Москва Научтехлитиздат ndash Выходит ежемесячно ndash ISSN 1813-100Х

2008 1-12 2009 1-6 2010 1-12 2011 1-12 2012 1-12

6 Лесное хозяйство [Текст] теорет и науч-производств журн ndash Основан в 1833 г ndash Выходит раз в два месяца

2003 1-356 2004 1-6 2005 1-6 2006 4-6 2007 1-6 2008 1-6 2009 1-4 2010 1-6 2011 1-6 2012 1-6

7 Наука в современных условиях от идеи до внедрения [Текст] материалы Между-нар науч-практ конф (г Димитровград 18 марта 2008 г) Федеральное агентство по обра-зованию Ульяновский гос техн ун-т М-во сельского хоз-ва Рос Федерации ndash Ульяновск УлГТУ 2008 ndash 215 с

8 Программирование [Текст] ndash Выходит раз в два месяца 2010 1-3

9 Справочник Инженерный журнал [Текст] ndash Выходит ежемесячно 2010 1-6

Page 17: ОСНОВЫ НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ62.182.30.44/ft/301-000963.pdf · 3 СОДЕРЖАНИЕ i Рабочая программа дисциплины 4 ii Рекомендации

17

Контрольные вопросы 1 Что применяется в качестве источника питания 2 Порядок составления измерительной схемы

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА 4 4 часа

Снятие характеристик датчика перемещения

Цели и задачи работы ознакомление с конструкцией датчика перемещения и получе-ние навыка пользования датчиком

Обеспечивающие средства преобразователи (датчики) усилители сигналов датчиков регистрирующие приборы коммутирующие устройства источники питания Задания 1) Ознакомиться с конструкцией датчика перемещения

2) Снять характеристики датчика перемещения на схеме

Требования к отчету Отчет по лабораторной работе должен содержать

ndash вводную часть в которой раскрывается цель работы сжато приводятся основные тео-ретические положения и расчетные формулы

ndash основную часть содержащую схемы и описания установки методику эксперимента расчетный материал

ndash заключительную часть включающую расчет погрешностей анализ и обобщение полу-ченных результатов формирование вывода

Каждый студент оформляет отчет по лабораторной работе В отчете допускаются лишь общепринятые сокращения и обозначения

Технология выполнения работы Снятие характеристики датчика перемещения 1 Ознакомиться с конструкцией датчика перемещения 2 Собрать измерительную схему (рис 5) источник питания (6 В) ndash датчик переме-щения ndash измерительный прибор (цифровой вольтметр)

3

к механизму перемещения

Х

Рис 5 Схема датчика перемещения 1 2 3 ndash номера выводов преобразователя

V

1

18

3 Задать механизмом перемещения установки 57 положений ползунка примерно через равные интервалы и записать в таблицу наблюдений величину перемещения х и показания вольтметра Uвых (см табл3)

Таблица 3 Данные испытаний датчика перемещения

Номера опыта

1 2 3 4 5 6 7 Примечания

Перемещение X мм

Показания вольтметра Uвых В Напряжение питания

4 По полученным данным построить и проанализировать характеристику датчика перемещения (рис 6) Uвых В Х мм

Рис 6 Характеристика датчика перемещения

Снятие характеристики датчика угла поворота

1 Ознакомиться с конструкцией датчика угла поворота 2 Собрать измерительную схему (рис 7) источник питания (12 В) ndash датчик угла по-

ворота ndash измеритель (миллиампер) 3 Поворачивая бегунок датчика на равные углы кратные 5 или 10 записать показа-

ния измерителя Получить 5hellip7 точек Результаты наблюдений записать в табл 4

Рис 7 Схема угла поворота 1 2 3 ndash номера выводов преобразователя

19

Таблица 4 Данные испытаний датчика угла поворота

Номера опыта

1 2 3 4 5 6 7 Примечания

Угол поворота φ град Показания прибора I mА Напряжение

питания

4 По полученным данным построить и проанализировать характеристику датчика

(рис 8) угла поворота вычислить чувствительность указать порог чувствительности и пре-делы измерения

5 I mА φ град

Рис 8 Характеристика датчика угла поворота

Снятие характеристики преобразователя частоты вращения

Ознакомиться с конструкцией и принципиальной схемой стенда для испытания тахо-генераторов (рис 9)

Подключить стенд к источнику постоянного тока напряжением 1224 В 3 Включить стенд выключателем В1 Реостатами Р1 и Р2 установить частоту вращения

600 минndash1 и записать показания измерительного прибора 4 Увеличивая частоту вращения на 200 400 минndash1 снять 56 точек Результаты на-

блюдений записать в табл5

Рис 9 Принципиальная схема для испытания тахогенератора (Д ndash двигатель ТГ ndash тахогенератор Тах ndash указатель тахометра V ndash вольтметр В ndash выпрямитель)

20

Таблица 5 Данные испытания тахогенератора

Номера опыта

1 2 3 4 5 6 7 Примечания

Частота вращения п мин ndash1 Напряжение U В

По полученным данным построить и проанализировать характеристику тахогенерато-

ра (рис 10)

U В п минndash1 600 1200 1800

Рис 10 Характеристика тахогенератора Контрольные вопросы

1 Устройство датчика перемещения 2 Как включать в сеть вольтметр 3 Правила сборки измерительной схемы

IV КОНТРОЛЬ ЗНАНИЙ СТУДЕНТОВ 41 Тестовые материалы используемые при контроле знаний студентов

Текущая успеваемость студентов контролируется выполнением оформлением и за-щитой отчетов по лабораторным работам промежуточной аттестацией в виде тестирования Тесты промежуточной аттестации включают теоретический материал пройденный на лек-циях практический материал по лабораторным работам и типовые задачи

Тесты по дисциплине laquoОСНОВЫ НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙraquo Для проведения промежуточной аттестации студентов 4 курса специальности 150405

laquoМашины и оборудование лесного комплексаraquo Указания Все задания имеют 3 варианта ответов из которых правильный только

один Номер выбранного Вами варианта ответа запишите в бланке для ответов

Вариант 1 1 Какие бывают науки

1) Естественные оккультные астрологические 2) Технические социальные экономические 3) Естественные технические общественные философия

21

2 Что является источниками информации в процессе патентного исследования 1) Бюллетени патентных ведомств газетный материал 2) Реферативная информация отчеты НИР публикации 3) Бюллетени патентных ведомств реферативная информация публикации по изобрете-ниям отчеты НИР

3 Назовите методы измерений

1) Непосредственной оценки сравнения противопоставления 2) Непосредственной оценки сравнения противопоставления дифференциальный за-мещения совпадения нулевой 3) Замещения совпадения нулевой сравнения

Вариант 2

1 Методологические основы познания

1) Знания опыт эксперимент 2) Знания постулат закон интуиция 3) Знания научная идея гипотеза теория аксиома закон

2 Математические методы в исследованиях

1) Математическая статистика моделирование 2) Математическая формулировка физическое моделирование 3) Математическая формулировка математическое моделирование

3 Назовите виды моделей

1) Кибернетические электронные математические модели 2) Концептуальные логические кибернетические квазианалоговые модели 3) Электронные математические статистические модели

Вариант 3

1 Методология теоретических исследований

1) Наблюдение сравнение счёт 2) Счёт эксперимент абстрагирование 3) Абстрагирование наблюдение формализация анализ и синтез аксиоматический ме-тод индукция и дедукция

2 Этапы научных исследований

1) Формулировка темы исследования цель исследования задачи исследования 2) Формулировка темы исследования постановка цели и задачи исследования проведе-ние теоретических и экспериментальных исследований общий анализ результатов фор-мулировка выводов 3) Формулировка темы исследования составление ТЭО постановка цели проведение эксперимента обработка результатов формулировка выводов

3 Теоремы подобия

1) 1 2 3 2) 1 2 3 4 5 3) 1 2 3 4

22

Вариант 4

1 Методология экспериментальных исследований

1) Обобщение абстрагирование измерения 2) Анализ измерение счёт дедукция 3) Эксперимент измерение счёт моделирование

2 Виды научных исследований

1) Фундаментальные прикладные частные 2) Фундаментальные прикладные разработки 3) Разработки прикладные частные

3 Что включает в себя подобие явлений

1) Абсолютное подобие неполное подобие 2) Абсолютное подобие полное подобие неполное подобие приближенное подобие 3) Полное подобие неполное подобие приближенное подобие

42 Вопросы и требования к зачету

1 Выполнение и защита лабораторных работ 2 Положительная оценка за промежуточную тестовую работу 3 Выполнение и защита контрольной работы

Вопросы к зачету 1 Влияние дисциплины laquoОсновы научных исследованийraquo на формирование инженерных

знаний 2 Формы и методы организации научных исследований

3 Основные понятия и определения научного исследования

4 Структура исследования и общая схема научного исследования 5 Цель и задачи исследования 6 Поиск и анализ научной информации 7 Основные понятия о теории 8 Прогнозирование в науке 9 Основные понятия в моделировании 10 Сравнение и обобщение 11 Понятие laquoнаблюдениеraquo laquoЭкспериментraquo 12 Основные положения методики экспериментальных исследований 13 Понятие о режимах лесных машин 14 Виды испытаний лесных машин 15 Основные понятия об измерениях 16 Принципиальная схема электроизмерительной аппаратуры для исследований 17 Измерительная цепь 18 Источники питания 19 Регистрирующие приборы 20 Оформление результатов научных исследований 21 Внедрение результатов исследований

23

V БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК Основная учебная литература

1 Анисимов Г М Основы научных исследований лесных машин [Электронный ре-сурс] учеб для студ вузов обучающихся по направлению 250400 ndash laquoТехнология лесозаго-товительных и деревоперерабатывающих производствraquo и 190600 ndash laquoЭксплуатация наземного транспорта и транспортного оборудованияraquo Г М Анисимов А М Кочнев Издательство Лань (ЭБС) ndash Изд 2-е испр ndash Санкт-Петербург Лань 2010 ndash 529 с ndash (Учебники для ву-зов Специальная литература) ndash Режим доступа httpelanbookcomviewbook583

Дополнительная учебная учебно-методическая литература

1 Гусева Е Н Теория вероятностей и математическая статистика [Электронный ре-сурс] учеб пособие Е Н Гусева Университетская библиотека онлайн (ЭБС) ndash 5-е изд стер ndash Москва Флинта 2011 ndash 220 с ndash Режим доступа httpwwwbiblioclubrubook83543

2 Кожухар В М Основы научных исследований [Электронный ресурс] учебное по-собие В М Кожухар Университетская библиотека онлайн (ЭБС) ndash Москва Дашков и К 2012 ndash 216 с ndash Режим доступа httpwwwbiblioclubrubook115785

3 Кузнецов И Н Основы научных исследований [Электронный ресурс] учебное по-собие И Н Кузнецов Университетская библиотека онлайн (ЭБС) ndash Москва Дашков и К 2013 ndash 283 с ndash (Учебные издания для бакалавров) ndash Режим доступа httpwwwbiblioclubrubook114174

4 Основы научных исследований и НИРС [Текст] лекции для студ спец 150405 Машины и оборудование лесного комплекса всех форм обучения Б П Евдокимов отв ред М Н Шостак Федеральное агентство по образованию Сыкт лесн ин-т (фил) С-Петерб гос лесотехн акад им С М Кирова ndash Сыктывкар СЛИ 2006 ndash 52 с

5 Основы научных исследований Самостоятельная работа студентов [Текст] метод указ для подготовки дипломированных специалистов по направлению 651600 Технологи-ческие машины и оборудование спец 150405 Машины и оборудование лесного комплекса сост Б П Евдокимов сост Б П Евдокимов ndash Сыктывкар СЛИ 2007 ndash 12 с

6 Рыжков И Б Основы научных исследований и изобретательства [Электронный ре-сурс] учеб пособие для студ вузов обучающихся по направлению подготовки (специаль-ностям) 280400 ndash laquoПриродообустройствоraquo 280300 mdash laquoВодные ресурсы и водопользованиеraquo И Б Рыжков Издательство Лань (ЭБС) ndash Санкт-Петербург Лань 2012 ndash 223 с ndash (Учеб-ники для вузов Специальная литература) ndash Режим доступа httpelanbookcomviewbook2775

7 Шкляр М Ф Основы научных исследований [Текст] учеб пособие М Ф Шкляр ndash 2-е изд ndash Москва Дашков и К 2009 ndash 244 с

8 Шкляр М Ф Основы научных исследований [Электронный ресурс] учебное по-собие М Ф Шкляр Университетская библиотека онлайн (ЭБС) ndash 4-е изд ndash Москва Даш-ков и К 2012 ndash 244 с ndash (Учебные издания для бакалавров) ndash Режим доступа httpwwwbiblioclubrubook112247

Дополнительная литература

1 Автоматизация в промышленности [Текст] научно-технический производствен-ный журнал Университет новых информационных технологий управления при ФГБУН Ин-ститут проблем управления им В А Трапезникова РАН ООО Издательский дом ИнфоАв-томатизация ndash Москва ИнфоАвтоматизация ndash ВАК РИНЦ ndash Выходит ежемесячно

2010 1-12 2011 1-12 2012 1-12

2 Анурьев В И Справочник конструктора-машиностроителя [Текст] в 3-х томах Т 1 В И Анурьев под ред И Н Жестковой ndash 8-е изд перераб и доп ndash Москва Машино-строение 1999 ndash 912 с

24

3 Анурьев В И Справочник конструктора-машиностроителя [Текст] в 3-х томах Т 2 В И Анурьев под ред И Н Жестковой ndash Изд 8-е перераб и доп ndash Москва Машино-строение 1999 ndash 880 с

4 Анурьев В И Справочник конструктора-машиностроителя [Текст] в 3-х томах Т 3 В И Анурьев под ред И Н Жестковой ndash Изд 8-е перераб и доп ndash Москва Машино-строение 1999 ndash 848 с

5 История науки и техники [Текст] научный журнал ООО Издательство Научтех-литиздат ndash Москва Научтехлитиздат ndash Выходит ежемесячно ndash ISSN 1813-100Х

2008 1-12 2009 1-6 2010 1-12 2011 1-12 2012 1-12

6 Лесное хозяйство [Текст] теорет и науч-производств журн ndash Основан в 1833 г ndash Выходит раз в два месяца

2003 1-356 2004 1-6 2005 1-6 2006 4-6 2007 1-6 2008 1-6 2009 1-4 2010 1-6 2011 1-6 2012 1-6

7 Наука в современных условиях от идеи до внедрения [Текст] материалы Между-нар науч-практ конф (г Димитровград 18 марта 2008 г) Федеральное агентство по обра-зованию Ульяновский гос техн ун-т М-во сельского хоз-ва Рос Федерации ndash Ульяновск УлГТУ 2008 ndash 215 с

8 Программирование [Текст] ndash Выходит раз в два месяца 2010 1-3

9 Справочник Инженерный журнал [Текст] ndash Выходит ежемесячно 2010 1-6

Page 18: ОСНОВЫ НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ62.182.30.44/ft/301-000963.pdf · 3 СОДЕРЖАНИЕ i Рабочая программа дисциплины 4 ii Рекомендации

18

3 Задать механизмом перемещения установки 57 положений ползунка примерно через равные интервалы и записать в таблицу наблюдений величину перемещения х и показания вольтметра Uвых (см табл3)

Таблица 3 Данные испытаний датчика перемещения

Номера опыта

1 2 3 4 5 6 7 Примечания

Перемещение X мм

Показания вольтметра Uвых В Напряжение питания

4 По полученным данным построить и проанализировать характеристику датчика перемещения (рис 6) Uвых В Х мм

Рис 6 Характеристика датчика перемещения

Снятие характеристики датчика угла поворота

1 Ознакомиться с конструкцией датчика угла поворота 2 Собрать измерительную схему (рис 7) источник питания (12 В) ndash датчик угла по-

ворота ndash измеритель (миллиампер) 3 Поворачивая бегунок датчика на равные углы кратные 5 или 10 записать показа-

ния измерителя Получить 5hellip7 точек Результаты наблюдений записать в табл 4

Рис 7 Схема угла поворота 1 2 3 ndash номера выводов преобразователя

19

Таблица 4 Данные испытаний датчика угла поворота

Номера опыта

1 2 3 4 5 6 7 Примечания

Угол поворота φ град Показания прибора I mА Напряжение

питания

4 По полученным данным построить и проанализировать характеристику датчика

(рис 8) угла поворота вычислить чувствительность указать порог чувствительности и пре-делы измерения

5 I mА φ град

Рис 8 Характеристика датчика угла поворота

Снятие характеристики преобразователя частоты вращения

Ознакомиться с конструкцией и принципиальной схемой стенда для испытания тахо-генераторов (рис 9)

Подключить стенд к источнику постоянного тока напряжением 1224 В 3 Включить стенд выключателем В1 Реостатами Р1 и Р2 установить частоту вращения

600 минndash1 и записать показания измерительного прибора 4 Увеличивая частоту вращения на 200 400 минndash1 снять 56 точек Результаты на-

блюдений записать в табл5

Рис 9 Принципиальная схема для испытания тахогенератора (Д ndash двигатель ТГ ndash тахогенератор Тах ndash указатель тахометра V ndash вольтметр В ndash выпрямитель)

20

Таблица 5 Данные испытания тахогенератора

Номера опыта

1 2 3 4 5 6 7 Примечания

Частота вращения п мин ndash1 Напряжение U В

По полученным данным построить и проанализировать характеристику тахогенерато-

ра (рис 10)

U В п минndash1 600 1200 1800

Рис 10 Характеристика тахогенератора Контрольные вопросы

1 Устройство датчика перемещения 2 Как включать в сеть вольтметр 3 Правила сборки измерительной схемы

IV КОНТРОЛЬ ЗНАНИЙ СТУДЕНТОВ 41 Тестовые материалы используемые при контроле знаний студентов

Текущая успеваемость студентов контролируется выполнением оформлением и за-щитой отчетов по лабораторным работам промежуточной аттестацией в виде тестирования Тесты промежуточной аттестации включают теоретический материал пройденный на лек-циях практический материал по лабораторным работам и типовые задачи

Тесты по дисциплине laquoОСНОВЫ НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙraquo Для проведения промежуточной аттестации студентов 4 курса специальности 150405

laquoМашины и оборудование лесного комплексаraquo Указания Все задания имеют 3 варианта ответов из которых правильный только

один Номер выбранного Вами варианта ответа запишите в бланке для ответов

Вариант 1 1 Какие бывают науки

1) Естественные оккультные астрологические 2) Технические социальные экономические 3) Естественные технические общественные философия

21

2 Что является источниками информации в процессе патентного исследования 1) Бюллетени патентных ведомств газетный материал 2) Реферативная информация отчеты НИР публикации 3) Бюллетени патентных ведомств реферативная информация публикации по изобрете-ниям отчеты НИР

3 Назовите методы измерений

1) Непосредственной оценки сравнения противопоставления 2) Непосредственной оценки сравнения противопоставления дифференциальный за-мещения совпадения нулевой 3) Замещения совпадения нулевой сравнения

Вариант 2

1 Методологические основы познания

1) Знания опыт эксперимент 2) Знания постулат закон интуиция 3) Знания научная идея гипотеза теория аксиома закон

2 Математические методы в исследованиях

1) Математическая статистика моделирование 2) Математическая формулировка физическое моделирование 3) Математическая формулировка математическое моделирование

3 Назовите виды моделей

1) Кибернетические электронные математические модели 2) Концептуальные логические кибернетические квазианалоговые модели 3) Электронные математические статистические модели

Вариант 3

1 Методология теоретических исследований

1) Наблюдение сравнение счёт 2) Счёт эксперимент абстрагирование 3) Абстрагирование наблюдение формализация анализ и синтез аксиоматический ме-тод индукция и дедукция

2 Этапы научных исследований

1) Формулировка темы исследования цель исследования задачи исследования 2) Формулировка темы исследования постановка цели и задачи исследования проведе-ние теоретических и экспериментальных исследований общий анализ результатов фор-мулировка выводов 3) Формулировка темы исследования составление ТЭО постановка цели проведение эксперимента обработка результатов формулировка выводов

3 Теоремы подобия

1) 1 2 3 2) 1 2 3 4 5 3) 1 2 3 4

22

Вариант 4

1 Методология экспериментальных исследований

1) Обобщение абстрагирование измерения 2) Анализ измерение счёт дедукция 3) Эксперимент измерение счёт моделирование

2 Виды научных исследований

1) Фундаментальные прикладные частные 2) Фундаментальные прикладные разработки 3) Разработки прикладные частные

3 Что включает в себя подобие явлений

1) Абсолютное подобие неполное подобие 2) Абсолютное подобие полное подобие неполное подобие приближенное подобие 3) Полное подобие неполное подобие приближенное подобие

42 Вопросы и требования к зачету

1 Выполнение и защита лабораторных работ 2 Положительная оценка за промежуточную тестовую работу 3 Выполнение и защита контрольной работы

Вопросы к зачету 1 Влияние дисциплины laquoОсновы научных исследованийraquo на формирование инженерных

знаний 2 Формы и методы организации научных исследований

3 Основные понятия и определения научного исследования

4 Структура исследования и общая схема научного исследования 5 Цель и задачи исследования 6 Поиск и анализ научной информации 7 Основные понятия о теории 8 Прогнозирование в науке 9 Основные понятия в моделировании 10 Сравнение и обобщение 11 Понятие laquoнаблюдениеraquo laquoЭкспериментraquo 12 Основные положения методики экспериментальных исследований 13 Понятие о режимах лесных машин 14 Виды испытаний лесных машин 15 Основные понятия об измерениях 16 Принципиальная схема электроизмерительной аппаратуры для исследований 17 Измерительная цепь 18 Источники питания 19 Регистрирующие приборы 20 Оформление результатов научных исследований 21 Внедрение результатов исследований

23

V БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК Основная учебная литература

1 Анисимов Г М Основы научных исследований лесных машин [Электронный ре-сурс] учеб для студ вузов обучающихся по направлению 250400 ndash laquoТехнология лесозаго-товительных и деревоперерабатывающих производствraquo и 190600 ndash laquoЭксплуатация наземного транспорта и транспортного оборудованияraquo Г М Анисимов А М Кочнев Издательство Лань (ЭБС) ndash Изд 2-е испр ndash Санкт-Петербург Лань 2010 ndash 529 с ndash (Учебники для ву-зов Специальная литература) ndash Режим доступа httpelanbookcomviewbook583

Дополнительная учебная учебно-методическая литература

1 Гусева Е Н Теория вероятностей и математическая статистика [Электронный ре-сурс] учеб пособие Е Н Гусева Университетская библиотека онлайн (ЭБС) ndash 5-е изд стер ndash Москва Флинта 2011 ndash 220 с ndash Режим доступа httpwwwbiblioclubrubook83543

2 Кожухар В М Основы научных исследований [Электронный ресурс] учебное по-собие В М Кожухар Университетская библиотека онлайн (ЭБС) ndash Москва Дашков и К 2012 ndash 216 с ndash Режим доступа httpwwwbiblioclubrubook115785

3 Кузнецов И Н Основы научных исследований [Электронный ресурс] учебное по-собие И Н Кузнецов Университетская библиотека онлайн (ЭБС) ndash Москва Дашков и К 2013 ndash 283 с ndash (Учебные издания для бакалавров) ndash Режим доступа httpwwwbiblioclubrubook114174

4 Основы научных исследований и НИРС [Текст] лекции для студ спец 150405 Машины и оборудование лесного комплекса всех форм обучения Б П Евдокимов отв ред М Н Шостак Федеральное агентство по образованию Сыкт лесн ин-т (фил) С-Петерб гос лесотехн акад им С М Кирова ndash Сыктывкар СЛИ 2006 ndash 52 с

5 Основы научных исследований Самостоятельная работа студентов [Текст] метод указ для подготовки дипломированных специалистов по направлению 651600 Технологи-ческие машины и оборудование спец 150405 Машины и оборудование лесного комплекса сост Б П Евдокимов сост Б П Евдокимов ndash Сыктывкар СЛИ 2007 ndash 12 с

6 Рыжков И Б Основы научных исследований и изобретательства [Электронный ре-сурс] учеб пособие для студ вузов обучающихся по направлению подготовки (специаль-ностям) 280400 ndash laquoПриродообустройствоraquo 280300 mdash laquoВодные ресурсы и водопользованиеraquo И Б Рыжков Издательство Лань (ЭБС) ndash Санкт-Петербург Лань 2012 ndash 223 с ndash (Учеб-ники для вузов Специальная литература) ndash Режим доступа httpelanbookcomviewbook2775

7 Шкляр М Ф Основы научных исследований [Текст] учеб пособие М Ф Шкляр ndash 2-е изд ndash Москва Дашков и К 2009 ndash 244 с

8 Шкляр М Ф Основы научных исследований [Электронный ресурс] учебное по-собие М Ф Шкляр Университетская библиотека онлайн (ЭБС) ndash 4-е изд ndash Москва Даш-ков и К 2012 ndash 244 с ndash (Учебные издания для бакалавров) ndash Режим доступа httpwwwbiblioclubrubook112247

Дополнительная литература

1 Автоматизация в промышленности [Текст] научно-технический производствен-ный журнал Университет новых информационных технологий управления при ФГБУН Ин-ститут проблем управления им В А Трапезникова РАН ООО Издательский дом ИнфоАв-томатизация ndash Москва ИнфоАвтоматизация ndash ВАК РИНЦ ndash Выходит ежемесячно

2010 1-12 2011 1-12 2012 1-12

2 Анурьев В И Справочник конструктора-машиностроителя [Текст] в 3-х томах Т 1 В И Анурьев под ред И Н Жестковой ndash 8-е изд перераб и доп ndash Москва Машино-строение 1999 ndash 912 с

24

3 Анурьев В И Справочник конструктора-машиностроителя [Текст] в 3-х томах Т 2 В И Анурьев под ред И Н Жестковой ndash Изд 8-е перераб и доп ndash Москва Машино-строение 1999 ndash 880 с

4 Анурьев В И Справочник конструктора-машиностроителя [Текст] в 3-х томах Т 3 В И Анурьев под ред И Н Жестковой ndash Изд 8-е перераб и доп ndash Москва Машино-строение 1999 ndash 848 с

5 История науки и техники [Текст] научный журнал ООО Издательство Научтех-литиздат ndash Москва Научтехлитиздат ndash Выходит ежемесячно ndash ISSN 1813-100Х

2008 1-12 2009 1-6 2010 1-12 2011 1-12 2012 1-12

6 Лесное хозяйство [Текст] теорет и науч-производств журн ndash Основан в 1833 г ndash Выходит раз в два месяца

2003 1-356 2004 1-6 2005 1-6 2006 4-6 2007 1-6 2008 1-6 2009 1-4 2010 1-6 2011 1-6 2012 1-6

7 Наука в современных условиях от идеи до внедрения [Текст] материалы Между-нар науч-практ конф (г Димитровград 18 марта 2008 г) Федеральное агентство по обра-зованию Ульяновский гос техн ун-т М-во сельского хоз-ва Рос Федерации ndash Ульяновск УлГТУ 2008 ndash 215 с

8 Программирование [Текст] ndash Выходит раз в два месяца 2010 1-3

9 Справочник Инженерный журнал [Текст] ndash Выходит ежемесячно 2010 1-6

Page 19: ОСНОВЫ НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ62.182.30.44/ft/301-000963.pdf · 3 СОДЕРЖАНИЕ i Рабочая программа дисциплины 4 ii Рекомендации

19

Таблица 4 Данные испытаний датчика угла поворота

Номера опыта

1 2 3 4 5 6 7 Примечания

Угол поворота φ град Показания прибора I mА Напряжение

питания

4 По полученным данным построить и проанализировать характеристику датчика

(рис 8) угла поворота вычислить чувствительность указать порог чувствительности и пре-делы измерения

5 I mА φ град

Рис 8 Характеристика датчика угла поворота

Снятие характеристики преобразователя частоты вращения

Ознакомиться с конструкцией и принципиальной схемой стенда для испытания тахо-генераторов (рис 9)

Подключить стенд к источнику постоянного тока напряжением 1224 В 3 Включить стенд выключателем В1 Реостатами Р1 и Р2 установить частоту вращения

600 минndash1 и записать показания измерительного прибора 4 Увеличивая частоту вращения на 200 400 минndash1 снять 56 точек Результаты на-

блюдений записать в табл5

Рис 9 Принципиальная схема для испытания тахогенератора (Д ndash двигатель ТГ ndash тахогенератор Тах ndash указатель тахометра V ndash вольтметр В ndash выпрямитель)

20

Таблица 5 Данные испытания тахогенератора

Номера опыта

1 2 3 4 5 6 7 Примечания

Частота вращения п мин ndash1 Напряжение U В

По полученным данным построить и проанализировать характеристику тахогенерато-

ра (рис 10)

U В п минndash1 600 1200 1800

Рис 10 Характеристика тахогенератора Контрольные вопросы

1 Устройство датчика перемещения 2 Как включать в сеть вольтметр 3 Правила сборки измерительной схемы

IV КОНТРОЛЬ ЗНАНИЙ СТУДЕНТОВ 41 Тестовые материалы используемые при контроле знаний студентов

Текущая успеваемость студентов контролируется выполнением оформлением и за-щитой отчетов по лабораторным работам промежуточной аттестацией в виде тестирования Тесты промежуточной аттестации включают теоретический материал пройденный на лек-циях практический материал по лабораторным работам и типовые задачи

Тесты по дисциплине laquoОСНОВЫ НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙraquo Для проведения промежуточной аттестации студентов 4 курса специальности 150405

laquoМашины и оборудование лесного комплексаraquo Указания Все задания имеют 3 варианта ответов из которых правильный только

один Номер выбранного Вами варианта ответа запишите в бланке для ответов

Вариант 1 1 Какие бывают науки

1) Естественные оккультные астрологические 2) Технические социальные экономические 3) Естественные технические общественные философия

21

2 Что является источниками информации в процессе патентного исследования 1) Бюллетени патентных ведомств газетный материал 2) Реферативная информация отчеты НИР публикации 3) Бюллетени патентных ведомств реферативная информация публикации по изобрете-ниям отчеты НИР

3 Назовите методы измерений

1) Непосредственной оценки сравнения противопоставления 2) Непосредственной оценки сравнения противопоставления дифференциальный за-мещения совпадения нулевой 3) Замещения совпадения нулевой сравнения

Вариант 2

1 Методологические основы познания

1) Знания опыт эксперимент 2) Знания постулат закон интуиция 3) Знания научная идея гипотеза теория аксиома закон

2 Математические методы в исследованиях

1) Математическая статистика моделирование 2) Математическая формулировка физическое моделирование 3) Математическая формулировка математическое моделирование

3 Назовите виды моделей

1) Кибернетические электронные математические модели 2) Концептуальные логические кибернетические квазианалоговые модели 3) Электронные математические статистические модели

Вариант 3

1 Методология теоретических исследований

1) Наблюдение сравнение счёт 2) Счёт эксперимент абстрагирование 3) Абстрагирование наблюдение формализация анализ и синтез аксиоматический ме-тод индукция и дедукция

2 Этапы научных исследований

1) Формулировка темы исследования цель исследования задачи исследования 2) Формулировка темы исследования постановка цели и задачи исследования проведе-ние теоретических и экспериментальных исследований общий анализ результатов фор-мулировка выводов 3) Формулировка темы исследования составление ТЭО постановка цели проведение эксперимента обработка результатов формулировка выводов

3 Теоремы подобия

1) 1 2 3 2) 1 2 3 4 5 3) 1 2 3 4

22

Вариант 4

1 Методология экспериментальных исследований

1) Обобщение абстрагирование измерения 2) Анализ измерение счёт дедукция 3) Эксперимент измерение счёт моделирование

2 Виды научных исследований

1) Фундаментальные прикладные частные 2) Фундаментальные прикладные разработки 3) Разработки прикладные частные

3 Что включает в себя подобие явлений

1) Абсолютное подобие неполное подобие 2) Абсолютное подобие полное подобие неполное подобие приближенное подобие 3) Полное подобие неполное подобие приближенное подобие

42 Вопросы и требования к зачету

1 Выполнение и защита лабораторных работ 2 Положительная оценка за промежуточную тестовую работу 3 Выполнение и защита контрольной работы

Вопросы к зачету 1 Влияние дисциплины laquoОсновы научных исследованийraquo на формирование инженерных

знаний 2 Формы и методы организации научных исследований

3 Основные понятия и определения научного исследования

4 Структура исследования и общая схема научного исследования 5 Цель и задачи исследования 6 Поиск и анализ научной информации 7 Основные понятия о теории 8 Прогнозирование в науке 9 Основные понятия в моделировании 10 Сравнение и обобщение 11 Понятие laquoнаблюдениеraquo laquoЭкспериментraquo 12 Основные положения методики экспериментальных исследований 13 Понятие о режимах лесных машин 14 Виды испытаний лесных машин 15 Основные понятия об измерениях 16 Принципиальная схема электроизмерительной аппаратуры для исследований 17 Измерительная цепь 18 Источники питания 19 Регистрирующие приборы 20 Оформление результатов научных исследований 21 Внедрение результатов исследований

23

V БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК Основная учебная литература

1 Анисимов Г М Основы научных исследований лесных машин [Электронный ре-сурс] учеб для студ вузов обучающихся по направлению 250400 ndash laquoТехнология лесозаго-товительных и деревоперерабатывающих производствraquo и 190600 ndash laquoЭксплуатация наземного транспорта и транспортного оборудованияraquo Г М Анисимов А М Кочнев Издательство Лань (ЭБС) ndash Изд 2-е испр ndash Санкт-Петербург Лань 2010 ndash 529 с ndash (Учебники для ву-зов Специальная литература) ndash Режим доступа httpelanbookcomviewbook583

Дополнительная учебная учебно-методическая литература

1 Гусева Е Н Теория вероятностей и математическая статистика [Электронный ре-сурс] учеб пособие Е Н Гусева Университетская библиотека онлайн (ЭБС) ndash 5-е изд стер ndash Москва Флинта 2011 ndash 220 с ndash Режим доступа httpwwwbiblioclubrubook83543

2 Кожухар В М Основы научных исследований [Электронный ресурс] учебное по-собие В М Кожухар Университетская библиотека онлайн (ЭБС) ndash Москва Дашков и К 2012 ndash 216 с ndash Режим доступа httpwwwbiblioclubrubook115785

3 Кузнецов И Н Основы научных исследований [Электронный ресурс] учебное по-собие И Н Кузнецов Университетская библиотека онлайн (ЭБС) ndash Москва Дашков и К 2013 ndash 283 с ndash (Учебные издания для бакалавров) ndash Режим доступа httpwwwbiblioclubrubook114174

4 Основы научных исследований и НИРС [Текст] лекции для студ спец 150405 Машины и оборудование лесного комплекса всех форм обучения Б П Евдокимов отв ред М Н Шостак Федеральное агентство по образованию Сыкт лесн ин-т (фил) С-Петерб гос лесотехн акад им С М Кирова ndash Сыктывкар СЛИ 2006 ndash 52 с

5 Основы научных исследований Самостоятельная работа студентов [Текст] метод указ для подготовки дипломированных специалистов по направлению 651600 Технологи-ческие машины и оборудование спец 150405 Машины и оборудование лесного комплекса сост Б П Евдокимов сост Б П Евдокимов ndash Сыктывкар СЛИ 2007 ndash 12 с

6 Рыжков И Б Основы научных исследований и изобретательства [Электронный ре-сурс] учеб пособие для студ вузов обучающихся по направлению подготовки (специаль-ностям) 280400 ndash laquoПриродообустройствоraquo 280300 mdash laquoВодные ресурсы и водопользованиеraquo И Б Рыжков Издательство Лань (ЭБС) ndash Санкт-Петербург Лань 2012 ndash 223 с ndash (Учеб-ники для вузов Специальная литература) ndash Режим доступа httpelanbookcomviewbook2775

7 Шкляр М Ф Основы научных исследований [Текст] учеб пособие М Ф Шкляр ndash 2-е изд ndash Москва Дашков и К 2009 ndash 244 с

8 Шкляр М Ф Основы научных исследований [Электронный ресурс] учебное по-собие М Ф Шкляр Университетская библиотека онлайн (ЭБС) ndash 4-е изд ndash Москва Даш-ков и К 2012 ndash 244 с ndash (Учебные издания для бакалавров) ndash Режим доступа httpwwwbiblioclubrubook112247

Дополнительная литература

1 Автоматизация в промышленности [Текст] научно-технический производствен-ный журнал Университет новых информационных технологий управления при ФГБУН Ин-ститут проблем управления им В А Трапезникова РАН ООО Издательский дом ИнфоАв-томатизация ndash Москва ИнфоАвтоматизация ndash ВАК РИНЦ ndash Выходит ежемесячно

2010 1-12 2011 1-12 2012 1-12

2 Анурьев В И Справочник конструктора-машиностроителя [Текст] в 3-х томах Т 1 В И Анурьев под ред И Н Жестковой ndash 8-е изд перераб и доп ndash Москва Машино-строение 1999 ndash 912 с

24

3 Анурьев В И Справочник конструктора-машиностроителя [Текст] в 3-х томах Т 2 В И Анурьев под ред И Н Жестковой ndash Изд 8-е перераб и доп ndash Москва Машино-строение 1999 ndash 880 с

4 Анурьев В И Справочник конструктора-машиностроителя [Текст] в 3-х томах Т 3 В И Анурьев под ред И Н Жестковой ndash Изд 8-е перераб и доп ndash Москва Машино-строение 1999 ndash 848 с

5 История науки и техники [Текст] научный журнал ООО Издательство Научтех-литиздат ndash Москва Научтехлитиздат ndash Выходит ежемесячно ndash ISSN 1813-100Х

2008 1-12 2009 1-6 2010 1-12 2011 1-12 2012 1-12

6 Лесное хозяйство [Текст] теорет и науч-производств журн ndash Основан в 1833 г ndash Выходит раз в два месяца

2003 1-356 2004 1-6 2005 1-6 2006 4-6 2007 1-6 2008 1-6 2009 1-4 2010 1-6 2011 1-6 2012 1-6

7 Наука в современных условиях от идеи до внедрения [Текст] материалы Между-нар науч-практ конф (г Димитровград 18 марта 2008 г) Федеральное агентство по обра-зованию Ульяновский гос техн ун-т М-во сельского хоз-ва Рос Федерации ndash Ульяновск УлГТУ 2008 ndash 215 с

8 Программирование [Текст] ndash Выходит раз в два месяца 2010 1-3

9 Справочник Инженерный журнал [Текст] ndash Выходит ежемесячно 2010 1-6

Page 20: ОСНОВЫ НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ62.182.30.44/ft/301-000963.pdf · 3 СОДЕРЖАНИЕ i Рабочая программа дисциплины 4 ii Рекомендации

20

Таблица 5 Данные испытания тахогенератора

Номера опыта

1 2 3 4 5 6 7 Примечания

Частота вращения п мин ndash1 Напряжение U В

По полученным данным построить и проанализировать характеристику тахогенерато-

ра (рис 10)

U В п минndash1 600 1200 1800

Рис 10 Характеристика тахогенератора Контрольные вопросы

1 Устройство датчика перемещения 2 Как включать в сеть вольтметр 3 Правила сборки измерительной схемы

IV КОНТРОЛЬ ЗНАНИЙ СТУДЕНТОВ 41 Тестовые материалы используемые при контроле знаний студентов

Текущая успеваемость студентов контролируется выполнением оформлением и за-щитой отчетов по лабораторным работам промежуточной аттестацией в виде тестирования Тесты промежуточной аттестации включают теоретический материал пройденный на лек-циях практический материал по лабораторным работам и типовые задачи

Тесты по дисциплине laquoОСНОВЫ НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙraquo Для проведения промежуточной аттестации студентов 4 курса специальности 150405

laquoМашины и оборудование лесного комплексаraquo Указания Все задания имеют 3 варианта ответов из которых правильный только

один Номер выбранного Вами варианта ответа запишите в бланке для ответов

Вариант 1 1 Какие бывают науки

1) Естественные оккультные астрологические 2) Технические социальные экономические 3) Естественные технические общественные философия

21

2 Что является источниками информации в процессе патентного исследования 1) Бюллетени патентных ведомств газетный материал 2) Реферативная информация отчеты НИР публикации 3) Бюллетени патентных ведомств реферативная информация публикации по изобрете-ниям отчеты НИР

3 Назовите методы измерений

1) Непосредственной оценки сравнения противопоставления 2) Непосредственной оценки сравнения противопоставления дифференциальный за-мещения совпадения нулевой 3) Замещения совпадения нулевой сравнения

Вариант 2

1 Методологические основы познания

1) Знания опыт эксперимент 2) Знания постулат закон интуиция 3) Знания научная идея гипотеза теория аксиома закон

2 Математические методы в исследованиях

1) Математическая статистика моделирование 2) Математическая формулировка физическое моделирование 3) Математическая формулировка математическое моделирование

3 Назовите виды моделей

1) Кибернетические электронные математические модели 2) Концептуальные логические кибернетические квазианалоговые модели 3) Электронные математические статистические модели

Вариант 3

1 Методология теоретических исследований

1) Наблюдение сравнение счёт 2) Счёт эксперимент абстрагирование 3) Абстрагирование наблюдение формализация анализ и синтез аксиоматический ме-тод индукция и дедукция

2 Этапы научных исследований

1) Формулировка темы исследования цель исследования задачи исследования 2) Формулировка темы исследования постановка цели и задачи исследования проведе-ние теоретических и экспериментальных исследований общий анализ результатов фор-мулировка выводов 3) Формулировка темы исследования составление ТЭО постановка цели проведение эксперимента обработка результатов формулировка выводов

3 Теоремы подобия

1) 1 2 3 2) 1 2 3 4 5 3) 1 2 3 4

22

Вариант 4

1 Методология экспериментальных исследований

1) Обобщение абстрагирование измерения 2) Анализ измерение счёт дедукция 3) Эксперимент измерение счёт моделирование

2 Виды научных исследований

1) Фундаментальные прикладные частные 2) Фундаментальные прикладные разработки 3) Разработки прикладные частные

3 Что включает в себя подобие явлений

1) Абсолютное подобие неполное подобие 2) Абсолютное подобие полное подобие неполное подобие приближенное подобие 3) Полное подобие неполное подобие приближенное подобие

42 Вопросы и требования к зачету

1 Выполнение и защита лабораторных работ 2 Положительная оценка за промежуточную тестовую работу 3 Выполнение и защита контрольной работы

Вопросы к зачету 1 Влияние дисциплины laquoОсновы научных исследованийraquo на формирование инженерных

знаний 2 Формы и методы организации научных исследований

3 Основные понятия и определения научного исследования

4 Структура исследования и общая схема научного исследования 5 Цель и задачи исследования 6 Поиск и анализ научной информации 7 Основные понятия о теории 8 Прогнозирование в науке 9 Основные понятия в моделировании 10 Сравнение и обобщение 11 Понятие laquoнаблюдениеraquo laquoЭкспериментraquo 12 Основные положения методики экспериментальных исследований 13 Понятие о режимах лесных машин 14 Виды испытаний лесных машин 15 Основные понятия об измерениях 16 Принципиальная схема электроизмерительной аппаратуры для исследований 17 Измерительная цепь 18 Источники питания 19 Регистрирующие приборы 20 Оформление результатов научных исследований 21 Внедрение результатов исследований

23

V БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК Основная учебная литература

1 Анисимов Г М Основы научных исследований лесных машин [Электронный ре-сурс] учеб для студ вузов обучающихся по направлению 250400 ndash laquoТехнология лесозаго-товительных и деревоперерабатывающих производствraquo и 190600 ndash laquoЭксплуатация наземного транспорта и транспортного оборудованияraquo Г М Анисимов А М Кочнев Издательство Лань (ЭБС) ndash Изд 2-е испр ndash Санкт-Петербург Лань 2010 ndash 529 с ndash (Учебники для ву-зов Специальная литература) ndash Режим доступа httpelanbookcomviewbook583

Дополнительная учебная учебно-методическая литература

1 Гусева Е Н Теория вероятностей и математическая статистика [Электронный ре-сурс] учеб пособие Е Н Гусева Университетская библиотека онлайн (ЭБС) ndash 5-е изд стер ndash Москва Флинта 2011 ndash 220 с ndash Режим доступа httpwwwbiblioclubrubook83543

2 Кожухар В М Основы научных исследований [Электронный ресурс] учебное по-собие В М Кожухар Университетская библиотека онлайн (ЭБС) ndash Москва Дашков и К 2012 ndash 216 с ndash Режим доступа httpwwwbiblioclubrubook115785

3 Кузнецов И Н Основы научных исследований [Электронный ресурс] учебное по-собие И Н Кузнецов Университетская библиотека онлайн (ЭБС) ndash Москва Дашков и К 2013 ndash 283 с ndash (Учебные издания для бакалавров) ndash Режим доступа httpwwwbiblioclubrubook114174

4 Основы научных исследований и НИРС [Текст] лекции для студ спец 150405 Машины и оборудование лесного комплекса всех форм обучения Б П Евдокимов отв ред М Н Шостак Федеральное агентство по образованию Сыкт лесн ин-т (фил) С-Петерб гос лесотехн акад им С М Кирова ndash Сыктывкар СЛИ 2006 ndash 52 с

5 Основы научных исследований Самостоятельная работа студентов [Текст] метод указ для подготовки дипломированных специалистов по направлению 651600 Технологи-ческие машины и оборудование спец 150405 Машины и оборудование лесного комплекса сост Б П Евдокимов сост Б П Евдокимов ndash Сыктывкар СЛИ 2007 ndash 12 с

6 Рыжков И Б Основы научных исследований и изобретательства [Электронный ре-сурс] учеб пособие для студ вузов обучающихся по направлению подготовки (специаль-ностям) 280400 ndash laquoПриродообустройствоraquo 280300 mdash laquoВодные ресурсы и водопользованиеraquo И Б Рыжков Издательство Лань (ЭБС) ndash Санкт-Петербург Лань 2012 ndash 223 с ndash (Учеб-ники для вузов Специальная литература) ndash Режим доступа httpelanbookcomviewbook2775

7 Шкляр М Ф Основы научных исследований [Текст] учеб пособие М Ф Шкляр ndash 2-е изд ndash Москва Дашков и К 2009 ndash 244 с

8 Шкляр М Ф Основы научных исследований [Электронный ресурс] учебное по-собие М Ф Шкляр Университетская библиотека онлайн (ЭБС) ndash 4-е изд ndash Москва Даш-ков и К 2012 ndash 244 с ndash (Учебные издания для бакалавров) ndash Режим доступа httpwwwbiblioclubrubook112247

Дополнительная литература

1 Автоматизация в промышленности [Текст] научно-технический производствен-ный журнал Университет новых информационных технологий управления при ФГБУН Ин-ститут проблем управления им В А Трапезникова РАН ООО Издательский дом ИнфоАв-томатизация ndash Москва ИнфоАвтоматизация ndash ВАК РИНЦ ndash Выходит ежемесячно

2010 1-12 2011 1-12 2012 1-12

2 Анурьев В И Справочник конструктора-машиностроителя [Текст] в 3-х томах Т 1 В И Анурьев под ред И Н Жестковой ndash 8-е изд перераб и доп ndash Москва Машино-строение 1999 ndash 912 с

24

3 Анурьев В И Справочник конструктора-машиностроителя [Текст] в 3-х томах Т 2 В И Анурьев под ред И Н Жестковой ndash Изд 8-е перераб и доп ndash Москва Машино-строение 1999 ndash 880 с

4 Анурьев В И Справочник конструктора-машиностроителя [Текст] в 3-х томах Т 3 В И Анурьев под ред И Н Жестковой ndash Изд 8-е перераб и доп ndash Москва Машино-строение 1999 ndash 848 с

5 История науки и техники [Текст] научный журнал ООО Издательство Научтех-литиздат ndash Москва Научтехлитиздат ndash Выходит ежемесячно ndash ISSN 1813-100Х

2008 1-12 2009 1-6 2010 1-12 2011 1-12 2012 1-12

6 Лесное хозяйство [Текст] теорет и науч-производств журн ndash Основан в 1833 г ndash Выходит раз в два месяца

2003 1-356 2004 1-6 2005 1-6 2006 4-6 2007 1-6 2008 1-6 2009 1-4 2010 1-6 2011 1-6 2012 1-6

7 Наука в современных условиях от идеи до внедрения [Текст] материалы Между-нар науч-практ конф (г Димитровград 18 марта 2008 г) Федеральное агентство по обра-зованию Ульяновский гос техн ун-т М-во сельского хоз-ва Рос Федерации ndash Ульяновск УлГТУ 2008 ndash 215 с

8 Программирование [Текст] ndash Выходит раз в два месяца 2010 1-3

9 Справочник Инженерный журнал [Текст] ndash Выходит ежемесячно 2010 1-6

Page 21: ОСНОВЫ НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ62.182.30.44/ft/301-000963.pdf · 3 СОДЕРЖАНИЕ i Рабочая программа дисциплины 4 ii Рекомендации

21

2 Что является источниками информации в процессе патентного исследования 1) Бюллетени патентных ведомств газетный материал 2) Реферативная информация отчеты НИР публикации 3) Бюллетени патентных ведомств реферативная информация публикации по изобрете-ниям отчеты НИР

3 Назовите методы измерений

1) Непосредственной оценки сравнения противопоставления 2) Непосредственной оценки сравнения противопоставления дифференциальный за-мещения совпадения нулевой 3) Замещения совпадения нулевой сравнения

Вариант 2

1 Методологические основы познания

1) Знания опыт эксперимент 2) Знания постулат закон интуиция 3) Знания научная идея гипотеза теория аксиома закон

2 Математические методы в исследованиях

1) Математическая статистика моделирование 2) Математическая формулировка физическое моделирование 3) Математическая формулировка математическое моделирование

3 Назовите виды моделей

1) Кибернетические электронные математические модели 2) Концептуальные логические кибернетические квазианалоговые модели 3) Электронные математические статистические модели

Вариант 3

1 Методология теоретических исследований

1) Наблюдение сравнение счёт 2) Счёт эксперимент абстрагирование 3) Абстрагирование наблюдение формализация анализ и синтез аксиоматический ме-тод индукция и дедукция

2 Этапы научных исследований

1) Формулировка темы исследования цель исследования задачи исследования 2) Формулировка темы исследования постановка цели и задачи исследования проведе-ние теоретических и экспериментальных исследований общий анализ результатов фор-мулировка выводов 3) Формулировка темы исследования составление ТЭО постановка цели проведение эксперимента обработка результатов формулировка выводов

3 Теоремы подобия

1) 1 2 3 2) 1 2 3 4 5 3) 1 2 3 4

22

Вариант 4

1 Методология экспериментальных исследований

1) Обобщение абстрагирование измерения 2) Анализ измерение счёт дедукция 3) Эксперимент измерение счёт моделирование

2 Виды научных исследований

1) Фундаментальные прикладные частные 2) Фундаментальные прикладные разработки 3) Разработки прикладные частные

3 Что включает в себя подобие явлений

1) Абсолютное подобие неполное подобие 2) Абсолютное подобие полное подобие неполное подобие приближенное подобие 3) Полное подобие неполное подобие приближенное подобие

42 Вопросы и требования к зачету

1 Выполнение и защита лабораторных работ 2 Положительная оценка за промежуточную тестовую работу 3 Выполнение и защита контрольной работы

Вопросы к зачету 1 Влияние дисциплины laquoОсновы научных исследованийraquo на формирование инженерных

знаний 2 Формы и методы организации научных исследований

3 Основные понятия и определения научного исследования

4 Структура исследования и общая схема научного исследования 5 Цель и задачи исследования 6 Поиск и анализ научной информации 7 Основные понятия о теории 8 Прогнозирование в науке 9 Основные понятия в моделировании 10 Сравнение и обобщение 11 Понятие laquoнаблюдениеraquo laquoЭкспериментraquo 12 Основные положения методики экспериментальных исследований 13 Понятие о режимах лесных машин 14 Виды испытаний лесных машин 15 Основные понятия об измерениях 16 Принципиальная схема электроизмерительной аппаратуры для исследований 17 Измерительная цепь 18 Источники питания 19 Регистрирующие приборы 20 Оформление результатов научных исследований 21 Внедрение результатов исследований

23

V БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК Основная учебная литература

1 Анисимов Г М Основы научных исследований лесных машин [Электронный ре-сурс] учеб для студ вузов обучающихся по направлению 250400 ndash laquoТехнология лесозаго-товительных и деревоперерабатывающих производствraquo и 190600 ndash laquoЭксплуатация наземного транспорта и транспортного оборудованияraquo Г М Анисимов А М Кочнев Издательство Лань (ЭБС) ndash Изд 2-е испр ndash Санкт-Петербург Лань 2010 ndash 529 с ndash (Учебники для ву-зов Специальная литература) ndash Режим доступа httpelanbookcomviewbook583

Дополнительная учебная учебно-методическая литература

1 Гусева Е Н Теория вероятностей и математическая статистика [Электронный ре-сурс] учеб пособие Е Н Гусева Университетская библиотека онлайн (ЭБС) ndash 5-е изд стер ndash Москва Флинта 2011 ndash 220 с ndash Режим доступа httpwwwbiblioclubrubook83543

2 Кожухар В М Основы научных исследований [Электронный ресурс] учебное по-собие В М Кожухар Университетская библиотека онлайн (ЭБС) ndash Москва Дашков и К 2012 ndash 216 с ndash Режим доступа httpwwwbiblioclubrubook115785

3 Кузнецов И Н Основы научных исследований [Электронный ресурс] учебное по-собие И Н Кузнецов Университетская библиотека онлайн (ЭБС) ndash Москва Дашков и К 2013 ndash 283 с ndash (Учебные издания для бакалавров) ndash Режим доступа httpwwwbiblioclubrubook114174

4 Основы научных исследований и НИРС [Текст] лекции для студ спец 150405 Машины и оборудование лесного комплекса всех форм обучения Б П Евдокимов отв ред М Н Шостак Федеральное агентство по образованию Сыкт лесн ин-т (фил) С-Петерб гос лесотехн акад им С М Кирова ndash Сыктывкар СЛИ 2006 ndash 52 с

5 Основы научных исследований Самостоятельная работа студентов [Текст] метод указ для подготовки дипломированных специалистов по направлению 651600 Технологи-ческие машины и оборудование спец 150405 Машины и оборудование лесного комплекса сост Б П Евдокимов сост Б П Евдокимов ndash Сыктывкар СЛИ 2007 ndash 12 с

6 Рыжков И Б Основы научных исследований и изобретательства [Электронный ре-сурс] учеб пособие для студ вузов обучающихся по направлению подготовки (специаль-ностям) 280400 ndash laquoПриродообустройствоraquo 280300 mdash laquoВодные ресурсы и водопользованиеraquo И Б Рыжков Издательство Лань (ЭБС) ndash Санкт-Петербург Лань 2012 ndash 223 с ndash (Учеб-ники для вузов Специальная литература) ndash Режим доступа httpelanbookcomviewbook2775

7 Шкляр М Ф Основы научных исследований [Текст] учеб пособие М Ф Шкляр ndash 2-е изд ndash Москва Дашков и К 2009 ndash 244 с

8 Шкляр М Ф Основы научных исследований [Электронный ресурс] учебное по-собие М Ф Шкляр Университетская библиотека онлайн (ЭБС) ndash 4-е изд ndash Москва Даш-ков и К 2012 ndash 244 с ndash (Учебные издания для бакалавров) ndash Режим доступа httpwwwbiblioclubrubook112247

Дополнительная литература

1 Автоматизация в промышленности [Текст] научно-технический производствен-ный журнал Университет новых информационных технологий управления при ФГБУН Ин-ститут проблем управления им В А Трапезникова РАН ООО Издательский дом ИнфоАв-томатизация ndash Москва ИнфоАвтоматизация ndash ВАК РИНЦ ndash Выходит ежемесячно

2010 1-12 2011 1-12 2012 1-12

2 Анурьев В И Справочник конструктора-машиностроителя [Текст] в 3-х томах Т 1 В И Анурьев под ред И Н Жестковой ndash 8-е изд перераб и доп ndash Москва Машино-строение 1999 ndash 912 с

24

3 Анурьев В И Справочник конструктора-машиностроителя [Текст] в 3-х томах Т 2 В И Анурьев под ред И Н Жестковой ndash Изд 8-е перераб и доп ndash Москва Машино-строение 1999 ndash 880 с

4 Анурьев В И Справочник конструктора-машиностроителя [Текст] в 3-х томах Т 3 В И Анурьев под ред И Н Жестковой ndash Изд 8-е перераб и доп ndash Москва Машино-строение 1999 ndash 848 с

5 История науки и техники [Текст] научный журнал ООО Издательство Научтех-литиздат ndash Москва Научтехлитиздат ndash Выходит ежемесячно ndash ISSN 1813-100Х

2008 1-12 2009 1-6 2010 1-12 2011 1-12 2012 1-12

6 Лесное хозяйство [Текст] теорет и науч-производств журн ndash Основан в 1833 г ndash Выходит раз в два месяца

2003 1-356 2004 1-6 2005 1-6 2006 4-6 2007 1-6 2008 1-6 2009 1-4 2010 1-6 2011 1-6 2012 1-6

7 Наука в современных условиях от идеи до внедрения [Текст] материалы Между-нар науч-практ конф (г Димитровград 18 марта 2008 г) Федеральное агентство по обра-зованию Ульяновский гос техн ун-т М-во сельского хоз-ва Рос Федерации ndash Ульяновск УлГТУ 2008 ndash 215 с

8 Программирование [Текст] ndash Выходит раз в два месяца 2010 1-3

9 Справочник Инженерный журнал [Текст] ndash Выходит ежемесячно 2010 1-6

Page 22: ОСНОВЫ НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ62.182.30.44/ft/301-000963.pdf · 3 СОДЕРЖАНИЕ i Рабочая программа дисциплины 4 ii Рекомендации

22

Вариант 4

1 Методология экспериментальных исследований

1) Обобщение абстрагирование измерения 2) Анализ измерение счёт дедукция 3) Эксперимент измерение счёт моделирование

2 Виды научных исследований

1) Фундаментальные прикладные частные 2) Фундаментальные прикладные разработки 3) Разработки прикладные частные

3 Что включает в себя подобие явлений

1) Абсолютное подобие неполное подобие 2) Абсолютное подобие полное подобие неполное подобие приближенное подобие 3) Полное подобие неполное подобие приближенное подобие

42 Вопросы и требования к зачету

1 Выполнение и защита лабораторных работ 2 Положительная оценка за промежуточную тестовую работу 3 Выполнение и защита контрольной работы

Вопросы к зачету 1 Влияние дисциплины laquoОсновы научных исследованийraquo на формирование инженерных

знаний 2 Формы и методы организации научных исследований

3 Основные понятия и определения научного исследования

4 Структура исследования и общая схема научного исследования 5 Цель и задачи исследования 6 Поиск и анализ научной информации 7 Основные понятия о теории 8 Прогнозирование в науке 9 Основные понятия в моделировании 10 Сравнение и обобщение 11 Понятие laquoнаблюдениеraquo laquoЭкспериментraquo 12 Основные положения методики экспериментальных исследований 13 Понятие о режимах лесных машин 14 Виды испытаний лесных машин 15 Основные понятия об измерениях 16 Принципиальная схема электроизмерительной аппаратуры для исследований 17 Измерительная цепь 18 Источники питания 19 Регистрирующие приборы 20 Оформление результатов научных исследований 21 Внедрение результатов исследований

23

V БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК Основная учебная литература

1 Анисимов Г М Основы научных исследований лесных машин [Электронный ре-сурс] учеб для студ вузов обучающихся по направлению 250400 ndash laquoТехнология лесозаго-товительных и деревоперерабатывающих производствraquo и 190600 ndash laquoЭксплуатация наземного транспорта и транспортного оборудованияraquo Г М Анисимов А М Кочнев Издательство Лань (ЭБС) ndash Изд 2-е испр ndash Санкт-Петербург Лань 2010 ndash 529 с ndash (Учебники для ву-зов Специальная литература) ndash Режим доступа httpelanbookcomviewbook583

Дополнительная учебная учебно-методическая литература

1 Гусева Е Н Теория вероятностей и математическая статистика [Электронный ре-сурс] учеб пособие Е Н Гусева Университетская библиотека онлайн (ЭБС) ndash 5-е изд стер ndash Москва Флинта 2011 ndash 220 с ndash Режим доступа httpwwwbiblioclubrubook83543

2 Кожухар В М Основы научных исследований [Электронный ресурс] учебное по-собие В М Кожухар Университетская библиотека онлайн (ЭБС) ndash Москва Дашков и К 2012 ndash 216 с ndash Режим доступа httpwwwbiblioclubrubook115785

3 Кузнецов И Н Основы научных исследований [Электронный ресурс] учебное по-собие И Н Кузнецов Университетская библиотека онлайн (ЭБС) ndash Москва Дашков и К 2013 ndash 283 с ndash (Учебные издания для бакалавров) ndash Режим доступа httpwwwbiblioclubrubook114174

4 Основы научных исследований и НИРС [Текст] лекции для студ спец 150405 Машины и оборудование лесного комплекса всех форм обучения Б П Евдокимов отв ред М Н Шостак Федеральное агентство по образованию Сыкт лесн ин-т (фил) С-Петерб гос лесотехн акад им С М Кирова ndash Сыктывкар СЛИ 2006 ndash 52 с

5 Основы научных исследований Самостоятельная работа студентов [Текст] метод указ для подготовки дипломированных специалистов по направлению 651600 Технологи-ческие машины и оборудование спец 150405 Машины и оборудование лесного комплекса сост Б П Евдокимов сост Б П Евдокимов ndash Сыктывкар СЛИ 2007 ndash 12 с

6 Рыжков И Б Основы научных исследований и изобретательства [Электронный ре-сурс] учеб пособие для студ вузов обучающихся по направлению подготовки (специаль-ностям) 280400 ndash laquoПриродообустройствоraquo 280300 mdash laquoВодные ресурсы и водопользованиеraquo И Б Рыжков Издательство Лань (ЭБС) ndash Санкт-Петербург Лань 2012 ndash 223 с ndash (Учеб-ники для вузов Специальная литература) ndash Режим доступа httpelanbookcomviewbook2775

7 Шкляр М Ф Основы научных исследований [Текст] учеб пособие М Ф Шкляр ndash 2-е изд ndash Москва Дашков и К 2009 ndash 244 с

8 Шкляр М Ф Основы научных исследований [Электронный ресурс] учебное по-собие М Ф Шкляр Университетская библиотека онлайн (ЭБС) ndash 4-е изд ndash Москва Даш-ков и К 2012 ndash 244 с ndash (Учебные издания для бакалавров) ndash Режим доступа httpwwwbiblioclubrubook112247

Дополнительная литература

1 Автоматизация в промышленности [Текст] научно-технический производствен-ный журнал Университет новых информационных технологий управления при ФГБУН Ин-ститут проблем управления им В А Трапезникова РАН ООО Издательский дом ИнфоАв-томатизация ndash Москва ИнфоАвтоматизация ndash ВАК РИНЦ ndash Выходит ежемесячно

2010 1-12 2011 1-12 2012 1-12

2 Анурьев В И Справочник конструктора-машиностроителя [Текст] в 3-х томах Т 1 В И Анурьев под ред И Н Жестковой ndash 8-е изд перераб и доп ndash Москва Машино-строение 1999 ndash 912 с

24

3 Анурьев В И Справочник конструктора-машиностроителя [Текст] в 3-х томах Т 2 В И Анурьев под ред И Н Жестковой ndash Изд 8-е перераб и доп ndash Москва Машино-строение 1999 ndash 880 с

4 Анурьев В И Справочник конструктора-машиностроителя [Текст] в 3-х томах Т 3 В И Анурьев под ред И Н Жестковой ndash Изд 8-е перераб и доп ndash Москва Машино-строение 1999 ndash 848 с

5 История науки и техники [Текст] научный журнал ООО Издательство Научтех-литиздат ndash Москва Научтехлитиздат ndash Выходит ежемесячно ndash ISSN 1813-100Х

2008 1-12 2009 1-6 2010 1-12 2011 1-12 2012 1-12

6 Лесное хозяйство [Текст] теорет и науч-производств журн ndash Основан в 1833 г ndash Выходит раз в два месяца

2003 1-356 2004 1-6 2005 1-6 2006 4-6 2007 1-6 2008 1-6 2009 1-4 2010 1-6 2011 1-6 2012 1-6

7 Наука в современных условиях от идеи до внедрения [Текст] материалы Между-нар науч-практ конф (г Димитровград 18 марта 2008 г) Федеральное агентство по обра-зованию Ульяновский гос техн ун-т М-во сельского хоз-ва Рос Федерации ndash Ульяновск УлГТУ 2008 ndash 215 с

8 Программирование [Текст] ndash Выходит раз в два месяца 2010 1-3

9 Справочник Инженерный журнал [Текст] ndash Выходит ежемесячно 2010 1-6

Page 23: ОСНОВЫ НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ62.182.30.44/ft/301-000963.pdf · 3 СОДЕРЖАНИЕ i Рабочая программа дисциплины 4 ii Рекомендации

23

V БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК Основная учебная литература

1 Анисимов Г М Основы научных исследований лесных машин [Электронный ре-сурс] учеб для студ вузов обучающихся по направлению 250400 ndash laquoТехнология лесозаго-товительных и деревоперерабатывающих производствraquo и 190600 ndash laquoЭксплуатация наземного транспорта и транспортного оборудованияraquo Г М Анисимов А М Кочнев Издательство Лань (ЭБС) ndash Изд 2-е испр ndash Санкт-Петербург Лань 2010 ndash 529 с ndash (Учебники для ву-зов Специальная литература) ndash Режим доступа httpelanbookcomviewbook583

Дополнительная учебная учебно-методическая литература

1 Гусева Е Н Теория вероятностей и математическая статистика [Электронный ре-сурс] учеб пособие Е Н Гусева Университетская библиотека онлайн (ЭБС) ndash 5-е изд стер ndash Москва Флинта 2011 ndash 220 с ndash Режим доступа httpwwwbiblioclubrubook83543

2 Кожухар В М Основы научных исследований [Электронный ресурс] учебное по-собие В М Кожухар Университетская библиотека онлайн (ЭБС) ndash Москва Дашков и К 2012 ndash 216 с ndash Режим доступа httpwwwbiblioclubrubook115785

3 Кузнецов И Н Основы научных исследований [Электронный ресурс] учебное по-собие И Н Кузнецов Университетская библиотека онлайн (ЭБС) ndash Москва Дашков и К 2013 ndash 283 с ndash (Учебные издания для бакалавров) ndash Режим доступа httpwwwbiblioclubrubook114174

4 Основы научных исследований и НИРС [Текст] лекции для студ спец 150405 Машины и оборудование лесного комплекса всех форм обучения Б П Евдокимов отв ред М Н Шостак Федеральное агентство по образованию Сыкт лесн ин-т (фил) С-Петерб гос лесотехн акад им С М Кирова ndash Сыктывкар СЛИ 2006 ndash 52 с

5 Основы научных исследований Самостоятельная работа студентов [Текст] метод указ для подготовки дипломированных специалистов по направлению 651600 Технологи-ческие машины и оборудование спец 150405 Машины и оборудование лесного комплекса сост Б П Евдокимов сост Б П Евдокимов ndash Сыктывкар СЛИ 2007 ndash 12 с

6 Рыжков И Б Основы научных исследований и изобретательства [Электронный ре-сурс] учеб пособие для студ вузов обучающихся по направлению подготовки (специаль-ностям) 280400 ndash laquoПриродообустройствоraquo 280300 mdash laquoВодные ресурсы и водопользованиеraquo И Б Рыжков Издательство Лань (ЭБС) ndash Санкт-Петербург Лань 2012 ndash 223 с ndash (Учеб-ники для вузов Специальная литература) ndash Режим доступа httpelanbookcomviewbook2775

7 Шкляр М Ф Основы научных исследований [Текст] учеб пособие М Ф Шкляр ndash 2-е изд ndash Москва Дашков и К 2009 ndash 244 с

8 Шкляр М Ф Основы научных исследований [Электронный ресурс] учебное по-собие М Ф Шкляр Университетская библиотека онлайн (ЭБС) ndash 4-е изд ndash Москва Даш-ков и К 2012 ndash 244 с ndash (Учебные издания для бакалавров) ndash Режим доступа httpwwwbiblioclubrubook112247

Дополнительная литература

1 Автоматизация в промышленности [Текст] научно-технический производствен-ный журнал Университет новых информационных технологий управления при ФГБУН Ин-ститут проблем управления им В А Трапезникова РАН ООО Издательский дом ИнфоАв-томатизация ndash Москва ИнфоАвтоматизация ndash ВАК РИНЦ ndash Выходит ежемесячно

2010 1-12 2011 1-12 2012 1-12

2 Анурьев В И Справочник конструктора-машиностроителя [Текст] в 3-х томах Т 1 В И Анурьев под ред И Н Жестковой ndash 8-е изд перераб и доп ndash Москва Машино-строение 1999 ndash 912 с

24

3 Анурьев В И Справочник конструктора-машиностроителя [Текст] в 3-х томах Т 2 В И Анурьев под ред И Н Жестковой ndash Изд 8-е перераб и доп ndash Москва Машино-строение 1999 ndash 880 с

4 Анурьев В И Справочник конструктора-машиностроителя [Текст] в 3-х томах Т 3 В И Анурьев под ред И Н Жестковой ndash Изд 8-е перераб и доп ndash Москва Машино-строение 1999 ndash 848 с

5 История науки и техники [Текст] научный журнал ООО Издательство Научтех-литиздат ndash Москва Научтехлитиздат ndash Выходит ежемесячно ndash ISSN 1813-100Х

2008 1-12 2009 1-6 2010 1-12 2011 1-12 2012 1-12

6 Лесное хозяйство [Текст] теорет и науч-производств журн ndash Основан в 1833 г ndash Выходит раз в два месяца

2003 1-356 2004 1-6 2005 1-6 2006 4-6 2007 1-6 2008 1-6 2009 1-4 2010 1-6 2011 1-6 2012 1-6

7 Наука в современных условиях от идеи до внедрения [Текст] материалы Между-нар науч-практ конф (г Димитровград 18 марта 2008 г) Федеральное агентство по обра-зованию Ульяновский гос техн ун-т М-во сельского хоз-ва Рос Федерации ndash Ульяновск УлГТУ 2008 ndash 215 с

8 Программирование [Текст] ndash Выходит раз в два месяца 2010 1-3

9 Справочник Инженерный журнал [Текст] ndash Выходит ежемесячно 2010 1-6

Page 24: ОСНОВЫ НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ62.182.30.44/ft/301-000963.pdf · 3 СОДЕРЖАНИЕ i Рабочая программа дисциплины 4 ii Рекомендации

24

3 Анурьев В И Справочник конструктора-машиностроителя [Текст] в 3-х томах Т 2 В И Анурьев под ред И Н Жестковой ndash Изд 8-е перераб и доп ndash Москва Машино-строение 1999 ndash 880 с

4 Анурьев В И Справочник конструктора-машиностроителя [Текст] в 3-х томах Т 3 В И Анурьев под ред И Н Жестковой ndash Изд 8-е перераб и доп ndash Москва Машино-строение 1999 ndash 848 с

5 История науки и техники [Текст] научный журнал ООО Издательство Научтех-литиздат ndash Москва Научтехлитиздат ndash Выходит ежемесячно ndash ISSN 1813-100Х

2008 1-12 2009 1-6 2010 1-12 2011 1-12 2012 1-12

6 Лесное хозяйство [Текст] теорет и науч-производств журн ndash Основан в 1833 г ndash Выходит раз в два месяца

2003 1-356 2004 1-6 2005 1-6 2006 4-6 2007 1-6 2008 1-6 2009 1-4 2010 1-6 2011 1-6 2012 1-6

7 Наука в современных условиях от идеи до внедрения [Текст] материалы Между-нар науч-практ конф (г Димитровград 18 марта 2008 г) Федеральное агентство по обра-зованию Ульяновский гос техн ун-т М-во сельского хоз-ва Рос Федерации ndash Ульяновск УлГТУ 2008 ndash 215 с

8 Программирование [Текст] ndash Выходит раз в два месяца 2010 1-3

9 Справочник Инженерный журнал [Текст] ndash Выходит ежемесячно 2010 1-6