VS-PAP-3.letnik

Gonilniki tekočin (črpalke za kapljevine in kompresorji in ventilatorji za pline) predstavljajo osnovo tehnike in vseh sistemov, ki se gibljejo ali se v njih giblje kakršnakoli tekočina. Povsod torej kjer je potrebno mazanje, hlajenje, gretje, ventilacija, ali nadzor tehnološkega procesa pri katerem se pretakajo tekočine. Da bi znali izdelati, izbrati, krmiliti, vzdrževati, kakšnega od gonilnikov tekočin, moramo najprej poznati njegov princip delovanja. Poznati moramo njegove konstrukcijske osnove in performanse, oziroma jih moramo znati izmeriti. V okviru tega predmeta študent pridobi potrebne teoretične osnove, se seznani s principi delovanja, s potrebno merilno opremo, s potrebnimi predpisi, s postopkom vzdrževanja in izbire novega gonilnika tekočin ali sistema. V okviru vaj pa se tudi v praksi usposobi preverjati teoretične razlage podane v okviru predavanj in si ustvariti predstavo o pomenu gonilnikov tekočin za delovanje sistemov ali procesa.

Uvod: predstavitev področja dela in medsebojna prepletenost termične-, mehanske-, bio-, kemijske- in okoljske- procesne tehnike. Termodinamične osnove ločevalnih procesov: zmesi in raztopine, binarni sistemi, parno-kapljevito ravnotežje, Raultov zakon idealnih raztopin, Henrijev zakon, baze podatkov o termodinamičnih lastnostih čistih snovi in zmesi. Uparjanje: vrenje, vrelna krivulja, nekontinuirano in kontinuirano uparjanje,vrste uparjalnikov in njihova uporaba. Destilacija in rektifikacija: McCabe - Thielov diagram, vračilni tok, odgonska in pojačevalna kolona, binarni entalpijski diagram, ločevanje azeotropnih zmesi. Absorpcija, adsorpcija, kristalizacija, ekstrakcija: fizikalne osnove, proces, vplivni parametri in kriteriji izbire postopka in naprave, uporaba McCabe - Thielovega diagrama in binarnega entalpijskega diagrama. Sušenje: vlažen zrak, h-x diagram in eksergijski diagram vlažnega zraka, večstopenjsko sušenje, vrste sušilnikov, izbira sušilnega procesa v odvisnosti od vrste blaga v farmacevtski, prehrambeni in procesni industriji, liofilizacija. Bioprocesno inženirstvo: mikrobiološki in biokemijski procesi, biorektorji in kinetika bioprocesov. Kemijsko reakcijsko inženirstvo: reaktorji in reakcijski sistemi, kataliza. Vodenje in nadzor procesov: saržni in kontinuirani procesi, procesni modeli, obratovanje in varnost procesnih sistemov. Procesni inženiring: Ekonomski, okoljski in socialni vidik procesnih tehnologij in trajnostnega razvoja, standardi in priporočila (metode dobrih praks, GRI, IPCC, ISO 14000 …), inženirski kodeks. Predstavitev rezultatov projektnega dela v obliki timskega kreativnega dela na reševanju konkretnih industrijskih inženirskih problemov s področja procesne tehnike.

(nosilec predmeta: prof. Iztok Golobič)

Predmet je namenjen sistematični obravnavi konceptov tehnologij pretvorb energije, njihovih omejitev z vidika energijske učinkovitosti, izrabe surovin, okoljskega obremenjevanja in socio-ekonomske vzdržnosti. Študenti spoznajo: tehnološke ukrepe za zmanjševanje negativnih okoljskih posledic pri uporabi sodobnih tehnologij v energetiki kot so sekvestracija in shranjevanje ogljikovega dioksida, strategije uporabe alternativnih primarnih virov energije in tehnologije za njihovo uspešno vključevanje v energijsko oskrbo, tehnologije za trajnostno izkorišcanje energije biomase, sodobne razvojne trende jedrskih tehnologij (fizija in fuzija), osnovne postopke pridobivanja, shranjevanja in transporta vodika, uporaba vodika v sistemih gorivnih celic in povezovanje decentralnih proizvodnih enot v uporabniška omrežja.

Medsebojni vplivi tokokrogov elementov v naravi: ogljikov, kisikov, vodikov, dušikov, žveplov in fosforjev tokokrog, mineralizacija in biosinteza, amonifikacija, nitrifikacija in denitrifikacija, snovi, ki škodljivo delujejo na ozonski plašč, faktor segrevanja ozračja. Membranske okoljske tehnologije: membrane, mikro, ultra in nanofiltracija, obtočni in natočni način, reverzna osmoza, ionska izmenjava, elektrodializa, pervaporacija, določitev obratovalnih parametrov pri natočni in obtočni mikrofiltraciji. Bioreaktor. Tehnologije čiščenja tehnoloških in komunalnih odpadnih voda. Analizne metode in fizikalno-kemijske lastnosti odpadnih voda. Čistilne naprave in tehnologije za čiščenje odpadnih plinov: Naprave za izločanje plinastih nečistoč, naprave za izločanje delcev iz odpadnih plinov. Osnove upravljanja in vodenja čistilnih naprav: organizacijska struktura, vzdrževanje, kontrola. Procesne spremenljivke in dinamično obratovanje procesov. Prikaz računalniško podprtega sistema vodenja čistilne naprave v realnem okolju. Nadzor: izvori industrijskih emisij in njihov nadzor pri izvoru, presoja skladnosti in okoljsko poročanje o industrijskih emisijah, mejne vrednosti emisij in resnost posledic vpliva na okolje; neposredna merjenja in nadomestni parametri, masne bilance, izračuni, emisijski faktorji; oblikovanja baz podatkov - merjenje fizikalnih parametrov, vzorčenje, skladiščenje, prevoz in hranjenje vzorca, priprava in analiza vzorca, obdelava podatkov in poročanje o rezultatih; zahteve monitoringa - vir onesnaževanja, mesto in čas vzorčenja in merjenja, izvedljivosti mej ob razpoložljivih merilnih metodah, izvedbeni pogoji, postopki presoje skladnosti, poročanje ter zagotavljanje kakovosti in kontrole.


(nosilec predmeta: prof. Iztok Golobič)

Predmet Hidravlika in pnevmatika na prvi stopnji Projektno aplikativnega programa obravnava aplikativni prenos hidrostatične energije. Pri predmetu se študent/ka naprej seznani z vsemi potrebnimi fizikalnimi osnovami za razumevanje hidravličnih in pnevmatičnih naprav. Nato sledijo posamezne hidravlične in pnevmatične komponente, njihovi simboli in karakteristike. Študent/ka spozna osnove risanja in branja hidravličnih in pnevmatičnih shem ter dimenzioniranje komponent. Pri predmetu so podane tudi osnovne informacije za diagnostiko hidravličnih sistemov in odpravljanje okvar.

Predmet podaja znanja, ki omogočajo osnovno razumevanje delovanja in oblikovanja mehanizmov, s poudarkom na uporabi mehanizmov v industrijski praksi in vsakodnevnem življenju. Študenti spoznajo sestavne dele mehanizmov, različne konstrukcijske izvedbe in principe delovanja za pogoste tipe mehanizmov ter primere uporabe. Spoznajo temeljne pojme teorije mehanizmov: kinematični pari nižjega in višjega reda, struktura mehanizma, mrtve lege, izkoristek prenosa sil in momentov, delovni in povratni gib. Predstavljena je analiza kinematke in kinetike za ravninske mehanizme ter izbrane metode za sintezo štiirizgibnih in ročičnih mehanizmov glede na različne zahteve. Predstavljeni so krivuljni mehanizmi, osnovni tipi slednikov in odmičnih krivulj ter njihove značilnosti, pravila oblikovanja krivuljnih mehanizmov. Študenti se seznanijo z uporabo namenskih programskih orodij za modeliranje mehanizmov ter možnostimi izboljšanja funkcije mehanizmov.

Predavanja
Opredelitev tehniškega procesa. Povezava med naravnimi in tehniškimi sistemi ter med naravnimi in tehniškimi procesi. Tehniški sistem za področje konstruiranja (Hubka). Primeri osnovnih funkcij procesa in prenos v sistem. Popis zahtev, dopolnjenih zahtev in želja na posameznih primerih. Povezava funkcij z delovnimi principi. Variacija delovnih principov: predstavitev obstoječih in iskanje novih. Lastnosti konstrukcijskega okolja. R&K proces po VDI 2221. Razvojno konstrukcijski proces s sedmimi fazami (HUBKA). R&K iterativni proces z zlato zanko (DUHOVNIK). Na predavanjih so izvedeni primeri z dvigalnim mehanizmom, spravilom lesa iz gozda, mehatronskim sistemom za transport naplavin. Drugi del predavanj je namenjen predstavitvi raznih delovnih strojev in naprav za izvajanje določenih procesov. Predavanja so iz področja kmetijskih, gradbenih, lesno-obdelovalnih strojev in transportnih naprav. V tem delu predavanj se študent spozna s specifičnimi tehnološkimi procesi za katere se razvijajo tehnični sistemi.

Vaje
Študent po izboru oz.odločitvi usmeritve, kateri delovni stroji so za njega zanimivi začne s pripravo temeljnih analiz o samem delovnem procesu. Nato preide k pripravi izračuna ter prvi fazi koncipiranja. Po opredelitvi bistvenih detajlov izračune ponovi v vseh detajlih. Na koncu mora študent pripraviti kompletno tehnično – konstrukcijsko dokumentacijo z vsemi detajli. Tako pripravljeni projekt zagovarja pred asistentom. Oceno iz vaj tvorijo delne ocena vaj skozi semester. Največjo težo ima zaključna predstavitev seminarske naloge.

Osnove, delitev in elementi pogonskih sklopov (električni, hidravlični, mehanski). Osnovna stanja električnih pogonskih sklopov, karakteristike elektromotorjev, primerjava izmenični – enosmerni elektromotorji, sinhronski – asinhronski elektromotorji, regulacija, obratovalna stanja električnega pogonskega sistema.

Osnove in karakteristike hidravličnega pogonskega sklopa, izvedbe hidravličnih pogonov in njihove komponente, dimenzioniranje in izbira sestavin, krmiljenje, krmilna hidravlika, prehodni pojavi pri delovanju hidravličnih pogonov, snovanje hidravličnih pogonov.

Mehanski pogonski sklopi s stalnim prestavnim razmerjem - način prenosa moči, delitev mehanskih pogonov, elementi pogonskega sklopa in njihove lastnosti, osnovne enačbe za določitev nosilnosti elementov, vpliv materiala in obdelave površine na zanesljivost elementov pogonskih sklopov.

Delitev planetnih gonil, zunanje in notranje prestavno razmerje, diagrami hitrosti, način prenosa moči. Vrste pogonskih sklopov s spremenljivim prestavnim razmerjem, avtomatski menjalniki, pretok moči, regulacija/krmiljenje. Vrste napak elementov pogonskih sklopov, odstopki in tolerance elementov pogonskega sklopa, razstopi, vpliv na nosilnost in izkoristek elementov pogonskih sklopov.

Obratovanje pogonskih sklopov - hrup, vrste mazanja in hlajenja, segrevanje, izgube in izkoristek, vrste poškodb elementov pogonskih sklopov in vzroki zanje. Razvojni trendi v pogonski tehniki (materiali, površine, konstrukcija).

Mesto priprave proizvodnje v organizacijski strukturi podjetja. Priprava proizvodnje v individualni, serijski in masovni proizvodnji. Normativi časa (metoda naključnega snemanja časovnih struktur stanj, metode snemanja časov, metode v naprej napovedanih časov – WF sistem, računanje časov glavne rabe delovnih sredstev, določanje časovnih normativov za delavca in delovno sredstvo, SMED metoda in metoda POKA YOKE). Konstrukcijska priprava proizvodnje (grafični prikazi strukture proizvodov in kosovnice proizvodov, določanje materialnih potreb). Tehnološka priprava proizvodnje (vrste operacij in procesov, načini prikazovanja operacij in procesov, tehnološki postopek, delitev tehnoloških postopkov po zgradbi in obliki, pripomočki za izdelavo tehnoloških postopkov, pretočni čas operacije in naročila, rokovnik izdelka). Operativna priprava proizvodnje (lansiranje in dispečiranje izdelave). Osnove metode prostorske razmestitve delovnih sredstev – Layout.

Strega materiala in sredstev je kot del proizvodne logistike ključnega pomena za sam proces izdelave ter za nemoteno odvijanje proizvodnje. Neposredno vpliva na stroške proizvodnje, pretočne čase, kapaciteto izdelovalnih sistemov ter učinkovitost kakor tudi fleksibilnost proizvodnje. V sodobni proizvodnji je prav v urejeni stregi, skladiščenju in transportu mogoče iskati možnosti za optimiranje proizvodnje. Računalniško integrirane in avtomatizirane proizvodnje si brez obvladovanja strežnih oziroma logističnih procesov ni mogoče predstavljati. Ustrezna izbira strežnih naprav in sistemov podpirata fleksibilnost izdelave in proizvodnje, kar je še kako pomembno za mala in srednje velika podjetja. Študenti bodo v okviru predmeta spoznali logistične procese: skladiščenje, transport in strego ter ustrezne logistične in strežne sisteme. Predmet je razdeljen v več zaključenih vsebin. V uvodnem delu so podani osnovni pojmi in opredelitev procesov ter sistemov ter njihov vpliv na proizvodnjo. Poglavje o skladiščenju obsega pomen, vrste in nastanek zalog v proizvodnji, vrste in avtomatizacijo skladiščnih sistemov ter načine identifikacije in sledenja predmetov skladiščenja. Poglavje transport in transportni sistemi obravnava transportne aktivnosti, vrste transportnih naprav in način določitve kapacitete ter sredstva, ki se uporabljajo za hranjenje materiala pri skladiščenju in transportu. Pomemben del predavanj je namenjen snovanju naprav za pozicioniranje in vpenjanje pri različnih vrstah izdelave, mehanizaciji in avtomatizaciji teh naprav in ekonomski upravičenosti vpenjalnih naprav. Za avtomatizacijo proizvodnje je treba poznati možnosti in komponente, ki jo omogočajo. Obravnavani bodo različni sistemi avtomatizirane strege. Za nemoteno izvajanje izdelave morajo biti na razpolago poleg materiala, vpenjalnih naprav in informacij tudi orodja. Gospodarjenje z orodji je del logističnega procesa v proizvodnji in obsega aktivnosti, spremljanje toka orodij ter oskrbo z orodji. Za skrajšanje pretočnih časov, še posebno pri preoblikovanju študenti spoznajo še hitro menjavo orodij tako organizacijsko kot tehniško.