機械設計ｼｽﾃﾑ工学演習

Course Information

College	Anan College	Year	2015
Course Title	機械設計ｼｽﾃﾑ工学演習
Course Code	0046	Course Category	MC / Elective
Class Format	Lecture	Credits	: 2
Department	構造設計工学専攻（平成30年度以前入学生）	Student Grade	Adv. 1st
Term	First Semester	Classes per Week	4
Textbook and/or Teaching Materials	教科書絶版のため複写配布します。/模型スターリングエンジンの設計（山海堂）
Instructor	Harano Tomoki

Course Objectives

１．スターリングエンジンのヒートサイクルが説明できる。
２．シュミット理論に基づいた各クランク角度における圧力ー容積の線図を作図し、取り出せる動力（仕事）の計算ができる。
３．シュミット理論を実際のエンジンで取り出せるクランク機構と各クランク角におけるトルクが計算できる。
４．クランク機構における速度変動率の小さいフライホイールの主要寸法が計算できる。
５．製作工程を考慮した部品加工と組立・調整を行い、運転可能なエンジンが製作できる。

Rubric

	理想的な到達レベル	標準的な到達レベル	未到達のレベル
到達目標1	さらにスターリングエンジンのヒートサイクルとオットーサイクルの違いが説明できる。	スターリングエンジンのヒートサイクルが説明できる。	スターリングエンジンのヒートサイクルが説明できない。
到達目標2	さらに計算結果からエンジン各寸法が仕事に及ぼす影響を推測できる。	シュミット理論に基づいた各クランク角度における圧力ー容積線図を作図し、取り出せる仕事を計算できる。	シュミット理論に基づいた各クランク角度における圧力ー容積線図を作図し、取り出せる仕事を計算ができない。
到達目標3	さらにクランク機構の各寸法がクランク角とトルクに及ぼす影響を推測できる。	シュミット理論を実際のエンジンで出力取力クランク機構と各クランク角のトルクが計算できる。	シュミット理論を実際のエンジンで出力取力クランク機構と各クランク角のトルクが計算できない。
到達目標4	さらにフライホイールの主要寸法が速度変化に及ぼす影響を推測できる。	クランク機構における速度変動率の小さいフライホイールの主要寸法が計算できる。	クランク機構における速度変動率の小さいフライホイールの主要寸法が計算できない。
到達目標5	既存の与えたエンジンより動力性能が向上したスターリングエンジンを製作し、運転ができる。	製作工程を考慮した部品加工と組立・調整を行い、運転可能なエンジンが製作できる。	製作工程を考慮した部品加工と組立・調整を行い、運転可能なエンジンが製作できない。

Teaching Method

Outline:

スターリングエンジンのサイクル理論と動力取力機構を学び、実際にβ型スターリングエンジンをひとつの機械システムと捉え、理論・（設計製図）・製作・評価、までの機械システム全体にものづくりの流れを体験することにより、俯瞰的な機械設計能力を備えた機械技術者を育成する。

Style:

Notice:

本実習はスターリングサイクルと出力取力機構としてクランク機構について学び、実際の製作・組立・評価を行うことにより機械システム全体としてのスターリングエンジンの特徴とものづくりの流れを学ぶ、なお、チームにより課題・製作を遂行する。

Course Plan

			Theme	Goals
1st Semester
	1st Quarter
		1st	スターリングエンジンのヒートサイクル	熱力学の定容・定温・定圧・ポリトロープ変化が説明できる。
		2nd	スターリングエンジンのヒートサイクル	スターリングエンジンが説明できる。
		3rd	スターリングエンジンのヒートサイクル	シュミット理論による各クランク角度における圧力、容積と１サイクルの仕事が計算できる。
		4th	スターリングエンジンのヒートサイクル	シュミット理論による各クランク角度における圧力、容積と１サイクルの仕事が計算できる。
		5th	スターリングエンジンのヒートサイクル	実際のβ型エンジンの圧力Pー容積Vの線図を作図し、仕事が計算できる。
		6th	スターリングエンジンの出力の取り出し機構	出力取力機構（クランク機構）における、実際のβ型エンジンのクランク角とトルクの関係が説明できる。
		7th	スターリングエンジンの出力の取り出し機構	作図演習（トルク変動と側圧の計算）
		8th	スターリングエンジンの出力の取り出し機構	エネルギー、速度変動の小さいフライホイール（はずみ車）の寸法が計算できる。
	2nd Quarter
		9th	β型エンジンの製作と機能評価	部品図をチームで分担し、工程・日程を考慮し加工・組立計画表が作成できる。
		10th	β型エンジンの製作と機能評価	部品図の加工とエンジン組み立て
		11th	β型エンジンの製作と機能評価	部品図の加工とエンジン組み立て
		12th	β型エンジンの製作と機能評価	部品図の加工とエンジン組み立て
		13th	β型エンジンの製作と機能評価	部品図の加工とエンジン組み立て
		14th	β型エンジンの製作と機能評価	部品図の加工とエンジン組み立て
		15th	β型エンジンの製作と機能評価	β型エンジンの始動確認と性能向上策と改善すべき点をまとめて記述できる。
		16th

Evaluation Method and Weight (%)

	試験	発表	相互評価	態度	ポートフォリオ	その他	Total
Subtotal	0	0	0	0	50	50	100
基礎的能力	0	0	0	0	0	0	0
専門的能力	0	0	0	0	50	40	90
分野横断的能力	0	0	0	0	0	10	10