İTÜ LİSANSÜSTÜ DERS KATALOG FORMU (GRADUATE COURSE CATALOGUE FORM) Dersin Adı Maden ve Tünel Kazı Makineleri Tasarım Parametreleri Course Name Design Parameters of Mining and Tunneling Excavation Machines Kodu Yarıyılı Kredisi AKTS Kredisi Ders Türü (Code) (Semester) (Local Credits) (ECTS Credits) (Course Type) MAD519 Güz (Fall) 3 7.5 Seçmeli (Elective) Bölüm / Program (Department/Program) Dersin Türü (Course Type) Dersin İçeriği (Course Description) 30-60 kelime arası Dersin Amacı (Course Objectives) Maden Mühendisliği / Maden Mühendisliği Yüksek Lisans Programı Mining Engineering / Mining Engineering Master of Science (MSc) Programme Seçmeli (Elective) Dersin Dili (Course Language) Türkçe (Turkish) Genel kazı mekaniği prensipleri, makina tipleri, kesici kafa tasarım parametreleri ve üç boyutlu modellenmesi, makina performans parametrelerinin (itme kuvveti, kesici kafa tork ve güç ihtiyacı) ve titreşiminin hesaplanması, tasarım parametrelerinin kazı verimliliğine etkisi, bomlu kazı makinaları (BKM) larda BEP ve BED tipli kafaların tasarım parametreleri, tam cepheli makinaların kesici kafa tipleri, sürekli yüzey kazıcıları ve disk keskili BKM kafa dizaynı, destek, pasa taşıyıcı ve diğer aksamların tasarımı, tasarim parametrelerinin stabiliteye etkisi, karar verme yöntemleri ve makine seçimine uygulanışı General excavation principles, machine types, design parameters of cutting heads and three dimensional modeling of them, estimation of machine performance parameters (thrust, torque and power requirement of cutting head) and vibration, effects of the design parameter on the excavation efficiency, types of roadheaders (transverse and longitudinal types) and tunnel boring machine head types, head design of continuous miners and roadheaders with mini disc cutters, design of the support, haulage and other auxiliary systems, stability states of machines, decision making methods and application them for the selection of machines 1.Madenlerde ve tünellerde yaygın olarak kullanılmaya başlanan kazı makinalarına ait tasarım parametrelerinin detaylı bir şekilde gösterilmesi 2. Keski, kesici kafa ve diğer tasarım parametrelerinin makine verimliliğine etkisini hesaplama 3. Tasarım parametrelerinin makina seçiminde kullanılabilmesi Maddeler halinde 2-5 adet 1.Define the design parameters of excavation machines widely used in Mines and Tunnels 2.Estimation of the effect of cutter, cutting head and other design parameters on machine efficiency 3.Usage the design parameters for machine selection Dersin Öğrenme Çıktıları (Course Learning Outcomes) Maddeler halinde 4-9 adet Bu dersi başarıyla tamamlayan öğrenciler; 1. Kazı makinaları sınıflandırılması ve tasarım parametreleri tanımlama 2. Kesici kafa tasarım parametrelerinin belirleme 3. Kafa tasarım parametrelerinin makine performansına ve stabilitesine etkilerinin hesaplama 4. Destek, pasa taşıyıcı ve diğer aksamların tasarımları ve makina verimliliğine etkisini belirleme 5. Verimliliği yükseltecek makine dizaynlarını belirlenme 6. Tasarım parametreleri ve verimliliğe göre makina seçimi becerisini kazanır. Students who pass the course will be able to: 1. Classification excavation machines and defining design parameters 2. Defining cutting head design parameters 3. Estimation effect of head design parameters on performance and stability of machine 4. Determining effect of the support, haulage and other equipment on the machine performance 5. Defining design parameters increased machine performance 6. Machine selection considering design parameters and efficiency
Ders Kitabı (Textbook) Diğer Kaynaklar (Other References) Maddeler halinde en çok 5 adet Ödevler ve Projeler (Homework & Projects) Laboratuar Uygulamaları (Laboratory Work) Bilgisayar Kullanımı (Computer Use) Lecture Notes, (main textbook) 1. KOLYMBAS, D. Tunnelling and tunnel mechanics, Springer Berlin Heidelberg, 2005, 436 p. 2. JOHANSEN, J.,Modern trends in tunnelling and blast design, Rotterdam, Netherlands : A.A. Balkema, 2000, 154 p. 3. BICKEL, O. J, KUESEL, T. R. KING, E. H,Tunnel engineering handbook, New York, Chapman & Hall, 1996, 544 p. 4. BERNHARD, M., Mechanised shield tunnelling, Berlin: Ernst & Sohn, 1996, 428 p. 5. STACK, B, Encyclopaedia of tunnelling, mining and drilling equipment, Hobart, Tas.: Muden Pub. Co., 1995, Volumes 1, 2 & 3. 6. BILGIN, N. İnşaat ve maden mühendisleri için kazı mekaniği, İstanbul: Birsen, 1989, 192 s. STACK, B, Handbook of mining and tunnelling machinery, Chichester : J. Wiley, c1982 742 p. 7. FAUSER, H. çev:(eskikaya, Ş.) Kesici-yükleyiciler ve galeri açma makinaleri, İstanbul: İTÜ, 1981, 163 s. 8. Çeşitli ulusal ve uluslararası bildiri ve makaleler Öğrencilere dersi daha iyi anlamaları amacı ile 7 adet ödev verilecek ve bu ödevler bir hafta sonra toplanacaktır. Seven homework problems will be delivered and those are to be handed in a week after they are assigned. Lineer kesme makinasının tanıtılması (Working at linear cutting machine) Bu konuda araştırma amaçlı yazılmış iki bilgisayar programı kullanılacaktır. Ayrıca dönem içi çalışmalarda ofis programları kullanılacaktır. Two research computer programs written for this subject will be used and MS OFFICE programs can also be used to do their studies. Diğer Uygulamalar (Other Activities) Başarı Değerlendirme Sistemi Faaliyetler (Activities) Yıl İçi Sınavları Adedi* (Quantity) (Assessment Criteria) (Midterm Exams) Kısa Sınavlar (Quizzes) Ödevler (Homework) Projeler (Projects) Dönem Ödevi/Projesi (Term Paper/Project) Laboratuar Uygulaması (Laboratory Work) Diğer Uygulamalar (Other Activities) Final Sınavı (Final Exam) *Yukarıda Belirtilen Sayılar Minimum Olup Yerine Getirilmesi Zorunludur. Değerlendirmedeki Katkısı, % (Effects on Grading, %) 1 % 20 (20 %) 7-8 % 40 (40 %) 1 % 40 (40 %)
DERS PLANI Hafta Konular Dersin Çıktıları 1 Kazı mekaniği prensipleri, tünel ve maden kazılarında kullanılan kazı makinaları 1 2 Kazı makinalarında kullanılan keskilerin dizayn parametreleri 1,2 3 Kazı makinaları kesici kafa tasarım parametreleri 2 4 Kesici kafa tasarım parametrelerinin kullanılarak makina tasarım parametrelerinin (itme kuvvetleri, kesici 2,3,5 kafa tork ve güç ihtiyacı) hesaplanması, kafa tasarım parametrelerinin makina titreşimine etkisinin belirlenmesi 5 Kazı makinaları kesici kafa tasarım parametrelerinin makina verimliliğine (spesifik enerji, ilerleme hızı) etkisinin incelenmesi 3,5 6 4 ve 5 de belirtilen analizleri yapan bilgisayar programının tanıtılması ve örnek çözümler 1 3 7 4 ve 5 de belirtilen analizleri yapan bilgisayar programının tanıtılması ve örnek çözümler 2 3 8 BKM ların kesici kafası bom eksenine paralel yerleştirilmiş (BEP tipi) BKM ve kesici kafaları bom eksenine dik yerleştirilmiş (BED tipi) BKM ların kıyaslanması 1,2,3 9 Mini diskli BKM lar, sürekli yüzey kazıcıların kafa ve makina tasarım parametreleri, hidrolik kırıcıların 1,2,3 tipleri ve bunların karşılaştırılması 10 Tam cepheli tünel açma makinalarının kesici kafa tasarımları, bunların kıyaslanması ve kullanım yerleri 1,2,3 11 Stabilite analizinde kullanılan kesici kafa ve makina tasarım parametrelerinin belirlenmesi ve makinaların stabilite durumlarının hesaplanması 12 Destek, taşıma ve diğer sistemlerin makina verimliliğine etkisinin belirlenmesi 4,5 13 Karar verme yöntemlerinin tanıtılması, seçim kriterlerinin ve alternatiflerin belirlenmesi ve puanlandırılması 5,6 14 Tasarım parametreleri kullanılarak çeşitli karar verme yöntemleriyle kazı makinası seçimi 5,6 3 COURSE PLAN Weeks Topics Course Outcomes 1 Principial of rock excavation and excavation machines used in mining and tunnelling 1 2 Cutter design parameter used in excavation machines 1,2 3 Cutting head design parameter in machines 2 4 Estimation machine design parameters (thrust, torque and power requirement) and defining effect of 2,3,5 cutting head design parameters on machine vibration 5 Defining effects of design parameter on machine efficiency (specific energy and advance rate) 3,5 6 Using computer programme for analyses mentioned in 4-5 classes 1 3 7 Using computer programme for analyses mentioned in 4-5 classes 2 3 8 Comparation longitudional (BEP) and transverse (BED) types of boom tunneling machines 1,2,3 9 Cutting head and machine design parameters of boom tunneling machines with mini disc and continous 1,2,3 surface mining machine, hydraulic breaker and comparation them 10 Cutting head design parameters of tunnel boring machines and comparation them 1,2,3 11 Defining machine and cutting design parameters used in stability analysis and estimation stability states of machines 12 Investigation of support, haulage and other equipments effects on machine efficiency 4,5 13 Decision making methods, defening selection criteria and alternatives and their grading 5,6 14 Selection of excavation machines with decision making methods by using design parameters 5,6 3
1: Az, 2. Kısmi, 3. Tam Dersin Maden Mühendisliği Yüksek Lisans Programıyla İlişkisi Katkı Programın mezuna kazandıracağı bilgi, beceri ve yetkinlikler (programa ait çıktılar) Seviyesi 1 2 3 i. Lisans düzeyi yeterliliklerine dayalı olarak, Maden Mühendisliği alanında bilgilerini uzmanlık düzeyinde geliştirebilme ve derinleştirebilme (yeterli bilgi birikimi) (bilgi). ii. Alanının ilişkili olduğu disiplinler arası etkileşimi kavrayabilme (bilgi). iii. Alanında edindiği uzmanlık düzeyindeki kuramsal ve uygulamalı bilgileri kullanabilme (beceri). iv. Alanında edindiği bilgileri farklı disiplin alanlarından gelen bilgilerle bütünleştirerek yorumlayabilme ve yeni bilgiler oluşturabilme (beceri). v. Alanını ile ilgili karşılaşılan sorunları araştırma yöntemlerini kullanarak çözümleyebilme (beceri). vi. Alanını ile ilgili uzmanlık gerektiren bir çalışmayı bağımsız olarak yürütebilme (Bağımsız Çalışabilme ve Sorumluluk Alabilme Yetkinliği). vii. Alanı ile ilgili uygulamalarda karşılaşılan ve öngörülemeyen karmaşık sorunların çözümü için yeni stratejik yaklaşımlar geliştirebilme ve sorumluluk alarak çözüm üretebilm (Bağımsız Çalışabilme ve Sorumluluk Alabilme Yetkinliği). viii. Alanı ile ilgili sorunların çözümlenmesini gerektiren ortamlarda liderlik yapabilme (BağımsızÇalışabilme ve Sorumluluk Alabilme Yetkinliği). ix. Alanında edindiği uzmanlık düzeyindeki bilgi ve becerileri eleştirel bir yaklaşımla değerlendirebilme ve öğrenmesini yönlendirebilme (Öğrenme Yetkinliği). x. Alanındaki güncel gelişmeleri ve kendi çalışmalarını, nicel ve nitel veriler ile destekleyerek,alanındaki ve alan dışındaki gruplara, yazılı, sözlü ve görsel olarak sistemli biçimde aktarabilme (İletişim ve Sosyal Yetkinlik). xi. Sosyal ilişkileri ve bu ilişkileri yönlendiren normları eleştirel bir bakış açısı ile inceleyebilme, geliştirebilme ve gerektiğinde değiştirmek üzere harekete geçebilme (İletişim ve Sosyal Yetkinlik). xii. Bir yabancı dili en az Avrupa Dil Portföyü B2 genel düzeyinde kullanarak sözlü ve yazılı iletişim kurabilmek (İletişim ve Sosyal Yetkinlik). xiii. Alanının gerektirdiği düzeyde bilgisayar yazılımı ile birlikte bilişim ve iletişim teknolojilerini ileri düzeyde kullanabilme (İletişim ve Sosyal Yetkinlik). xiv. Alanı ile ilgili verilerin toplanması, yorumlanması, uygulanması ve duyurulması aşamalarında toplumsal, bilimsel, kültürel ve etik değerleri gözeterek denetleyebilme ve bu değerleri öğretebilme (Alana Özgü Yetkinlik). xv. Alanı ile ilgili konularda strateji, politika ve uygulama planları geliştirebilme ve elde edilen sonuçları, kalite süreçleri çerçevesinde değerlendirebilme (Alana Özgü Yetkinlik). xvi. Alanında özümsedikleri bilgiyi, problem çözme ve/veya uygulama becerilerini, disiplinlerarası çalışmalarda kullanabilme (Alana Özgü Yetkinlik). xvii. Kendi çalışmalarını, alanındaki uluslararası platformlarda, yazılı, sözlü ve/veya görsel olarak aktarabilme (Alana özgü yetkinlik).
Relationship between the Course and Mining Engineering MSc Curriculum Level of Program Outcomes Contribution 1 2 3 i. Developing and intensifying knowledge in the Mining Engineering area, based upon the competency in the undergraduate level (sufficient knowledge) (knowledge). ii. Grasping the inter-disciplinary interaction related to Mining Engineering area (knowledge). iii. The ability to use the expert-level theoretical and practical knowledge acquired in the area (skill). iv. Interpreting and forming new types of knowledge by combining the knowledge from the area and the knowledge from various other disciplines (skill). v. Solving the problems faced in the area by making use of the research methods (skill). vi. The ability to carry out a specialistic study related to Mining Engineering area independently. (Competence to work independently and take responsibility). vii. Developing new strategic approaches to solve the unforeseen and complex problems arising in the practical processes of Mining Engineering area and coming up with solutions while taking responsibility (Competence to work independently and take responsibility). viii. Fulfilling the leader role in the environments where solutions are sought for the problems related to the area (Competence to work independently and take responsibility). ix. Assessing the specialistic knowledge and skill gained through the study with a critical view and directing one s own learning process (Learning Competence). x. Systematically transferring the current developments in the area and one s own work to other groups in and out of the area; in written, oral and visual forms (Communication and Social Competency). xi. Ability to see and develop social relationships and the norms directing these relationships with a critical look and the ability to take action to change these when necessary. (Communication and Social Competency). xii. Proficiency in a foreign language at least European Language Portfolio B2 Level- and establishing written and oral communication with that language (Communication and Social Competency). xiii. Using the computer software together with the information and communication technologies efficiently and according to the needs of the area (Communication and Social Competency). xiv. Paying regard to social, scientific, cultural and ethical values during the collecting, interpreting, practicing and announcing processes of the area related data and the ability to teach these values to others (Area Specific Competency). xv. Developing strategy, policy and application plans concerning the subjects related to the area and the ability to evaluate the end results of these plans within the frame of quality processes (Area Specific Competency). xvi. Using the knowledge and the skills for problem solving and/or application (which are processed within the area) in inter-disciplinary studies (Area Specific Competency). xvii. The ability to present one s own work within the international environments orally, visually and in written forms (Area Specific Competency). 1: Little, 2. Partial, 3. Full Düzenleyen (Prepared by) Yrd. Doç. Dr. Ömür ACAROĞLU ERGÜN Tarih (Date) 7.04.2011 İmza (Signature)