Методические указания
| Вид материала | Методические указания |
- Методические указания, контрольные задания и указания на курсовой проект по дисциплине, 410.04kb.
- Т. В. Фёдоров методические указания по технологической практике студентов IV курса, 107.4kb.
- Методические указания Методические указания по выполнению, оформлению и защите дипломного, 337.96kb.
- Методические указания к выполнению курсовой работы «Разработка приложений, предназначенных, 348.71kb.
- Методические указания составлены в соответствии с новой программой и предназначены, 2132.37kb.
- Методические указания по применению нсои n 8 "Оценка стоимости имущества в целях приватизации", 968.39kb.
- Методические указания к выполнению курсового проекта Красноярск 2002, 2057.27kb.
- Методические указания к изучению курса и практическим занятиям для студентов спец., 914.85kb.
- Методические указания к курсовым (семестровым) и выпускным квалификационным работам, 1017.9kb.
- М. А. Бонч-Бруевича Методические указания к курсовому проектированию предварительных, 789.79kb.
4.10 Специальная часть
Специальная часть проекта самая объемная (30-40стр) и содержит в себе научно-исследовательскую часть (если это дипломный проект с элементами научных исследований или дипломная работа), техническое описание проектируемой машины или аппарата, расчеты оборудования, производительности, потребляемой мощности, кинематические расчеты и т.п. Основу специальной части составляет выполненный курсовой проект «Технологическое оборудование и оснастка упаковочного производства». В специальной части принятые технические и технологические решения могут развиваться, уточняться и т.п.
4.10.1 Научно-исследовательская часть
В дипломном проекте эта часть в общем случае должна иметь сугубо прикладной характер и соответствовать теме проекта. Результаты исследований используются в проекте. Необходимость проведения исследований обосновывается в обзорной части проекта и находит отражение в задачах проекта.
Раздел должен включать цели и конкретные задачи исследования, в нем приводится анализ достижений науки в исследуемой области (в отдельных случаях этот материал тоже можно поместить в обзорной части записки), методика проведения исследований, схема и описание экспериментальной установки, обработки результатов исследований (в виде таблиц, графиков, диаграмм и др.), выводы по ним. В последних подчеркивается практическая значимость результатов, на которые следует ссылаться в следующих разделах.
Проекты научно-прикладного характера (с элементами научных исследований) содержат как научный материал, входящий в пояснительную записку в качестве отдельного раздела, так и иллюстративный, входящий в состав графической части проекта. Конкретное содержание раздела определяется заданием и указаниями руководителя.
Дипломные работы относятся к работам научно-исследовательского характера, имеющим определенную специфику, определяемую заданием на проектирование. Заданием, в первую очередь, определяется содержание проекта.
Дипломная работа оформляется в виде текстового материала, названного в соответствии с названием темы (а не в форме пояснительной записки), и в виде иллюстрированного материала (таблицы, графики, схемы).
Темами дипломных научно-исследовательских работ могут быть исследования процесса, машины, свойств продукта и т.п. Как правило, эти исследования носят экспериментальный характер.
Текстовой материал исследовательской работы обычно состоит из следующих разделов:
Введение
- Цель исследования
- Анализ достижений науки в исследуемой области. (Формулировка названия этого раздела зависят от конкретной темы и характера работы).
- Конкретные задачи исследования
- Методика проведения исследований и обработки результатов
- Результаты исследований
- Выводы и рекомендации
Список используемой литературы
Приложения
Приведенный перечень является примерным.
При написании отдельных разделов необходимо принимать во внимание следующие рекомендации:
1. Введение должно быть подчинено теме работы, в ней следует уделить внимание развитию отечественной науки, в том числе в отрасли, подчеркнуть необходимость связи науки и производства.
2. Формулировка цели исследований приводится в соответствии с заданием и должна быть убедительно обоснована (например, необходимость получения данных для проектирования или расчётов и т.д.). В отдельных случаях могут быть рекомендована и такая схема: направление исследования и задачи – в соответствии с поставленной целью – формулируются после анализа достижений науки в исследуемой области. Это зависит от характера работы и анализа. Если, например, исследуются свойства миниупаковки из гофрированного материала для пищевых продуктов, то анализ может представлять собой обзор существующей гофротары и ее свойств с выводом о необходимости исследования свойств миниупаковки или обзора методов исследований гофрированных материалов с выводом о применимости определительных методов для конкретного исследуемого случая. Направленность анализа согласовывается с руководителем проекта; она определяет и структуру этого раздела.
3. Задача исследования должны определятся целью работы и соответствовать дальнейшему материалу. Например, если цель работы по исследованию процесса формования упаковки из полистирола – получение данных для расчёта параметров прессования, то могут быть поставлены следующие задачи:
- выбор методики расчёта параметров прессования;
- экспериментальное определение параметров прессования полистирола;
- обработка результатов наблюдений.
4. Раздел о методике проведения исследований должен включать сведения об экспериментальной установке (обязательно надо привести схему), о порядке проведения опытов, используемых приборах, методах анализа и что очень важно, обработки результатов и т.д.
Описание стандартных приборов, методов анализов и обработки результатов опытов приводить не следует, достаточно сослаться на их марки, стандарты или на литературный источник.
Раздел должен давать полное представление о том, как проводились все этапы работы.
5. Результаты опытов обычно отражают в таблицах или представляют в виде графиков и диаграмм. В этом же разделе приводятся и результаты обработки опытных данных.
6. Выводы и рекомендации формулируются на основании полученных данных, при этом желательно подчеркнуть их практическую значимость.
7. В приложениях могут приводиться различные материалы, чаще всего – промежуточные результаты наблюдений и т.п., вспомогательные данные. Как правило, этот материал приводится в форме таблиц. При сравнительно необходимом объёме работы этот материал даётся в разделе «Результаты исследований» и надобность в приложениях отпадает.
В дипломных проектах (работах) исследовательского характера, в зависимости от темы, может быть и раздел, связанный с экономическими расчётами. Обычно его помещают перед выводами и рекомендациями.
Графическая часть проекта представляет собой иллюстрационный материал к защите; как правило, она должна дублировать материал текста. Приводить какие-либо таблицы, графики только в графической части (без помещения их в тексте) не следует. Отдельно, помимо результатов экспериментов, могут быть представлены схемы установок, расчётные формулы. Это зависит от темы проекта, но, в принципе, такой материал облегчает студенту защиту проекта.
Правильное, грамотное графическое представление результатов научного исследования, как и любой научной и технической информации, имеет большое значение. При этом важны точность и наглядность информации; именно последнее способствует ее лучшему усвоению.
При оформлении дипломной работы исследовательского характера следует руководствоваться ГОСТом 7.32-2001.
4.10.2 Техническое описание и расчеты оборудования
В начале подраздела приводится подробное техническое описание машины или аппарата, которые разрабатываются в дипломном проекте в соответствии со спецчастью. Структура технического описания должна строго соответствовать ГОСТу: назначение изделия, техническая характеристика, состав изделия, устройство и принцип работы.
В пункте «Назначение изделия» четко формулируется полное название проектируемого оборудования (машины, установки, аппарата), его шифр, технологические операции, выполняемые машиной или аппаратом; конкретная область его применения; особенности эксплуатации и ограничения по применению (если таковые имеются).
В пункте «Техническая характеристика» указываются технические параметры оборудования (производительность, расход, емкость и пр., габариты, размеры и масса изделия). Размерность указывается в системе СИ.
В пункте «Состав изделия» приводится перечень основных сборочных единиц, из которых состоит изделие. Например, объемный дозатор состоит: привод – АДИ-10.01.00.000 (поз.1); головка дозатора – АДИ-10.02.00.000 (поз.2); рама – АДИ-10.03.00.000 (поз.3) и т. д.
В пункте «Устройство и принцип работы» дается подробное описание состава конструкции (т.е. ее составных частей), а затем дается описание всей конструкции и подробно ее составных частей (механизмов). Особое внимание при этом следует уделить всему новому и оригинальному, что являлось результатом творчества студента.
При описании желательно делать ссылки на чертежи, особенно при перечислении механизмов. Можно указывать номер листа или номер чертежа. При описании конструкции или ее отдельных механизмов необходимо ссылаться на номера позиций в чертежах.
Затем следует описание принципа действия проектируемого изделия в соответствии с выполняемым технологическим процессом. При этом обязательно освещается взаимодействие отдельных механизмов и деталей, дается ссылка на номера чертежей и позиций.
В этом разделе можно помещать рисунки (например, прин-ципиальные или технологические схемы проектируемого изделия, цикло-граммы, кинематические схемы и т.п.). Это имеет смысл, когда рисунков нет на чертежах. В этом случае ссылки можно делать на позиции соответствующих рисунков (вместо чертежей).
В качестве примера построения этого раздела можно взять описание оборудования, приводимое обычно в каталогах, паспортах оборудования, учебниках.
Расчетная часть проекта – основной раздел пояснительной записки. Он включает технологические, кинематические, энергетические, конструктивные и прочностные расчеты. В зависимости от темы проекта раздел может включать теплотехнические, гидравлические и другие виды расчетов.
Оформление расчетной части (текста, формул, таблиц, схем, ссылок) производится в соответствии с разделом 6 настоящих методических указаний.
Основной целью технологического расчета является определение исходных значений величин, необходимых при выполнении конструкторской проработки проектируемого оборудования, а также для проведения последующих специальных расчетов его отдельных элементов.
При выполнении дипломного проекта технологический расчет сводится, в основном, к определению производительности проектируемого оборудования.
Кинематическая схема разрабатывается при конструировании новой или модернизации старой машины.
Основные кинематические параметры рабочих органов необходимо знать для того, чтобы получить единицу продукции (или единицы промежуточного продукта) в строго определённый отрезок времени – рабочий цикл, который является величиной, обратной производительности. Поэтому, обрабатывая продукт (непрерывно и периодически), рабочие органы должны иметь заданный ритм движения, перемещаясь с необходимой скоростью или частотой вращения. Установив рабочий цикл конструкции, можно найти нужный ритм работы её отдельных рабочих органов, а при известных конструктивных параметрах последних вычислить их необходимые скорости.
Кинематическая схема представляет собой чертеж, на котором с помощью условных графических обозначений дано изображение всех элементов привода, начиная от электродвигателя до рабочих органов, их соединение и взаимоположение, направленное на осуществление, управление, регулирование и контроль заданных законов движения.
Выполняя кинематический расчёт привода устройства, определяют основные кинематические параметры, которые должны быть указаны затем на кинематической схеме. При проектировании оборудования автоматического действия кинематическая схема должна быть увязана с циклограммой его работы.
Циклограммы разрабатывают для взаимной увязки структуры исполнительного механизма, в состав которого входит рабочий орган, обрабатывающий продукт, и кинематики отдельных звеньев этого механизма. В циклограмме отражены совокупность, продолжительность и соотношение рабочих и холостых ходов, а также остановок (выстоев) рабочих органов устройства при выполнении им заданных технологических операций в пределах одного кинематического цикла. Циклограмма дает наглядное представление о согласованной работе отдельных механизмов, приводящих в движение рабочих органов, направленной на выполнение технологических операций. По циклограмме можно также определить кинематическое взаимодействие всех рабочих органов в любой момент времени и при необходимости найти конкретные значения таких параметров, как величина перемещений, скорости и ускорения.
На практике в самом общем случае кинематический расчёт предполагает следующее:
1. Определение общего передаточного отношения от вала электродвигателя до вала, на котором крепится ведущее звено исполнительного механизма.
2. Определение общего передаточного отношения всей кинематической цепи привода между отдельными передаточными механизмами, составляющими эту цепь. Передаточные отношения отдельных механизмов выбираются по справочным данным в пределах, указанных в учебниках и справочниках по деталям машин в зависимости от типа механизма.
3. Определение конструктивных размеров каждого передаточного механизма. Для зубчатых и цепных передач – это определение числа зубьев, для ременных передач – это определение расчетного диаметра шкивов и т.д.
4. Определение частоты вращения каждого звена, каждого передаточного механизма (каждого вала) кинематической цепи.
5. Для вариаторов скоростей – определение предельных (максимальных и минимальных) значений передаточных отношений и частоты вращения выходного вала.
6. Определение скоростей поступательно –движущихся элементов передаточных механизмов (реек, плунжеров и т.д.).
В каждом конкретном случае должны выполняться лишь необходимые расчеты, соответствующие конкретной схеме.
Кинематические схемы и циклограммы могут входить в состав графической части проекта. В отдельных случаях эти схемы и циклограммы рекомендуется помещать в пояснительной записке.
Кинематический расчёт является исходным для силового расчёта машины или отдельных механизмов, а также для энергетического расчёта.
Энергетический расчет, как правило, сводится к определению мощности электродвигателя. Соответствующие рекомендации обычно приводятся в учебной и научно-технической литературе. Необходимо только учитывать, кроме всех затрат энергии на полезную работу, также и потери различного рода (на сопротивление, на нагрев, на преодоление динамических нагрузок и т.д.).
Кроме того, следует учитывать, что в целом ряде технологических процессов пусковая мощность машин может значительно превышать номинальную, вычисленную для установившегося режима работы. Это может быть связано, например, с изменением свойств продукта в процессе переработки. Поэтому необходимо очень внимательно, именно с этой точки зрения, рассмотреть технологический процесс, осуществляемый на машине, с тем, чтобы определить момент времени, когда потребление энергии достигает наибольших значений и, исходя из этого, рассчитать мощность привода.
В основе всех методик расчета мощности привода машин лежит общее положение, исходящее из самого понятия мощности, т.е. отношение затраченной работы (энергии) ко времени, в течение которого совершена эта работа.
Следовательно, во всех случаях необходимо сначала выяснить затраты энергии, а потом уже рассчитать мощность привода (за исключением тех случаев, когда даны готовые расчетные формулы).
По сумме всех затрат энергии определяется потребляемая мощность, в соответствии с которой по справочным материалам подбирается электродвигатель (надо указать его тип и характеристику, марку, частоту вращения вала). Методика проведения таких расчетов точно такая же как и в курсе «Основы проектирования механизмов упаковочных автоматов».
Отдельные виды расчетов, условно относимых к специальным, (теоретического характера, теплотехнические, гидравлические и др.), выполняемые при дипломном проектировании, могут быть и определяющими, основными (в этом случае они особенно тесно связаны с технологическими расчетами, могут даже входить в их состав) и выполнять вспомогательную, проверочную роль. Это, естественно, зависит от конкретного задания на проектирование. Такого рода расчеты, ввиду их значимости, могут быть выделены в пояснительной записке в отдельный раздел.
Специальные расчеты могут выполнять и вспомогательную, проверочную роль.
При проектировании любой машины или аппарата необходимо рассчитывать различные механические передачи и их отдельные элементы, соединения, муфты, валы и оси, подшипники, корпуса и другие детали.
Эти расчеты приводятся как с целью определения оптимальных конструктивных размеров механизмов и деталей, так и с целью проверки их на прочность, надежность и долговечность.
Практически все рекомендации в области расчетов на прочность с исчерпывающей полнотой приводятся в учебной и справочной литературе по деталям машин, в различных пособиях по проектированию, в которых иногда приводятся схемы (порядок) расчетов и конкретные примеры.
Наиболее ценны расчеты сложных нестандартных деталей, отличающиеся от расчетов элементарных деталей машин. В каждом курсовом проекте, помимо элементов передач и стандартных деталей машин, должен быть расчет одной-двух сложных деталей.
Необходимо помнить, что важнейшим этапом расчетов на прочность, во многих случаях, является составление расчетной схемы. Правильность ее составления определяет и правильность результата. Текстовой и расчетный материал рекомендуется, по-возможности, максимально снабжать иллюстрациями (схемами, эпюрами и т.д.).
Большинство вышеперечисленных расчетов (расчет привода, зубчатых, ременных, цепных передач, кинематические расчеты рычажных, кулачковых механизмов, прочностной расчет металлических конструкций складских помещений, расчет геометрических тел вращения, коробов и т.п.) может успешно проводится на основе САПР WIN MACHINА, модули которой студентами изучались в курсе «САПР упаковочного производства».
4.11 Автоматизация процесса
Как правило, в дипломном проекте принципиальные решения по автоматизации изображаются графически в виде следующих схем:
- функциональной схемы автоматизации процесса, работы линии, машины и аппарата;
- принципиальных электрических схем регулирования, управления, блокировки, защиты и сигнализации;
- принципиальных автоматических схем.
Материал пояснительной записки должен пояснять и дополнять графический материал.
Если в проекте преобладает автоматизированный электропривод, электрические исполнительные механизмы, а контроль технологических параметров сведен к минимуму, то основное внимание уделяется принципиальной электрической схеме.
Если же существенное значение для нормальной работы машины, аппараты или процессы, разрабатываемого в дипломном проекте, имеет контроль и автоматическое регулирование, а управление электрическими исполнителями механизма осуществляется по типовым схемам, то детально прорабатывается функциональная схема автоматизации.
Функциональная схема автоматизации, определяющая принятый принцип построения систем автоматического контроля и управления объекта, а также уровень автоматизации, является основным чертежом.
В основе функциональной схемы автоматизации лежит технологическая схема производственного процесса, аппарата, на которую при условных обозначениях по ГОСТ наносятся приборы и аппаратура автоматического регулирования, управления, контроля и сигнализации с основными функциональными связями между ними.
Принципиальные электрические схемы – один из основных проектных материалов, которые используются не только при разработке монтажных чертежей, но и при монтажно-пусковых работах и эксплуатации смонтированного объекта. На принципиальной электрической схеме изображаются электрические аппараты, приборы и устройства, работа которых обеспечивает решение задач управления, регулирования, защиты, измерения и сигнализации технологического оборудования, и их взаимные электрические связи.
Исходными данными для разработки принципиальных электрических схем является функциональная схема автоматизации и условия работы самой электрической схемы (условия управления, сигнализации, регулирования и блокировки).
Принципиальные электрические схемы обычно сначала разрабатываются применительно к отдельным самостоятельным машинам или участкам производственного процесса или линии.
На основе таких схем составляются электрические схемы, охватывающие комплекс машин и аппаратов и дающие полное представление о связи между всеми элементами управления, блокировки, защиты и сигнализации.
Если в состав дипломного проекта входит несколько машин, аппаратов, транспортных устройств, то следует предварительно составить схему для каждого вида оборудования в отдельности.
Если же темой проекта является разработка какой-либо одной машины автоматического или полуавтоматического действия, то целесообразно сразу составить полную электрическую схему.
Пневматические схемы составляются в тех случаях, когда проектируемая система управления не может быть изображена с достаточной полнотой на функциональных схемах автоматизации технологических процессов.
В дипломных проектах принципиальная пневматическая схема разрабатывается обычно в том случае, если в конструкции машины применяется пневмопривод исполнительных механизмов.
4.12 Безопасность жизнедеятельности
В дипломном проекте, во многом все-таки имеющем характер учебной разработки, вопросы охраны труда не могут быть решены полностью и поэтому часть их дается лишь схематично или даются указания о необходимости осуществления тех или иных мероприятий по охране труда.
В разделе по охране труда, необходимо прежде всего дать оценку и проанализировать наличие потенциальных опасностей на проектируемом объекте с точки зрения охраны труда, а также оценку условий пожаро- и взрывоопасности.
Далее следует привести конкретные правила охраны труда при обслуживании проектируемого оборудования, обратив особое внимание на мероприятия по их осуществлению.
Таким образом, в общем случае этот подраздел должен состоять из двух частей:
1. Условия эксплуатации оборудования и характеристика санитарно-гигиенических условий труда обслуживающего персонала.
2. Правила охраны труда при обслуживании проектируемого оборудования.
Учитывая, что объем всего раздела невелик, изложение материала должно быть по-возможности конкретным и четким (не следует, например, переписывать материал общего характера из учебников или других книг, приводить общие положения нормативных документов и т.д.).
В характеристике условий эксплуатации оборудования желательно указать санитарную группу промышленного предприятия в соответствии с санитарными нормами проектирования промышленных предприятий; категорию пожарной опасности, установленную строительными нормами и правилами; класс взрывоопасности и пожароопасности по правилам устройства электроустановок; характеристику помещения по степени опасности поражения электрическим током.
В характеристике санитарно-гигиенических условий труда приводятся сведения по метеоусловиям, причем эти сведения желательно приводить как для теплого, так и для холодного периода года, а значения показателей можно дать оптимальные и допустимые; здесь же следует привести данные по освещенности, шуму и вибрации, особенно если последнее имеет место при эксплуатации проектируемого оборудования.
Правила охраны труда для персонала при обслуживании проектируемого оборудования, составляющие вторую часть раздела, должны быть конкретными и относиться непосредственно к этому оборудованию.
В этой же части особо следует выделить правила по электробезопасности.
Исходным материалом для написания этой части раздела могут служить инструкции по эксплуатации аналогичного оборудования и различного рода литература, предназначенная для кадров массовых профессий. Материал по экологии и защите окружающей среды должен освещать следующие вопросы: организацию безотходного производства; сокращение и ликвидацию вредных выбросов; утилизацию и очистку улавливаемых загрязнений; замену применяемых в производстве токсичных веществ; очистку сточных вод и др.