Завдання на курсову роботу

3.1 Тема КР призначається студенту із переліку завдань, який щорічно складається лектором з дисципліни “Основи розрахунку, проектування та експлуатації технологічного устаткування” і затверджується на засіданні кафедри.

3.2 Тематика курсових робіт враховує сучасний стан експлуатації пристроїв в нафтогазовому технологічному транспорті і може бути пов’язана з науково-дослідною роботою кафедри чи завданням виробництва.

3.3 Об’єктом завдання може бути пристрій будь-якого технологічного обладнання для легкового, вантажного, пасажирського чи гоночного автомобіля, а також спецтехніки – автокрана, трактора, бульдозера, екскаватора тощо.

3.4 Індивідуальне завдання на роботу оформляється на бланку типографського зразка, в якому вказується призначення пристрою, робоче навантаження, тип привода тощо.

Завдання на курсову роботу, та основні вихідні дані для розрахунку приведені в додатку В.

4 Організація виконання та захисту курсової роботи

4.1 Вихідним документом для розробки курсової роботи є завдання на виконання роботи, яке видається студенту індивідуально керівником роботи. Під час виконання роботи в залежності від одержаних результатів керівник роботи може вносити зміни в завдання.

4.2 Після одержання завдання студент повинен узгодити з керівником роботи графік консультацій і дотримуватись його.

4.3 Виконання курсової роботи поділяється на декілька етапів. Виконання кожного етапу фіксується в бланку завдання.

4.4 При виконанні розрахунків та графічної частини рекомендується використовувати стандартні програми MCAD, компас та ін.

4.5 Виконана робота з підписом студента на ПЗ та кресленнях переглядається керівником, який перевіряє відповідність теми і обсяг завдання та підписує роботу.

4.6 Підписана робота здається студентом на кафедру для рецензування не пізніше, ніж за тиждень до дня захисту (титульний аркуш згідно з додатком А).

4.7 Захист роботи здійснюється в день, призначений кафедрою, перед комісією з не менше двох викладачів, включаючи керівника проекту. Захист є відкритим, у присутності студентів.

4.8 На захисті студент дає коротку характеристику прийнятих рішень. Особливу увагу слід приділити удосконаленням конструкції.

4.9 Оцінка роботи здійснюється за діючою бальною системою.

4.10 Незадовільну оцінку комісія виставляє в таких випадках:

- коли робота виконана пізніше терміну виконання вказаному у завданні;

- коли робота виконана не самостійно;

- коли в роботі виявлено помилки принципового характеру;

- при незадовільних відповідях на більшість запитань при захисті;

4.11 При незадовільній оцінці повторний захист роботи не допускається. З дозволу деканату кафедра може видати нове завдання на проектування. В цьому випадку керівник роботи не призначається. Готова робота здається на кафедру для рецензування, а потім направляється на захист.

5 Складання технічного завдання на розробку пристрою

5.1 Порядок розробки, узгодження і затвердження технічного завдання (ТЗ).

5.1.1 Основою для розробки ТЗ є вихідні вимоги замовника, результати наукових досліджень і експериментів, наукового прогнозування, аналізу передових досліджень вітчизняної і зарубіжної технології.

5.1.2 ТЗ повинно містити наступні розділи:

- назва і область застосування;

- підстава для розробки;

- мета і призначення розробки;

- джерела розробки;

- технічні вимоги;

- вимоги до безпеки і впливу на навколишнє середовище;

- вимоги по підготовці до випробування;

- техніко-економічні показники;

- стадії та етапи технологічного процесу розробки;

- порядок контролю та приймання.

В залежності від виду, призначення, умов виробництва можливе уточнення змісту розділів, об’єднання окремих з них.

6 Кінематична схема та принцип дії пристрою

Після того, як технічне завдання складене, необхідно приступити до розробки ескізного проекту. Сюди входить складання кінематичної схеми з повним поясненням принципу роботи пристрою. Кінематична схема виконується з використанням загальноприйнятих позначень на листі формату А4. Опис роботи і конструкції пристрою наводиться в пояснювальній записці.

6.1 Кінематична схема включає основні елементи пристрою: виконавчий механізм, привод і передачу. Передача з’єднує привод з виконавчим механізмом.

6.2 Конструкція виконавчого механізму вибирається відповідно до вимог технічного завдання і заданих параметрів.

6.3 Кінематичний і динамічний розрахунок включає визначення переміщень, швидкостей, прискорень, зусиль і потужності привода виконавчого механізму.

6.4 Привод і передача пристрою вибираються згідно з даними кінематичного і динамічного розрахунку.

7 Приводи пристроїв

7.1 Виконання роботи виконавчими механізмами пристроїв може забезпечуватися м’язовою енергією оператора (ручний або ножний привод), електродвигуном або двигуном внутрішнього згоряння.

7.2 Розрахунок будь-якого привода розпочинають із складання кінематичної схеми, визначення загального коефіцієнта корисної дії (ККД), загального передавального числа до виконавчого механізму, вибору двигуна.

7.3 У випадку використання для привода м’язової енергії оператора задаються граничним зусиллям 200…300 Н у випадку ножного привода, та 100…200 Н при ручному приводі. Номінальна кількість циклів приймається в діапазоні 20…100 цикл./хв. [12].

7.4 Двигун є одним із основних елементів будь-якої машини або механізму. Від типу двигуна, його потужності, частоти обертання залежать конструктивні та експлуатаційні характеристики механізму.

Необхідна потужність електродвигуна визначається за формулою:

, Вт (7.1)

де N' – потужність на виконавчому валі (приводному) машини або пристрою, Вт;

η – загальний коефіцієнт корисної дії привода, що визначається як добуток частинних:

. (7.2)

Тертя в опорах знижує величину потужності і це враховується введенням умовного ККД підшипників: для однієї пари підшипників кочення η_n = 0,99 ÷ 0,995; для однієї пари підшипників ковзання η_n = 0,98 ÷ 0,99 в залежності від умов змащування.

У приводних механізмах лебідок кранів і інших вантажопідіймальних механізмів враховують додаткові втрати в блоках, обумовлені тертям в підшипниках і жорсткістю канатів: для нерухомого блока η_б = 0,94 ÷ 0,96; для рухомого блока η_б = 0,97 ÷ 0,98 [10].

Потужність на приводному валі визначають, враховуючи проектне навантаження.

Для випадку, коли навантаження задається тяговим зусиллям, потужність на встановленому режимі визначається:

, Вт (7.3)

де – тягове зусилля, Н;

– лінійна швидкість, м/с.

Для випадку, коли відомий момент на приводному валі, то:

ω, Вт (7.4)

де M – момент на приводному валі, Н∙м;

ω – кутова швидкість, рад/с.

При відомій величині моменту статичного опору (момент, що створюється проектним навантаженням) на валі виконавчого механізму необхідна статична потужність електродвигуна може бути визначена як:

, Вт (7.5)

де = n/n – загальне передавальне число механізму;

M_ст – момент, що створюється проектним навантаженням на приводному валі, Н∙м;

n – частота обертання вала електро-двигуна, хв^-1;

n – частота обертання приводного вала, хв^-1.

Формули для вибору потужності електродвигунів підіймача, конвейєра, відцентрового насоса, вентилятора, компресора наведені в [10].

Тип електродвигуна вибирають в залежності від умов експлуатації.

Для привода машин, до яких не ставляться спеціальні вимоги до характеристик запуску, ковзання і т.д. – викорис-товують трьохфазні короткозамкнуті асинхронні двигуни А2, А02, 4А [5].

Для привода машин, які мають велике навантаження при запуску і порівняно стабільне навантаження на встановленому режимі, наприклад, для плунжерних насосів, конвейєрів, компресорів, застосовують двигуни А0П2 і 4АР.

Двигуни АСС2 і 4АС використовують для привода машин, які мають значні махові маси, пульсуюче навантаження, частий пуск і реверс, наприклад, для кувальних машин, пресів, лебідок.

Методика розрахунку електродвигуна вантажопідій-мальних машин наведена в [10-12].