Методические указания по выполнению конструкторского раздела дипломного проекта

Основными заданиями при разработке этой части проекта могут быть разработка принципиально новых конструкций узлов и агрегатов основного или вспомогательного оборудования прокатного стана или усовершенствование существующих. Рекомендуется разработка реальной тематики конструкторской части проекта.

Порядок разработки этого раздела проекта можно рекомендовать следующий:

- сбор и подготовка исходных данных: технических заданий и инструкций, чертежей машин, узлов и механизмов, литературы, каталогов, нормативов, схем и т.д. по выбранной тематике;

- разработка технической характеристики и составление принципиальной кинематической схемы проектируемого оборудования, установок и устройств, установление и уточнение их параметров;

- разработка подробной кинематической схемы. При этом для автоматов или полуавтоматов должна быть разработана цикловая диаграмма взаимодействия основных механизмов, для гидроустановок – подробные гидравлические схемы;

- выполнение всех необходимых расчетов: прочностных, кинематических, энергетических и т.д. с построением необходимых графиков, эпюр и выполнением соответствующих эскизов;

- разработка чертежей общего вида, узлов и других чертежей конструкции.

6.1 Прокатное производство

6.1.1 Обзорно-аналитическая часть раздела

Обзорно-аналитическая часть раздела должна содержать необходимую информацию и анализ актуальности основного и вспомогательного оборудования прокатного цеха; подробное описание и технические характеристики агрегата - объекта конструкторского раздела; описание и патентно-литературный обзор проектируемого или модернизируемого узла агрегата.

6.1.1.1 Схема расположения технологического оборудования цеха (стана)

Схема должна включать состав и расположение основного и вспомогательного оборудования прокатного стана. В описательной части схемы кратко изложить назначение и технические характеристики оборудования.

Рекомендуется использовать фотоиллюстративный материал по оборудованию, собранный во время производственной практики.

Литературно-патентный обзор также должен содержать пояснительные фотографии, схемы или эскизы.

6.1.1.2 Объект конструкторского проектирования

Объектом конструкторской разработки (агрегатом) могут быть:

- механизмы основного и вспомогательного оборудования сортопрокатных и трубного цехов;

- системы технологического контроля;

- подъемно-транспортное оборудование;

- технические средства обеспечения безопасности производства и технического контроля.

Описываются назначение, принцип действия и технические характеристики агрегата, основные узлы и устройства агрегата.

6.1.1.3 Проектируемый или модернизируемый узел или устройство агрегата

Если объектом конструкторской разработки является устройство или узел агрегата, то в этой части раздела необходимо предоставить подробное описание этого узла:

- эскиз или фотографию устройства с описанием назначения, принципа действия и технических характеристик;

- кинематическую или структурную схему;

- тематический литературно-патентный обзор путей усовершенствования устройства;

- таблицу энергосиловых и кинематических параметров условий работы узла в соответствии с расчетами в технологическом разделе дипломного проекта.

6.1.2 Расчетная часть раздела

В этой части раздела выполняются проектные или проверочные расчеты деталей агрегата или его узлов в соответствии с данными его работы по результатам энергосиловых и кинематических расчетов, выполненных в технологическом разделе дипломного проекта.

Если объектом конструкторского раздела является прокатная клеть, то расчетная часть раздела должная содержать

а) для рабочей клети:

- расчет рабочих прокатных валков;

- расчет подушек валков;

- расчет подшипниковых узлов на статическую грузоподъемность и долговечность;

- расчет нажимного механизма;

- расчет станины на статическую прочность и опрокидывание;

- вывод по результатам расчетов.

б) для привода рабочей клети:

- кинематический и энергосиловой расчет с выбором электродвигателя;

- расчет муфты или клиноременной/цепной передачи электродвигателя;

- расчет шестеренной клети на статическую прочность и опрокидывание;

- расчет шпиндельного устройства;

- выводы по результатам расчетов.

Расчеты деталей выполняются на статическую прочность. Алгоритм расчета следующий:

- исходные данные (характеристики свойств материала детали, действующие нагрузки по результатам технологического расчета; размеры детали – лучше предоставлять таблично);

- схема нагружения к расчету и эпюры действующих моментов и напряжений;

- расчет сил, реакций и моментов нагружения;

- расчет моментов сопротивления;

- расчет напряжений в опасных сечениях детали;

- определение коэффициентов запаса по статической прочности;

- проверка выполнения условия статической прочности.

При необходимости (если коэффициент запаса по статической прочности 1≤n≺5, а для станины 1≤n≺10) выполняются расчеты на циклическую прочность.

Расчет вспомогательного оборудования структурно выполняется аналогично. Если объектом разработки является привод агрегата или исполнительный механизм – этапы расчета будут аналогичны расчетам рабочей клети или ее привода.

Все рассчитанные детали выносятся на лист деталировки графической части дипломного проекта с таблицами энергосиловых и кинематических параметров работы детали и результатов расчета на прочность.

Рекомендуется, если предложена модернизация узла или детали, предоставлять также и базовый вариант до модернизации.

6.2 Метизное производство

6.1.1 Обзорно-аналитическая часть раздела

Обзорно-аналитическая часть раздела должна содержать необходимую информацию и анализ актуальности основного и вспомогательного оборудования цеха производства метизной продукции; подобное описание и технические характеристики агрегата - объекта конструкторского раздела; описание и патентно-литературный обзор проектируемого или модернизируемого узла агрегата.

6.1.1.1 Схема расположения технологического оборудования цеха (стана)

Схема должна включать состав и расположение оборудования цеха: участков грубого, грубо-среднего и тонкого волочения, а также участка свивки. В описательной части схемы кратко изложить назначение и технические характеристики оборудования.

Рекомендуется использовать фотоиллюстративный материал по оборудованию, собранный во время производственной практики.

Литературно-патентный обзор также должен содержать пояснительные фотографии, схемы или эскизы.

6.1.1.2 Объект конструкторского проектирования

Объектом конструкторской разработки (агрегатом) могут быть:

- станы грубого, грубо-среднего, тонкого волочения;

- машины свивки;

- станы волочения в неприводных роликовых волоках;

- машины производства фибры;

- технические средства обеспечения безопасности производства и технического контроля.

Описываются назначение, принцип действия и технические характеристики агрегата, входящие в состав основные узы и устройства.

6.1.1.3 Проектируемый или модернизируемый узел или устройство агрегата

Если объектом конструкторской разработки является устройство или узел агрегата, то в этой части раздела необходимо предоставить подробное описание этого узла:

- эскиз или фотографию устройства с описанием назначения, принципа действия и технических характеристик;

- кинематическую или структурную схему;

- тематический литературно-патентный обзор путей усовершенствования устройства;

- таблицу энергосиловых и кинематических параметров условий работы узла в соответствии с расчетами в технологическом разделе дипломного проекта.

6.1.2 Расчетная часть раздела

В этой части раздела выполняются проектные или проверочные расчеты деталей агрегата или его узлов в соответствии с данными его работы по результатам энергосиловых и кинематических расчетов, выполненных в технологическом разделе дипломного проекта.

Расчетная часть раздела должная содержать

- кинематический и энергосиловой расчет с выбором электродвигателя;

- расчет муфты или клиноременной/цепной передачи электродвигателя;

- расчет рабочих валов привода;

- расчет подшипниковых узлов на статическую грузоподъемность и долговечность;

- расчет механизмов регулирования технических параметров оборудования;

- выводы по результатам расчетов.

Расчеты деталей выполняются на статическую прочность. Алгоритм расчета следующий:

- исходные данные (характеристики свойств материала детали, действующие нагрузки по результатам технологического расчета, размеры детали лучше оформлять в виде таблицы);

- схема нагружения к расчету, эпюры действующих моментов и напряжений;

- расчет сил, реакций и моментов нагружения;

- расчет моментов сопротивления;

- расчет напряжений в опасных сечениях детали;

- определение коэффициентов запаса по статической прочности;

- проверка выполнения условия статической прочности.

При необходимости (если коэффициент запаса по статической прочности 1≤n≺5, а для станины 1≤n≺10) выполняются расчеты на циклическую прочность.

Все рассчитанные детали выносятся на лист деталировки графической части дипломного проекта с таблицами энергосиловых и кинематических параметров работы детали и результатов расчета на прочность.

Рекомендуется, если предложена модернизация узла или детали, предоставлять также и базовый вариант до модернизации.