Проектирование дипломное: Методические указания к дипломному проектированию для студентов специальности 110400 - ''Литейное производство черных и цветных металлов''

Федеральное агентство по образованию Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Северо- Западный государственный заочный технический университет Кафедра металлургии и литейного производства

Проектирование дипломное

Методические указания к дипломному проектированию

Факультет технологии веществ и материалов Направление и специальность подготовки дипломированного специалиста: 651300 – металлургия 110400 – литейное производство черных и цветных металлов Специализация 110409 – литейное производство и экономика металлургии

Санкт-Петербург 2004

2

Утверждено редакционно-издательским советом университета УДК 621. 74 (07) Проектирование дипломное: Методические указания к дипломному проектированию. - СПб.: СЗТУ 2004 - 47 с. Методические указания разработаны в соответствии с государственными образовательными стандартами высшего профессионального образования по направлению подготовки дипломированного специалиста 651300 (специальность 110400 – «Литейное производство черных и цветных металлов», специализация 110409 – «Литейное производство и экономика»). В методических указаниях к дипломному проектированию отражены задачи и тематика дипломных проектов, указана последовательность работы над дипломным проектом и приведены требования к оформлению его текстовой и графической частей. Методические указания к дипломному проектированию составлены с учетом требований руководящего нормативного документа РД 40. РСФСР-050-87 “Проекты (работы) дипломные и курсовые. Правила оформления и стандарты предприятия, СЗТУ, СТП.001-98 “Проектирование дипломное”, Общие положения. Оформление пояснительной записки. Оформление графической части”. Рассмотрено на заседании кафедры металлургии и литейного производства 17.05.04 г., одобрено методической комиссией факультета технологии веществ и материалов 17.05.04. г. Рецензенты: кафедра металлургии и литейного производства СЗТУ (зав. кафедрой А.А. Яценко, канд. техн. наук, доц.); С.С. Ткаченко, д-р техн. наук, гениральный директор ОАО “ПТИлитпром” Составители: Ю.Ф. Боровский, д-р техн. наук, проф.; В.Т. Сенченко, канд. техн. наук, доц.; А.А. Яценко, канд. техн. наук, доц.; В.В. Дембовский, канд. техн. наук, проф; А.В. Серебряная, доц.

3

© Северо-Западный государственный заочный технический университет, 2004

Предисловие Настоящие методические указания предназначены для студентов специальности 110400 − «Литейное производство черных и цветных металлов». Вместе с общими методическими указаниями к дипломному проектированию и методическими указаниями к выполнению организационно-экономического раздела дипломного проекта они образуют единый комплекс методической литературы, рекомендуемой студенту при выходе на дипломное проектирование, в процессе работы над дипломным проектом и при подготовке к его защите.

1. ЗАДАЧИ И ТЕМАТИКА ДИПЛОМНОГО ПРОЕКТИРОВАНИЯ 1.1. Дипломное проектирование, выполняемое по специальным индивидуальным заданиям, является заключительным этапом обучения студента в вузе и ставит своей целью систематизацию, закрепление и расширение полученных знаний, развитие инженерных навыков, а также умение самостоятельно работать со специальной литературой. 1.2. Дипломный проект (работа) должен представлять собой целевую комплексную разработку, все разделы которой связаны единой концепцией и целевой направленностью. Главной целью дипломного проекта является разработка технологических процессов изготовления отливок, решение организационных, экономических и экологических вопросов и на этой основе – проектирование или реконструкция литейных цехов. 1.3. Дипломное проектирование может быть связано с участием студентов в научных исследованиях, проводимых ими на своих предприятиях или на кафедре. В этих случаях выполняется дипломная работа. Дипломная работа – самостоятельная комплексная работа студента, главной целью и содержанием которой являются научные исследования по актуальным вопросам технологии литейного производства. 1.4. Тематика дипломных проектов (работ) должна быть посвящена решению конкретных актуальных задач литейной технологии и повышения эффективности производства в первую очередь на тех предприятиях, на которых работают студенты-дипломники. Поэтому участие ведущих специалистов этих предприятий в формировании реальных заданий на дипломное проектирование и в руководстве дипломным проектированием является желательным. 1.5. Для глубокой и всесторонней проработки сложных задач, требующих совокупного решения различных вопросов, рекомендуется выполнение комплексных тем несколькими студентами с выдачей индивидуальных заданий каждому исполнителю. При этом не допускается повторение одних и тех же вопросов в дипломных проектах разных студентов. При необходимости в расчетно-пояснительных записках делаются ссылки на смежный проект, материалы которого использованы в данном проекте (работе).

4 Дипломники, работающие над комплексными темами, как правило, должны иметь общего руководителя, а защита таких проектов (работ) должна проводится на одном заседании Государственной аттестационной комиссии. 1.6. В дипломных проектах решаются задачи проектирования новых или реконструкции существующих литейных цехов на основе прогрессивной технологии и современной организации производства с применением литейных конвейеров, механизированных и автоматизированных поточных линий. В процессе проектирования производится подробная разработка высокоэффективного технологического процесса изготовления конкретных отливок, а также проводятся необходимые расчеты по организации производства и сравнительный анализ технико-экономических показателей существующих и проектируемого (реконструируемого) цехов. 1.7. В дипломных работах научно-исследовательского характера производятся теоретические или экспериментальные исследования новых технологических процессов изготовления отливок или физико-металлургических процессов, направленных на улучшение эксплуатационных и технологических свойств литейных и формовочных материалов, на повышение качества, надежности и долговечности литых деталей. Научно-исследовательские работы должны завершаться разработкой рекомендаций по технологическому процессу изготовления отливок с техникоэкономическим обоснованием его или комплекса технологических мероприятий и рекомендаций с определением экономической эффективности их внедрения в литейное производство. 1.8. Инженерные, организационные или технико-экономические расчеты в дипломных проектах, а также задачи организации экспериментальных исследований или обработка их результатов в дипломных работах должны выполняться, как правило, с применением ЭВМ.

2. ОРГАНИЗАЦИЯ И ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЬ ДИПЛОМНОГО ПРОЕКТИРОВАНИЯ 2.1. Основные вопросы организации дипломного проектирования и последовательности выполнения дипломного проекта (работы) изложены в общих методических указаниях к дипломному проектированию, которыми должен руководствоваться каждый студент-дипломник независимо от специальности. В настоящих методических указаниях излагаются особенности организации и последовательности дипломного проектирования для студентов специальности 110400. 2.2. Представлена общая структурная схема последовательности этапов и элементов дипломного проектирования. Следует обратить внимание на три характерные стадии работы над дипломным проектом: подготовительную(рис. 1), основную и заключительную (рис. 2). 2.3. На выполнение дипломного проекта и его защиту учебным планом отводится 4 календарных месяца. На этот период студент полностью освобождается от работы и по существующему законодательству получает по

Завершение теоретического курса обучения

5

Оформление заказа на дипломный проект и визирование руководителя

3

4

Представление копии трудовой книжки

7

Рис.1

Сверка зачетных книжек

8

Сдача государственных экзаменов

9

10

Оформление в деканате учебного отпуска на дипломное проектирование

6

Конструкторского (специального)

Утверждение задания на дипломный проект у заведующего кафедрой

Организационноэкономического

Охраны труда и техники безопасности

Согласование задания с консультантами разделов:

Регистрация темы в журнале дипломников и получение бланков задания

2

Собеседование с заведующим кафедрой и назначение руководителя

Собеседование с руководителем и выбор темы дипломного проекта

1

5

месту работы оплату в размере среднего заработка. Весь бюджет времени студент должен использовать для работы над дипломным проектом (3,5 мес.) и для подготовки к его защите (10…15 дней).

Подготовительная стадия дипломного проектирования

Рис. 2

Собеседование с заведующим кафедрой и утверждение пояснительной записки

Сдача материалов дипломного проекта на кафедру и оформление обходного листа

Получение диплома

17

Подготовка доклада к защите

16

Получение рецензии на проект

Защита дипломного проекта

Получение отзыва руководителя

Подготовка дипломного проекта и сопровождающих документов к защите

Запись на защиту у секретаря

13

Руководителю на проверку

12 Сдача дипломного проекта

Конструкторский (специальный) раздел

Основная стадия дипломного проектирования

15

Оформление допуска к защите

14

Основные разделы проекта

Работа над дипломным проектом

Согласование разделов с консультантами Получение подписей на титульном листе

Организационноэкономический раздел

11

6

Заключительная стадия дипломного проектирования

7 Обратите внимание, что предоставляемый дипломнику 4 - месячный период времени охватывает лишь основную и заключительную стадии дипломного проектирования, а его подготовительная стадия (продолжительностью, как правило, не менее 20…25 дней) совмещается с основным учебным процессом и должна быть завершена к моменту официального выхода на дипломное проектирование. 2.4. Для студентов заочной или вечерней формы обучения преддипломная практика продолжительностью 1 месяц является обязательной в том случае, если он не работает по избранной специальности. Студент направляется на преддипломную практику на основании письма университета. При этом он по месту своей работы получает месячный отпуск без сохранения содержания и зачисляется приказом по университету на этот месяц на стипендию. Вопросы о месте прохождения практики, ее руководителе, сборе материалов к отчету по практике решаются заведующим кафедрой. По окончании практики студент предоставляет оформленный отчет комиссии, назначаемой заведующим кафедрой. 2.5. Тему дипломного проекта (работы) рекомендуется выбирать заблаговременно, это позволяет студенту по рекомендации заведующего кафедрой вести предварительную проработку отдельных вопросов темы в рамках контрольных работ, курсовых работ и проектов по специальным дисциплинам, изучаемым на 5 – 6-м курсах. Тема считается выбранной, если она согласована с заведующим кафедрой и руководителем проекта (работы). Если тема не выбрана заранее, то вопрос о ней должен быть решен не позднее чем за месяц до окончания теоретического курса обучения. При этом студенту рекомендуется консультироваться с преподавателями выпускающей кафедры. 2.6. Весьма желательны темы, связанные с производственной деятельностью студентов. Обычно их выбирают из плана текущих, перспективных или рационализаторских работ того подразделения (или предприятия), где работает студент. Если предприятие заинтересовано в привлечении студента к этой работе, то составляется письмо-ходатайство в университет об утверждении данной темы дипломного проекта. 2.7. Оформление документов для дипломного проектирования начинается после завершения теоретического курса обучения (после сдачи всех экзаменов и зачетов). Студент отдает зачетную книжку в деканат для сверки с учебной карточкой; затем книжку надо получить обратно. При необходимости студент должен срочно устранить пробелы, выявленные деканатом при сверке зачетной книжки. К этому времени студенту надлежит взять у себя на работе выписку из трудовой книжки, отражающую его трудовую деятельность и заверенную печатью отдела кадров. С этими документами, а также материалами, характеризующими тему (см. п. 2.5), и письмом-ходатайством (см. п. 2.6) студент должен явиться к заведующему кафедрой для согласования темы и руководителя.

8 2.8. После согласования темы и ее руководителя студент должен зарегистрировать свою тему в журнале дипломников на кафедре и получить там же два бланка задания на дипломное проектирование. Студент и руководитель от кафедры совместно составляют задание и подписывают его. Разработка задания является важным этапом дипломного проектирования: качество задания во многом предопределяет возможность самостоятельной работы студента над проектом. При разработке задания руководитель проекта определяет необходимость привлечения соруководителей и консультантов по отдельным разделам и вопросам дипломного проектирования. Заполненное в 2-х экземплярах задание на дипломное проектирование, подписанное студентом и руководителем, визируется у консультантов, а затем представляется на рассмотрение и утверждение заведующему кафедрой. 2.9. Один экземпляр утвержденного задания вместе с копией трудовой книжки сдается в деканат, где студент заполняет “Контрольную карточку дипломника” и получает справку, необходимую для оформления по месту работы четырехмесячного отпуска для выполнения и защиты дипломного проекта. Второй экземпляр задания сохраняется у студента и впоследствии вшивается в пояснительную записку к дипломному проекту (работе). Утвержденное задание на дипломное проектирование действительно в течение 12 месяцев со дня утверждения. Просроченные задания подлежат переутверждению или замене. Решение по этому вопросу принимает заведующий кафедрой по представлению руководителя дипломного проектирования. 2.10. Начиная работу над дипломным проектом, студент должен получить в библиотеке настоящие методические указания, общие методические указания к дипломному проектированию (для студентов всех специальностей), а также методические указания к разработке организационно-экономической части дипломного проекта (по своей специальности), подготовленные кафедрой экономики промышленности, планирования и организации предприятий. Совместно с руководителем и консультантами разделов дипломного проекта студент должен разработать календарный график работы на все четыре месяца. На этом заканчивается подготовительная стадия дипломного проектирования. 2.11. В процессе работы над дипломным проектом студент должен проявлять максимальную целеустремленность, инициативу и организованность. Дипломный проект является первой самостоятельной инженерной работой будущего специалиста, поэтому указания руководителя и консультантов служат лишь рекомендациями, а всю полноту ответственности за принятые в проекте решения, правильность вычислений, качество оформления дипломного проекта и за сроки его выполнения несет сам студент. 2.12. При выполнении исследовательской работы или исследовательского раздела дипломного проекта наряду с составлением и оформлением общей расчетно-пояснительной записки работы (проекта) студент должен составить и оформить реферат работы (исследовательского раздела проекта). В реферате кратко описывают сущность, методику и результаты проведенных исследований. Объем реферата дипломной работы – 6…8 страниц

9 машинописного текста и 2…3 рисунка; объем реферата исследовательского раздела проекта – 3…4 страницы текста и 1…2 рисунка. Реферат следует передать руководителю одновременно с готовой дипломной работой (проектом). 2.13. Завершая работу над дипломным проектом, студент должен получить на кафедре бланк титульного листа расчетно-пояснительной записки, бланк отзыва руководителя, бланк рецензии на дипломный проект и бланки заявлений для оформления оплаты работы рецензента, руководителя и консультантов (в том случае, если они не являются штатными сотрудниками института). Студент оформляет расчетно-пояснительную записку, подписывает иллюстративный материал, заполняет титульный лист и отдает с разрешения руководителя на рассмотрение и подпись консультантам отдельных разделов проекта (работы). 2.14. Руководитель окончательно проверяет дипломный проект (работу) и подписывает титульный лист последним и одновременно вносит в зачетную книжку запись о допуске студента к защите, а также составляет и подписывает отзыв о дипломном проекте (работе). Для проверки проекта руководителем студент должен предусмотреть 7…10 дней, а также зарезервировать время для последующей доработки проекта в соответствии с замечаниями руководителя. Подписью титульного листа расчетно-пояснительной записки и допуском к защите в зачетной книжке завершается основная стадия работы студента над дипломным проектом (работой). 2.15. Законченный дипломный проект (работа), реферат (см. п. 2.12) и отзыв руководителя студент предоставляет не позднее чем за 10 дней до даты защиты, установленной графиком, заведующему кафедрой, который знакомится с качеством выполнения проекта и степенью подготовленности студента к защите и решает вопрос о допуске его к защите, подписывая титульный лист записки. Выпущенному на защиту студенту заведующий кафедрой назначает рецензента дипломного проекта (работы). Кафедра в порядке контроля должна заслушать сообщение студента о ходе работы по выполнению дипломного проекта и о готовности его к защите. О дате заслушивания студента уведомляют не позже, чем за три дня до его проведения. В случае выявления при заслушивании несоответствия объема выполненной работы утвержденному заданию выносится решение о необходимости доработки тех или иных конкретных вопросов. В случае неудовлетворительной работы студента над дипломным проектом и невыполнения указаний о необходимости доработки отдельных вопросов кафедра имеет право отложить защиту дипломного проекта (работы) на срок, необходимый для устранения студентом всех отмеченных недостатков, и информировать об этом деканат факультета. Для доработки дипломного проекта (работы) отпуск сверх установленной законодательством нормы не предоставляется. 2.16. Студент передает рецензенту свой проект (работу) и бланки рецензии и документов на оплату, а при повторной встрече получает у него проект (работу), рецензию и заполненные документы на оплату.

10 С рецензией следует ознакомить руководителя проекта (работы) и согласовать с ним ответы на замечания рецензента, после чего студент записывается у секретаря кафедры на конкретную дату заседания Государственной аттестационной комиссии (ГАК) для защиты своего дипломного проекта. 2.17. В процессе подготовки к защите студент должен уделить особое внимание подготовке доклада перед Государственной аттестационной комиссией, а также изучить замечания, содержащиеся в отзыве (см. п.2.14) и рецензии (см. п. 1.16) и подготовить аргументированные ответы на них. Защита дипломного проекта является важнейшим этапом всего процесса дипломного проектирования, так как оценка результатов защиты производится не только по содержанию и качеству оформления представленного материала, но и по умению дипломника доказать членам ГАК обоснованность полученных результатов или принятых решений, аргументировано и правильно ответить на вопросы и замечания рецензента и членов ГАК, продемонстрировать уровень теоретической подготовки. Следует обратить внимание на язык и стиль доклада, методику изложения материала и его увязку с демонстрационными чертежами и плакатами. 2.18. В коротком (не более 10…12 минут), но содержательном докладе, пользуясь демонстрационными материалами (плакатами), необходимо сжато изложить следующее. 2.18.1.Назвать тему дипломного проекта (работы) и обосновать целесообразность ее разработки – до 0,5 мин. 2.18.2. Сформулировать и обосновать основные задачи проекта (работы) – до 1,5 мин. 2.19. В случае защиты дипломного проекта далее необходимо: 2.19.1. Охарактеризовать технологическую часть и ее особенности, подчеркнув заложенные в ней прогрессивные решения, - до 2 мин. 2.19.2. Показать особенности выбранной планировки цеха, кратко отразить достоинства заложенного в проект современного технологического и транспортного производственного оборудования, а также средств механизации и автоматизации производства – до 4 мин. 2.19.3. Охарактеризовать назначение и конструкцию установки (механизма), разработанной в специальной части проекта, подчеркнув при этом выполненные расчеты, компоновочные решения или другие элементы личного творчества, - до 2 мин. 2.19.4. В заключение кратко остановиться на некоторых технико-экономических показателях проектируемого цеха, а в случае проекта реконструкции – на сравнительных технико-экономических показателях до и после реконструкции – до 1 мин. 2.20. В случае защиты научно-исследовательской дипломной работы далее необходимо: 2.20.1. Кратко охарактеризовать избранные пути решения поставленных задач и методику проведения исследований – до 2 мин. 2.20.2. Проанализировать полученные результаты и их соответствие теоретическим положениям, подчеркнув их научную новизну и практическую ценность – до 3 мин.

11 2.20.3. Осветить условия проведения и результаты производственного опробования, дать им оценку – до 2 мин. 2.20.4. Охарактеризовать технико-экономическую эффективность внедрения результатов исследований в производстве – до 1 мин. 2.20.5. Сформулировать краткие выводы по работе и практические рекомендации – до 1 мин. 2.21. После защиты дипломного проекта (работы) и объявления решения ГАК расчетно-пояснительную записку и графическую часть необходимо сдать на кафедру.

3. СОДЕРЖАНИЕ ДИПЛОМНОГО ПРОЕКТА (РАБОТЫ) 3.1. Общие указания 3.1.1. Приведенные в настоящем разделе указания по примерному содержанию и объему отдельных разделов расчетно-пояснительной записки и графической части проекта (работы) являются ориентировочными и в зависимости от темы проекта или научно-исследовательской работы могут изменяться в ту или иную сторону. В дипломных проектах (работах) с достаточной полнотой и в необходимой логической последовательности должны быть решены вопросы разрабатываемой темы. Содержание и объем расчетно-пояснительной записки и графической части дипломных проектов (работ) определяется заданием. 3.1.2. Чрезмерное увеличение каких-либо разделов расчетно-пояснительной записки или графической части проекта (работы) за счет сокращения других разделов, равно как и недостаточное освещение в расчетно-пояснительной записке или графической части узловых вопросов, включенных в задание на дипломный проект (работу), не допускаются. 3.1.3. Для проектов или научно-исследовательских работ, представляющих значительную практическую ценность для литейного производства или содержащих научную новизну для теории литейных процессов, возможно некоторое увеличение объема расчетно-пояснительной записки и графической части. 3.1.4. Для проектов, при защите которых демонстрируются модели (макеты) спроектированного студентом оборудования или образцы отливок, полученных по разработанному технологическому процессу, допускается некоторое уменьшение объема графической части.

3.2. Дипломный проект Дипломные проекты по специальности 110400 включают расчетнопояснительную записку объемом до 100 страниц и графическую часть объемом 7…9 листов стандартного формата согласно ГОСТ 2.301-68 (СТ СЭВ 1181-78). 3.2.1. Примерный перечень разделов расчетно-пояснительной записки, их ориентировочный относительный объем и распределение графического материала

12 по отдельным разделам дипломного проекта представлены в табл. 1. Приведенная структура дипломного проекта может быть изменена руководителем проекта по согласованию с заведующим кафедрой при разработке и утверждении задания на дипломное проектирование. 3.2.2. Содержание. Оно должно содержать заголовки всех разделов, следующих за ним, и номера страниц, на которых они начинаются. В содержание включают только заголовки разделов, подразделов и пунктов. Изменения или сокращения заголовков не допускаются. 3.2.3. Введение. Оно должно содержать четкий и сжатый анализ и оценку решаемой проблемы, отражать ее актуальность, обоснованно аргументировать необходимость проектирования нового или реконструкции существующего цеха. В случае задания на реконструкцию существующего цеха кратко описывается производство и характеризуются узкие места, которые не позволяют достигнуть намеченного объема выпуска отливок. Примерная структура дипломного проекта Наименование разделов расчетно-пояснительной записки Содержание Введение 1. Технологический раздел 2. Проектный раздел 3. Специальный раздел 4. Организационноэкономический раздел 5. Охрана труда 6. Охрана природы Список использованных источников Приложения

Относительный объем, %

Таблица1

1…2 2…3 25…30

Графическая часть, количество листов 3…4

30…35 6…10

2…3 1…2

15…18

1…2

5…8 5…7

-

1…2 -

-

3.2.4. Технологический раздел должен содержать следующие этапы проектирования литейной технологии: а) описания отливок (1…2 шт.), являющихся типовыми для проектируемого (реконструируемого) цеха, их назначение и условия эксплуатации изготовленных из них литых деталей; характеристика литейного материала – его химический состав, режимы термической обработки, структура и механические свойства отливок; б) эскизы отливок с указанием плоскости разъема формы, величины припусков на механическую обработку, границ стержней и стержневых знаков, мест установки прибылей, холодильников и подвода металла к отливке; в) расчеты прибылей, холодильников, выбор типа и расчет литниковой системы по методикам, рекомендуемым кафедрой;

13 г) описание технологического процесса изготовления отливок на базе современных достижений литейной техники и технологии с приведением последовательности отдельных операций и их параметров; составы и физикомеханические свойства формовочных и стержневых смесей и противопригарных покрытий. Если в качестве типовых используются отливки, изготовляемые в действующих литейных цехах по штатной технологии, дипломник должен критически пересмотреть этот технологический процесс и внести свои коррективы с учетом современных достижений литейной технологии. 3.2.5. Проектный раздел рекомендует следующий порядок проектирования: а) анализ производственной программы цеха, характеристика отливок по массе, серийности, литейным сплавам и технологическим потокам изготовления; б) обоснование принятого режима работы цеха, фондов времени рабочих и оборудования; в) расчет формовочного отделения; производственные программы отдельных технологических потоков (формовочных линий); описание работы отделения; расчет выбранного оборудования для технологических потоков изготовления форм; расчет протяженности выбранных транспортных средств; расчет производственных и вспомогательных площадей; г) расчет плавильного отделения с составлением баланса металла по маркам и технологическим потокам и ведомости расхода шихтовых материалов; расчет и характеристика выбранных плавильных агрегатов; расчет потребного количества разливочных ковшей по технологическим потокам; д) расчет стержневого отделения; производственная программа отдельных технологических потоков; описание работы отделения; расчет выбранного технологического и производственного оборудования; е) расчет смесеприготовительного отделения; расчет потребного количества исходных материалов, а также формовочных и стержневых смесей по технологическим потокам формовочного и стержневого отделений; описание работы отделения; расчет выбранного технологического и транспортного оборудования отделения; ж) расчет очистного отделения; производственная программа по отдельным технологическим потокам; описание работы всего отделения и участка по исправлению дефектов отливок; расчет выбранного технологического и транспортного оборудования отделения; з) расчет площадей складов шихты и формовочных материалов; расчет выбранного технологического и транспортного оборудования отделения. Обоснование целесообразности принятого технологического процесса регенерации отработанных смесей. 3.2.6. Специальный раздел является составной частью дипломного проекта технологического направления. Как правило, этот раздел включает проектирование или модернизацию нестандартизированного технологического или транспортного оборудования, разработку средств механизации или систем автоматизации производства. Раздел следует начинать с описания особенностей конструкции установки (механизма), ее назначения и принципа работы. Обязательным являются

14 инженерные расчеты – гидравлические, кинематические, определение мощности привода и др. При использовании в проекте применяемых в производстве установок (механизмов) дипломник обязан подробно описать все элементы личного творчества, внесенные им в эту установку (механизм), например, изменение конструкции с целью увеличения производительности установки в соответствии с расчетными данными; мероприятия по увеличению надежности ее работы и т. д. 3.2.7. Организационно-экономический раздел составляется в виде самостоятельной части расчетно-пояснительной записки, в которой приводятся технико-экономические расчеты, выполненные в соответствии с заданием, выданным кафедрой экономики промышленности, и разработанным ею учебным пособием по дипломному проектированию. 3.2.8. Охрана труда. В этом разделе должны быть сформулированы мероприятия по безопасности работ в цехе и оздоровлению труда рабочих, а также все необходимые расчеты, выполненные в соответствии с заданием консультанта по охране труда. 3.2.9. Охрана природы. В разделе следует проанализировать уровень вредного воздействия проектируемого цеха на окружающую природу, сформулировать мероприятия, предусмотренные в проекте, по охране окружающей среды, оценить принятые в проекте меры по снижению вредного воздействия и их эффективность, сопоставить ожидаемый уровень вредных выбросов в атмосферу и водную среду с допустимыми санитарными нормами. Оценку экономической эффективности принятых решений следует производить с позиций требований защиты окружающей среды путем сравнения затрат на эти цели и убытков от недостаточной экологической безопасности проектируемого цеха. 3.2.10. Список использованных источников должен содержать не менее 12…15 наименований литературы, на которую имеются ссылки в тексте расчетнопояснительной записки. Подробные указания по составлению настоящего списка приведены в разделе 4. 3.2.11. Приложения. При необходимости в этом разделе приводятся справочные и вспомогательные материалы дипломного проекта: программы и распечатки машинного счета на ЭВМ, технологические карты, спецификации и т.п. 3.3. Научно-исследовательская дипломная работа Дипломные работы по специальности 110400 включают расчетнопояснительную записку объемом до 100 страниц и графическую часть объемом 8…10 листов (схемы приборов и приспособлений, таблицы, графики, диаграммы, фотографии микро- и макроструктуры и др.). 3.3.1. Общие требования, структура и правила оформления расчетнопояснительной записки научно-исследовательской дипломной работы должны соответствовать ГОСТ 7.32-2001. Примерная структура расчетно-пояснительной записки, ориентировочный относительный объем разделов и распределение графического материала по отдельным разделам дипломной работы представлены в табл. 2.

15 Распределение объемов работ по разделам устанавливается руководителем и согласовывается с заведующим кафедрой в каждом конкретном случае при разработке и утверждении задания на дипломную работу. Примерная структура научно-исследовательской дипломной работы. Наименование разделов расчетно-пояснительной записки Содержание Введение 1. Литературный обзор и задачи работы 2. Методика проведения работы 3. Экспериментальная часть 4. Производственное опробование результатов исследования 5. Экономическая часть Выводы и рекомендации Список использованных источников Приложения

Таблица2

Относительный Графическая объем, % часть, количество листов 1…2 2…3 20…25 0…1 8…10

1…2

40…45

4…5

5…10

1…2

12…15 2…3 1…2

1 -

-

-

3.3.2. Содержание должно включать заголовки всех разделов, следующих за ним, и номера страниц, на которых они начинаются. Изменения и сокращения заголовков не допускаются. 3.3.3. Введение должно кратко характеризовать народнохозяйственное значение работы и ее место в основных направлениях развития литейного производства. Необходимо четко сформулировать актуальность решаемой задачи и обосновать необходимость проведения настоящей работы. 3.3.4. Литературный обзор должен содержать систематизированное изложение сведений по вопросу, которому посвящена данная работа, с обязательными ссылками на литературные источники. Предметом анализа в обзоре должны быть новые идеи и проблемы, возможные способы решения этих проблем, результаты предыдущих исследований по вопросу данной работы и по смежным вопросам (при необходимости). Противоречивые сведения из различных источников должны быть проанализированы с особой тщательностью. В конце обзора формируются задачи работы. 3.3.5. Методика проведения работы. Настоящий раздел должен содержать описания общих условий проведения работы, характеристику применяемых материалов, оборудования и оснастки, а также изложение методик проведения отдельных исследований. Необходимо аргументировать выбор этих методик и

16 проанализировать ожидаемую воспроизводимость, достоверность и точность результатов, полученных на основе выбранных методик в конкретных условиях. Если в работе применяются стандартные методы исследований, их не следует описывать подробно, а необходимо дать ссылки на источники информации об этих методах. В заключение раздела освещается порядок, последовательность и технология проведения намеченных исследований. 3.3.6. Экспериментальная часть. Исследования и обработка их результатов должны выполняться в полном соответствии с выбранной методикой. В этом разделе нужно подробно и последовательно изложить содержание выполненных исследований, описать все промежуточные и окончательные результаты, в том числе и отрицательные, в виде таблиц, графиков, диаграмм, фотографий. Рекомендуется производить предварительную обработку результатов исследования еще в ходе самих экспериментов с целью контроля получаемых результатов и их соответствия разработанной концепции. Излагается подробный анализ результатов исследования, который должен включать трактовку полученных данных и описание их возможного применения, а также формулируются предварительные рекомендации по итогам проверенных исследований. 3.3.7. Производственное опробование результатов исследования. В этом разделе приводится описание условий производственного опробования предварительных рекомендаций, характеризуются применяемые материалы и промышленное оборудование. Приводятся подробные режимы технологического процесса и их последовательность. Дается оценка результатам промышленного опробования. 3.3.8. Экономическая часть. На основе специального задания, сформулированного консультантом по экономическому разделу, приводится подробный технико-экономический расчет целесообразности внедрения выработанных рекомендаций в производство и определяются области их наиболее эффективного применения. Рассчитывается технико-экономический эффект от внедрения разработанных рекомендаций в производство. В случае невозможности подсчета экономического эффекта необходимо отметить народнохозяйственную, научную или социальную значимость полученных результатов. 3.3.9. Выводы и рекомендации должны содержать в сжатой форме основные результаты, полученные при проведении данного исследования, а также их оценку, в частности, с точки зрения их соответствия поставленным задачам. Здесь же следует наметить пути и цели дальнейших исследований или мотивировать нецелесообразность их продолжения. Указывается экономический эффект от внедрения результатов исследования в производство. Раздел должен содержать 6…10 пунктов. 3.3.10. Список использованных источников должен содержать не менее 20…25 наименований литературы, на которую имеются ссылки в тексте расчетнопояснительной записки. Подробные указания по составлению настоящего списка приведены в разделе 4.

17 3.3.11.Приложения. При необходимости в этом разделе следует помещать вспомогательный материал, который в основной части загромождал бы текст записки. К таким материалам относятся: промежуточные математические выкладки и расчеты, таблицы вспомогательных цифровых данных, протоколы испытаний и т.п. 4. ОФОРМЛЕНИЕ РАСЧЕТНО-ПОЯСНИТЕЛЬНОЙ ЗАПИСКИ Оформление расчетно-пояснительной записки должно соответствовать требованиям единых систем конструкторской и технологической документации (ЕСКД и ЕСТД), а также нормативно-технической документации (НТД). 4.1. Общие указания 4.1.1. Пояснительная записка. Должна быть сброшюрована в папки формата А4 (297x210мм) по ГОСТ 2.301-68 или потребительского формата, близкого к формату А4 ( по ГОСТ 9327-60). На папках должны быть наклеены этикетки (60x100мм) с указанием аббревиатуры вуза, вида документа, кода учебной группы и специальности, автора проекта (работы) и года окончания его выполнения. 4.1.2. Обязательные элементы записки. Они должны располагаться в следующем порядке: а) титульный лист, который оформляют на специальном бланке (см. п.2.13); б) задание на дипломный проект (работу); в) содержание; г) введение; д) основную часть в соответствии с утвержденным заданием на дипломный проект (см.пп.3.2.4…3.2.9.) или на дипломную работу (см.пп.3.3.4…3.3.9); е) список использованных источников; ж) приложения – при необходимости. Задания включают в записку на подписанном бланке (см.п.2.8). Каждый из перечисленных элементов записки, так же как и разделы основной части, начинают с новой страницы. Отзыв руководителя проекта (работы) и рецензию не вшивают, а просто вкладывают в записку перед титульным листом. 4.1.3. Текст записки. Его пишут аккуратно от руки чернилами (пастой) одного цвета (черного, синего, фиолетового) на 1 стороне листов белой бумаги формата А4 (297x210мм) по ГОСТ 2.301-68 без рамки или с использованием любого вида печати через полтора или два межстрочных интервала. Допускается применение отдельных листов формата А3 (420x297мм) в качестве последующих страниц текста. Текст располагают на листе с соблюдением следующих размеров полей: левое – 20 мм, правое – 10мм, верхнее и нижнее – 20 мм. На стороне должно быть не более 30 строк. Формулы, латинские и греческие буквы в машинописный текст вписывают от руки только черными чернилами (пастой) или черной тушью. Начиная с содержания, все листы, в том числе иллюстрации и приложения, нумеруют в центре нижней части арабскими цифрами без дополнительных знаков. На титульном листе и бланке задания номер не ставят.

18 Пример оформления записки приведен в приложении А. 4.1.4. Нумерация и заголовки. Текст записки делят на разделы, подразделы (объем не менее 2…3 страниц каждый) и пункты, которые в соответствии с требованиями ГОСТ 2.105-95 нумеруют арабскими цифрами, разделенными точками. При этом цифры означают последовательно порядковый номер раздела (в пределах всей записки), подраздела (в пределах каждого раздела) и пункта (в пределах каждого подраздела). Например, номер 3.1.2 означает второй пункт первого подраздела третьего раздела. После номера ставят точку. Разделы и подразделы снабжают заголовками обязательно, пункты – по необходимости. Слова “СОДЕРЖАНИЕ”, “ВВЕДЕНИЕ”, “ВЫВОДЫ И РЕКОМЕНДАЦИИ”, “СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ”, выполненные на отдельной строке прописными буквами, должны служить заголовками соответствующих разделов и не нумеруются. Заголовок пишут непосредственно вслед за номером, не подчеркивают и слова в нем не переносят. После заголовка на странице должно быть не менее двух строк текста. Заголовок раздела пишут прописными буквами посередине строки, отступив на 15 мм от верхнего поля листа. Заголовок подраздела пишут строчными буквами (кроме первой прописной), номер подраздела не должен выступать за границу абзаца. Расстояние между заголовками раздела и подраздела, а также между заголовком и последующим текстом должно быть 10 мм; между последней строчкой текста и последующим заголовком подраздела – 15 мм. Точку в конце заголовка не ставят. Если заголовок состоит из двух предложений, их разделяют точкой. Номер пункта начинается с абзаца; если пункт имеет заголовок, то в его конце ставят точку, а текст пункта начинают непосредственно вслед за его заголовком. Каждый подпункт в пределах пункта должен начинаться с новой строки со строчной буквы и обозначаться строчными буквами русского алфавита со скобкой. В конце подпункта, если за ним следует еще подпункт, ставят точку с запятой, например: 1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР И ЗАДАЧИ РАБОТЫ 2. МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ РАБОТЫ 2.1. Общие условия проведения работы. 2.2. Характеристика применяемых материалов. 2.2.1. Формовочные материалы. Для изготовления литейных форм и стержней в лабораторных условиях… 2.2.2. В качестве шихтовых материалов для выплавки стали 110Г13Л применяли: а) лом стальной углеродистый марки…; б) ферромарганец доменный марки Мн6; в) ферромарганец низкоуглеродистый марки ФМн 1,0; г) …………………………………………………………

19 4.2. Специальные указания 4.2.1. Терминология. Во всей записке необходимо соблюдать единство терминологии. При наличии нескольких равнозначных терминов следует применять один из них. Нельзя применять устаревшие термины, а также отождествлять различные термины, например, масса и вес, величина и значение. Применительно к процессам литейного производства терминология должна отвечать требованиям ГОСТ 18169-86. 4.2.2. Единицы физических величин. Разрешается применять только единицы Международной системы (CИ) и единицы, допущенные к применению наравне с единицами СИ, а также десятичные кратные и дольные от них. Кратные и дольные единицы выбирают таким образом, чтобы числовое значение величины находилось в диапазоне от 0,1 до 1000 (например, следует писать 65 г, а не 0,065 кг или 65000 мг). При выполнении расчетов обозначения единиц помещают после конечного результата вычисления: V = ϕ ⋅ 2gH = 0,97 2 ⋅ 9,81 ⋅ 1,834 = 5,82 м/с.

Обозначения единиц не применяют отдельно от числовых значений величин и не пишут на разных строчках с ним. Обозначения единиц допускается применять в таблицах (п. 4.2.4). 4.2.3. Числа и знаки в тексте. Однозначные числа в косвенных падежах рекомендуется писать в буквенной форме: одного, двух и т. д.; крупные круглые числа – по типу: 20 млн; простые дробные – по типу: 1/3, 2/5. Количественные числительные, обозначаемые цифрами, пишут без падежных окончаний: из 10 опытов, в 12 случаях. Порядковые числительные, обозначаемые цифрами, приводят с однобуквенным окончанием, если предпоследняя буква числительного – гласная (например, 5-я), и с двухбуквенным, если эта буква – согласная (например, 5-го). Окончания не наращивают при написании дат. При перечислениях окончание наращивают только у последнего числительного: 3, 5 и 7-я позиции. Сложные прилагательные (числительное + единица) следует писать по типу: 3-тонный, 10литровый. Диапазон значений величины указывают по типу: от 5 до 15; от минус 5 до минус 15 (но не минус 5—15). Обозначение единицы приводят один раз: 2,5 и 8мм; от 5 до 15с; 20х40х80мм. Математические знаки =, <,> и другие в тексте передают словами “равно”, “меньше”, “больше” и т. п. 4.2.4. Таблицы (ГОСТ 2.105-95). Все таблицы нумеруют арабскими цифрами в пределах раздела, кроме приложений, снабжают их заголовками и располагают сразу после первого упоминания в тексте. Таблицы в каждом приложении нумеруют отдельно. Таблицы и все записи в них располагают на листе так, чтобы их можно было читать, не поворачивая пояснительную записку. В рукописных таблицах наличие горизонтальных и вертикальных линий обязательно. Диагональные линии в головке боковика не допускаются.

20 Все заголовки и подзаголовки (за исключением подзаголовков, составляющих одно предложение с заголовком) начинают с прописной буквы. Заголовки граф указывают в единственном числе, все слова дают без сокращений. Если в тексте нужны ссылки на конкретные графы или необходимо продолжить таблицу на следующей странице, то графы нумеруют. Сокращенные обозначения физических величин (кг, мм и т. д.) указывают после заголовков граф или после наименований в боковике. Слова “не более” или “не менее”, “в пределах” помещают после обозначения единицы. Числа в графах равняют по разрядам, тире или многоточию. Вместо отсутствующих данных ставят прочерк. Дробные числа приводят в виде десятичных дробей, исключение составляют размеры в дюймах. 4.2.5. Иллюстрации. Рисунки, схемы и графики выполняют тушью или карандашом с помощью чертежных инструментов на листах белой бумаги формата не менее А4 без рамки. Фотографии и осциллограммы наклеивают на такие же листы. Иллюстрации нумеруют в соответствии с требованиями ГОСТ 7.32-2001 (радел 4), ГОСТ 2.105-95 в пределах раздела по типу: Рисунок 1.3, Рисунок 3.2 и т. д. и размещают вслед за листом текста, на котором они упоминаются в первый раз. Каждую иллюстрацию снабжают наименованием, отражающим ее конкретное содержание. Части одной иллюстрации, представляющие собой упоминаемые в тексте отдельные изображения, обозначают: а), б) и т. д., причем, эти обозначения располагают слева от изображения или под ним. На иллюстрациях не следует применять текстовые надписи. Детали изделий и другие элементы нумеруют арабскими цифрами. Номера позиций располагают у линий-выносок без полок в возрастающем (по часовой стрелке, слева направо, сверху вниз) порядке. В тексте или непосредственно под наименованием иллюстрации поясняют все обозначения, имеющиеся на иллюстрации. При оформлении графиков, являющихся наиболее наглядным способом передачи информации читателю, необходимо руководствоваться следующими правилами: а) на осях координат графиков помещают шкалы, указывают принятые в тексте обозначения величин и их единиц; стрелки на концах осей, как правило, не ставят; б) отметки шкалы наносят через 5…20 мм, числа отсчета проставляют не у каждой отметки, а так, чтобы они не сливались и не уменьшали удобства пользования графиком; при этом применяют, как правило, такие кратные или дольные единицы СИ, чтобы числа отсчета были не более, чем трехзначными; в) чтобы различить кривые, их вычерчивают разными линиями (непрерывной, штриховой, тонкой, жирной и т. п.) или нумеруют арабскими цифрами, располагая их у линий-выносок без полок. Различия кривых обязательно поясняются в подписи к графику; г) характерные точки графиков (результаты эксперимента, точки перегиба и т. д. обозначают кружком; для различных кривых допускается применять фигурные точки (в виде квадратов, треугольников, крестиков и др.). Точки, соответствующие экспериментально полученным значениям величин, как правило, не соединяют

21 между собой, а проводят между ними плавную кривую по закону, вид которого определяют на основе априорно известных сведений или при математической обработке результатов экспериментов; д) на графиках, поясняющих только характер изменения функции, а не количественную взаимосвязь величин, координатную сетку не приводят, а положительное направление изменения величин обозначают стрелками на концах координатных осей. При использовании в качестве иллюстраций графиков и диаграмм необходимо следовать требованиям ГОСТ 2.319-81, ГОСТ 1.5-2001. 4.2.6. Ссылки. В соответствии с ГОСТ 7.1-84 различают ссылки на элементы проекта и на литературные источники. Ссылки на элементы проекта (иллюстрации, таблицы, формулы, разделы, страницы и т. д.) либо согласуют с остальным текстом, либо заключают в скобки. При ссылках применяют следующие обязательные сокращения: с. – страница, разд. – раздел, п. – пункт, пп. – пункты, рис. – иллюстрация, табл. – таблица, черт. – чертеж, прилож. – приложение. Слово “формула” не сокращают, номер формулы заключают в круглые скобки. Литературные источники (книги, статьи, патенты, авторские свидетельства и т. д. нумеруют арабскими цифрами в порядке появления в тексте ссылок на них. Номер источника заключают в квадратные скобки (без буквы “Л”). 4.2.7. Список использованных источников. Оформляется в соответствии с требованиями ГОСТ 7.1-84, ГОСТ 7.32-2001. Книги в списке описывают по-разному в зависимости от числа авторов. Если авторов не более трех, то вначале приводят их фамилии и инициалы, затем заглавие книги. При четырех авторах их инициалы и фамилии приводят после заглавия книги. Если авторов более четырех, то после заглавия указывают инициалы и фамилии только первых трех, а затем пишут “и др.”. Далее во всех случаях приводят последовательно порядковый номер издания, его характеристики, место издания, наименование издательства, год издания и количество страниц. Номер издания дают по типу: 2-е изд.: его характеристики приводят сокращенно: доп. – дополнительное, перераб. – переработанное и т.п.; место издания пишут полностью (исключение: М. – Москва, СПб. – СанктПетербург); наименование издательства дают без кавычек и по возможности в краткой форме: Металлургия, Высш. школа, Политиздат и т.д. Например: 5. Иванов В.Н. Словарь-справочник по литейному производству. - М.: Машиностроение, 1990. – 384с. 6. Лабораторные работы по технологии литейного производства / А.В. Курдюмов, А.М. Михайлов, Б.В. Бауман и др. – 2-е изд., перераб. и доп. – М.: Машиностроение, 1990. – 272с. Знаки препинания и разделительные знаки (двоеточие, косую черту, точку, тире и другие) следует применять так, как указано в примерах настоящего пункта. Статью из сборника описывают с указанием сведений об этом сборнике и страниц, на которых статья напечатана, например:

22 23. Гуляев Б.Б., Сенченко В.Т. Связь между параметрами диаграмм состояния и литейными свойствами сплавов. – В кн.: Свойства расплавленных металлов/ Под ред. Б.Б. Гуляева. – М.: Наука, 1974. – с.125-130. Статью из журнала описывают, указывая заглавие журнала, год издания, номер и страницы, на которых статья напечатана, например: 25. Илларионов И.Е. Влияние физико-химической активации на свойства фосфатных смесей. Литейное производство. – 1990. - №11. – С.16-18. Статью, опубликованную в газете, описывают так: 26. Вишневская И. Великое инакомыслие. Комсомольская правда, 1991, 16 февраля. Описания стандартов и других видов научно-технической документации должны содержать обозначения и заглавные документы, например: 27. ГОСТ 7293-85. Отливки из высокопрочного чугуна с шаровидным графитом. Общие технические условия. 28. РД 40. РСФСР-050-87. Проекты (работы) дипломные и курсовые. Правила оформления. В описании патентных документов приводят наименование вида документа, его номер, страну, выдавшую документ, его заглавие, сведения об авторах, дату публикации или выдачи документа. 5. ОФОРМЛЕНИЕ ГРАФИЧЕСКОЙ ЧАСТИ ДИПЛОМНОГО ПРОЕКТА (РАБОТЫ) Графическая часть включает, как правило, два типа материалов – техническую документацию (ТД) и демонстрационные листы. В состав ТД, в соответствии с ГОСТ 2.102-68, входят чертежи (общих видов, деталей, сборочные), схемы (электрические, гидравлические, кинематические и др.) и спецификации. Эта часть графического материала выполняется в строгом соответствии со стандартами ЕСКД, ЕСТД, ЕСПД и др. Второй вид графических материалов включает демонстрационные листытаблицы, графики, диаграммы, номограммы и т.п., - которые могут выполнятся в карандаше или с применением красок, цветной туши или фломастера. 5.1. Техническая документация 5.1.1. Технологический раздел дипломного проекта включает, как правило, 3…4 чертежа следующего содержания: а) чертеж литого изделия с нанесеными модельно-литейными указаниями в соответствии с ГОСТ 3.1125-88, который в индивидуальном и мелкосерийном производстве представляет собой основной технологический документ, определяющий все особенности технологического процесса и являющийся основой для проектирования и изготовления модельного комплекта и выбора оснастки; б) при машинной формовке по моделям, как правило, выполняют чертеж модельной плиты со смонтированными на ней моделями отливок, литниковой системы и спаривающих устройств; в иных случаях задание может предусматривать чертежи стержневых ящиков;

23 в) чертеж литейной формы в сборе в соответствии с ГОСТ 3.1125-88, который должен давать представление о расположении стержней, литниковой системы, холодильников, прибылей, выпоров. Для этого вычерчивают минимально необходимое число разрезов формы с тем, чтобы можно было собрать форму, не прибегая к помощи чертежа отливки. 5.1.2. Проектный раздел обычно включает 2…3 чертежа с планировками цеха и его вертикальными разрезами. При разработке планировочных решений необходимо руководствоваться правилами выполнения строительных документов, регламентированных ГОСТ 2.801-74…2.857-75. 5.1.3. Специальный раздел включает 2…3 чертежа, отражающих общие виды установок (механизмов), сборочные единицы и детали или структурные, функциональные и принципиальные схемы автоматизации литейного оборудования. Виды и типы схем, а также общие требования к их выполнению определены ГОСТ 2.701-84. 5.2. Демонстрационные листы 5.2.1. К демонстрационным (поясняющим) материалам относятся диаграммы, графики, номограммы, таблицы и плакаты, используемые в процессе доклада перед ГАК. Диаграммы любых типов – линейные, столбиковые, круговые, точечные, объемные и др. – наглядно отражают соотношения сопоставляемых параметров. Широко применяются в дипломных работах графики, отражающие зависимости одних параметров от других. Особым видом графиков являются номограммы, используемые для иллюстрации некоторых приемов вычислений. Числовые данные удобно систематизировать в виде таблиц. Высокой наглядностью обладают плакаты, выполненные без строгого соблюдения масштабов, зачастую цветными утолщенными линиями, с использованием раскрасок и условных изображений конфигурации составных частей изделия. 5.2.2. Демонстрационные листы не входят в состав технической документации проекта. На этих листах допускается не выполнять рамку и основную надпись и можно применять линии, утолщенные по сравнению с установленными ГОСТ 2.303-68, а также использовать тушь, фломастеры, краски. Демонстрационные материалы должны иметь краткий заголовок, располагаемый посередине верхней части листа. На свободных участках листа допускается размещать пояснительный текст. При подготовке этих материалов следует руководствоваться указаниями, приведенными в пп. 4.2.4 и 4.2.5. Особое внимание необходимо уделить единообразию выполнения всех демонстрационных листов. 5.2.3. Весьма желательным дополнением к демонстрационным материалам являются представленные на защите модели и макеты спроектированного студентом оборудования, а также образцы отливок, изготовленных по разработанному технологическому процессу.

24 БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 1. Основы проектирования литейных цехов и заводов /Л.И. Фанталов, Б.В. Кнорре, С.И.Четверухин и др.; Под ред. Б.В. Кнорре – 2-е изд., перераб. – М.: Машиностроение, 1979. – 376 с. 2. Аксенов П.Н. Оборудование литейных цехов. – 2-е изд., перераб. и доп. – М.: Машиностроение, 1977. – 510 с. 3. Балакин И.Я., Ю.Н. Зинин Технология очистки отливок. – Л.: Машиностроение, 1986. – 184 с. 4. Сафронов В.Я. Справочник по литейному оборудованию. – М.: Машиностроение, 1985. – 320 с. 5. Дембовский В.В. Автоматизация литейных процессов: Справочник. – Л.: Машиностроение, 1989. – 264 c. 6. Боровский Ю.Ф. Технология литейного производства. Формовочные материалы и смеси. – СПб..: СЗТУ, 2002. – 84 с. 7. Расчеты экономической эффективности новой техники в машиностроении (литейное производство); Под ред. К.М. Великанова. – Л.: Машиностроение, 1990. – 580 с.

25

ПРИЛОЖЕНИЕ А (рекомендуемое)

ПРИМЕР ОФОРМЛЕНИЯ РАСЧЕТНО-ПОЯСНИТЕЛЬНОЙ ЗАПИСКИ ДИПЛОМНОГО ПРОЕКТА

26

Федеральное агентство по образованию Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Северо-Западный государственный заочный технический университет Факультет технологии веществ и материалов Кафедра металлургии и литейного производства

РАСЧЕТНО-ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА К ДИПЛОМНОМУ ПРОЕКТУ Проект реконструкции литейного цеха НПО «Петрозаводскбуммаш» на выпуск 24 500 т отливок в год

Допустить к защите Зав. кафедрой

(

)

Руководитель проекта

(

)

Консультант по организационно-экономической части

(

)

Дипломник

(

)

Дипломный проект выполнен с оценкой___________________ Дата защиты________________ Инв. № _____________________ Чертежей хранения __________

Санкт-Петербург 200 г.

27

Министерство образования и науки Российской Федерации Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Северо-Западный государственный заочный технический университет Кафедра металлургии и литейного производства УТВЕРЖДАЮ: Зав. кафедрой Подпись А.А. Яценко ____________________ ЗАДАНИЕ НА ДИПЛОМНЫЙ ПРОЕКТ Код ___________________ Фамилия, инициалы Шифр

Студент

. __________

Тема: Проект реконструкции литейного цеха НПО “Петрозаводскбуммаш” на выпуск 24500 т отливок в год . . . утверждена приказом по _______________ №__________________ от ”

“

200 г

Срок представления проекта к защите “__” 200 г Исходные данные для проектирования Техническая документация литейного цеха__________________________________ ___________________________________________________________________________ Содержание пояснительной записки Введение. Обоснование необходимости реконструкции__________________________ ____________________________________________________________________________ 1. Технологический раздел. Разработка технологического процесса изготовления . типовой отливки “Корпус”____________________________________________________ 2. Проектный раздел. Выбор и расчет современного технологического и транспортного оборудования, расчет площадей отделений цеха____________________________________ 3. Специальный раздел. Устройство заливочное наполнительное. . Расчет опрокидывающего момента ковша . . 4. Организационно-экономический раздел. Расчет эффективности разработки и_____ внедрения проекта реконструкции цеха___________________________________________ 5. Охрана труда. 1.Вопросы техники безопасности в литейном цехе.________________ 2.Расчет вентиляции плавильного отделения чугунолитейного цеха___________________ 6.Охрана природы .Вопросы утилизации отходов и нейтрализации выбросов литейного цеха._________________________________________________________________________ 7.Другие разделы проекта. Расчет литниковой системы с использованием ЭВМ._____ Список использования источников 15…20 наименований литературных источников.___ Перечень графического материала 1.Технологический раздел – 3 чертежа (формата А1). 2. Проектный раздел – 2 чертежа. 3. Специальный раздел – 3 чертежа. 4. Экономический раздел – 1 чертеж.

28 Руководитель проекта от кафедры МиЛП Руководитель проекта от предприятия

____________ подпись, дата

_________________ инициалы, фамилия

____________ подпись, дата

_________________ инициалы, фамилия

Консультанты по разделам: Технологическому подпись, дата

инициалы, фамилия

подпись, дата

инициалы, фамилия

Специальному Организационноэкономическому

________________ подпись, дата

____________________ инициалы, фамилия

Охране труда Расчет на ПК, наименование других разделов

подпись, дата

инициалы, фамилия

_________________ подпись, дата

_________________ инициалы, фамилия

Задание к исполнению принял подпись, дата

инициалы, фамилия

29

СОДЕРЖАНИЕ Введение 1. Технологический процесс изготовления отливки “Корпус” 1.1. Назначение и характеристика отливки 1.2. Разработка чертежа литейно-модельных указаний 1.3. Расчет литниковой системы 1.4. Выбор и описание технологического процесса формообразования 1.4.1. Состав, свойства и приготовление формовочной смеси 1.4.2. Состав, свойства и приготовление стержневых смесей 1.4.3. Изготовление форм и стержней 1.5. Заливка форм и выбивка отливок 1.6. Финишные операции Выводы по разделу I 2. Проектный раздел 2.1. Производственная программа цеха 2.2. Режим работы цеха, фонды времени рабочих и оборудования 2.3. Расчет формовочного отделения 2.3.1. Производственная программа отделения и цели его технического перевооружения 2.3.2. Расчет формовочного оборудования 2.3.3. Расчет протяженности литейного конвейера 2.3.4. Описание работы формовочного отделения 2.4. Расчет плавильного отделения 2.4.1. Баланс металла и расчет шихтовых материалов 2.4.2. Выбор плавильных агрегатов 2.4.3. Расчет подъемно-транспортного оборудования 2.5. Расчет стержневого отделения 2.5.1. Производственная программа и цели реконструкции стержневого отделения 2.5.2. Расчет технологического оборудования 2.5.3. Описание работы стержневого отделения 2.6. Расчет смесеприготовительного отделения 2.6.1. Расчет расхода формовочных смесей 2.6.2. Расчет технологического оборудования 2.6.3. Описание работы смесеприготовительного отделения 2.7. Расчет очистного отделения 2.8. Расчет складов шихтовых и формовочных материалов Выводы по разделу II 3. Специальный раздел 3.1. Устройство заливочное наполнительное 3.2. Конструкция и принцип работы устройства 3.2.1. Состав оборудования 3.2.2. Управление работой устройства 3.2.3. Стыковка с рольгангом 3.2.4. Подача ковша в каретку

30 3.2.5. Заливка форм 3.3. Расчет положения оси поворота 3.4. Расчет опрокидывающего момента поворотного ковша 4. Организационно-экономический раздел 4.1. Технико-экономическое обоснование необходимости реконструкции цеха 4.2. Расчет капитальных вложений 4.3. Расчет себестоимости отливок 4.3.1. Расчет затрат на сырье и материалы на единицу продукции 4.3.2. Расчет зарплаты основных производственных рабочих 4.3.3. Расходы на содержание и эксплуатацию оборудования 4.3.4. Расчет цеховых расходов 4.4. Расчет экономической эффективности от внедрения результатов проектирования 5. Техника безопасности и охрана труда 5.1. Организация техники безопасности в чугунолитейном цехе 5.2. Расчет вентиляции в плавильном отделении 5.3. Противопожарная безопасность на заливочном участке 6. Охрана природы 6.1. Утилизация твердых отходов чугунолитейного цеха 6.2. Нейтрализация жидких отходов и газообразных выбросов Список использованных источников Приложения

31 ВВЕДЕНИЕ *) Литейное производство является важнейшей заготовительной базой машиностроения, во многих областях которого используются литые заготовки практически любой степени сложности, с минимальными припусками на механическую обработку и высокими служебными свойствами [1]. Текст Проведенный анализ организационного и технического уровня цеха по производству мелких и средних чугунных отливок показал, что дальнейшему наращиванию объемов производства и повышению качества выпускаемых отливок препятствует ряд объективных причин: - плавка чугуна осуществляется в индивидуальных печах модели ЛДФ-8, установленных в цехе в 1971 г., которые не обеспечивают необходимого количества жидкого металла, а в силу чрезмерного физического износа требуют больших дополнительных затрат на поддержание их в технически исправном состоянии; - формообразование литых заготовок на конвейере для средних отливок осуществляют на физически и морально устаревших встряхивающих формовочных машинах, что ведет к повышенному браку отливок и требует применения ручных операций при кантовке и спаривании полуформ; - при изготовлении стержней используется в основном ручная набивка с малой степенью механизации; - в цехе имеют место неудовлетворительные санитарно-гигиенические условия труда и практически отсутствуют мероприятия по защите окружающей среды. Указанные обстоятельства диктуют необходимость технического перевооружения отделений плавки, формовки и изготовления стержней с целью: - замены физически изношенного и морально устаревшего оборудования; - внедрения прогрессивных технологических процессов и оборудования для их осуществления; - увеличения объема выпуска отливок до 24,5 тыс. т в год; - выполнения комплекса мероприятий по улучшению условий труда в цехе и защите окружающей среды.

----------------------------------*) Поля должны оставляться по всем четырем сторонам листа. Размер левого поля – 20 мм, правого – 10 мм; размер верхнего поля – 20 мм, нижнего – 20 мм; расстояние до заголовка – 15 мм, расстояние до текста – 10 мм.

32 1. ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ ПРОЦЕСС ИЗГОТОВЛЕНИЯ ОТЛИВКИ “КОРПУС” 10 ↕ Расстояние между заголовками 1.1. Назначение и характеристика отливки 10 ↕ Расстояние до текста В качестве типовой отливки, характерной для номенклатуры цеха, выбрана отливка “Корпус” (заводской номер 701.10.32.001), которая изготавливается серией в 20 тыс. штук в год в песчаных формах на существующем литейном конвейере. Отливка предназначена для получения литой детали “Корпус насоса”, который изготовляют на заводе “Тамбовполимермаш”. Насос используют для подачи неагрессивных жидких сред под избыточным давлением до 0,8 МПа. Материал отливки – серый чугун СЧ 20 по ГОСТ 1412-85, химический состав которого приведен в таблице 1.1. Таблица 1.1 - Химический состав чугуна в отливке Марка чугуна

СЧ 20

Нормативнотехническая документация

Содержание элементов, масс. % C

ГОСТ 1412-85 3,3…3,6

Механические свойства чугуна представлены в таблице 1.2.

Si 1,8…2,4 в

отливке

Mn

S

0,7…1,0 (в

P

Не более 0,15 0,15

отожженном

состоянии)

Таблица 1.2 - Механические свойства чугуна в отливке Марка Предел прочности, МПа, не чугуна менее при при изгибе растяжении СЧ 20 196 392

Твердость НВ 170…241

Габаритные размеры отливки: диаметр 330х220мм, преобладающая толщина стенок 15мм, масса 39кг. Для формовки используют парные опоки с размерами в свету 700х600х250мм, набивку полуформ производят на формовочных агрегатах, скомпонованных в автоматизированную формовочную линию модели АС-7061. Текст 15 ↕ Расстояние от текста до заголовка подраздела 1.2. Разработка чертежа литейно-модельных указаний Разработка чертежа отливки и литейно-модельных указаний выполнена в соответствии с требованиями ГОСТ 3.1125-88. Положение отливки в форме и выбор плоскости разъема должны обеспечить высокое качество металла в отливке, минимальные затраты на ее изготовление и на механическую обработку, минимальный расход металла на литниково-

33 питающую систему, а также возможность механизации и автоматизации технологического процесса. В соответствии с этими требованиями целесообразно плоскость разъема модели назначить по оси симметрии отливки, совместив ее с плоскостью разъема формы. Внутреннюю полость в отливке обеспечит стержень, устанавливаемый в форму на два горизонтальных знака (рисунок 1.1). Текст 1.3. Расчет литниковой системы Для заполнения формы жидким металлом принята боковая запертая литниковая система, которая удобна в исполнении при машинной формовке и, к тому же, способствует задержанию шлака в условиях заливки чугуна из поворотного ковша. По гидродинамическому признаку литниковая система является сужающейся, что позволяет создать положительное давление в ней, обеспечивающее заполнение всех элементов формы [2]. Подвод металла предусмотрен в тонкое место в отливке для обеспечения одновременного затвердевания и равномерного охлаждения отливки. При этом уменьшается опасность возникновения внутренних напряжений и трещин. Текст Расчет литниковой системы выполнен аналитически по методике Б.Б. Гуляева [3], которая позволяет определить суммарную площадь сечения литников по формуле:

G

, (1.1) G где FЛ - площадь сечения литника (литников), см2, С - эмпирический коэффициент; G- масса отливки, кг. Fл = С

6

Рисунок 1.1. Эскиз отливки “корпус” с литейно-модельными указаниями

34 Для тонкостенных отливок из серого чугуна рекомендуется принимать С = 1, так что площадь сечения литника составит:

Fл = 1 ⋅

39 = 4, 6см 2 . 39

6

Мелкие и средние отливки из серого чугуна рекомендуют заливать через сужающуюся литниковую систему со следующим соотношением площадей поперечного сечения литника Fл, шлакоуловителя Fшл и стояка Fст [2]: Fл : Fшл : Fст = 1,0:1,1: 1,2 (1.2) Из соотношения (1.2) вычисляются площади сечения остальных элементов литниковой системы:

Fшл= 1,1· Fл = 1,1· 4,6 = 5,1 см2, Fст = 1,2· Fл = 1,2· 4,6 = 5,5 см2. Эскизы поперечных сечений элементов литниковой системы приведены на рисунке 1.2.

Рисунок 1.2. Эскизы поперечных сечений литника (а), шлакоуловителя (б) и стояка (в).

Одновременно произведен расчет литниковой системы на ЭВМ ЕС 1033 по ФОРТАН - программе PR099GR, разработанной кафедрой металлургии и литейного производства СЗТУ. Сравнение результатов аналитического и машинного расчета показывает их практически полное совпадение (разница составляет 0,09 см2, или менее 2%), что подтверждает надежность расчетов и минимальный расход металла на литниковую систему. Для беспрепятственного выхода газов из полости литейной формы в ее высших точках (по фланцам диаметром 300 и 330 мм) предусмотрено по одному выпору высотой 50 мм и сечением у основания 80х12 мм. Выпоры будут способствовать более надежной подпитке жидким металлом тепловых узлов во фланцах корпуса (см. рисунок 1.1). Текст 1.4. Выбор и описание технологического процесса формообразования Изготовление форм для отливки “корпус” осуществляется на формовочных агрегатах автоматической линии модели АС-7061 конструкции Горьковского автомобильного завода. Тип формовочного агрегата – прессовый проходной однопозиционный с пневматическим приводом, размер опок в свету 700x650x250/250 мм.

35 Текст Автоматическая линия работает на единой формовочной смеси. 1.4.1. Состав свойства и приготовление формовочной смеси Для изготовления полуформ применяют сырую единую песчано-глинистую формовочную смесь, которая обладает рядом достоинств: низкой стоимостью, возможностью многократного использования оборотной смеси, обеспечением высокой производительности и технологической гибкости формовочного оборудования [4]. Состав формовочной смеси (масс.%): песок формовочный - 5,5; смесь оборотная – 90; глина формовочная – 3; уголь молотый – 0,5; барда сульфитноспиртовая – 1. Оборотная смесь и кварцевый формовочный песок марок 1К2О2О2 (ГОСТ 2138-91) являются огнеупорной основной формовочной смеси; пески именно этих марок рекомендуется применять для изготовления форм для мелких и средних чугунных отливок [2,5]. В качестве связующего применяют глину монтмориллонитовую М ГОСТ 322677. Текст Указанный состав формовочной смеси обеспечивает получение следующих свойств: прочность на сжатие, МПа от 0,03 до 0,06 газопроницаемость, ед. - более 80 влажность, масс. % от 4,5 до 6,0 текучесть, ед. - более 50 Пески, поступающие на склад литейного завода, сушат при температуре от 240 до 260 °С в установке с псевдокипящим слоем, а затем охлаждают до нормальной температуры и просеивают через сита с размером ячеек от 3 до 5 мм. Текст ВЫВОДЫ ПО РАЗДЕЛУ 1 Прогрессивными технологическими решениями, отличающимися от существующих в цехе технологических процессов и направленными на повышение качества изготовляемых отливок, являются: применение такого метода формообразования, как прессование дифференциальной многоплунжерной головкой с давлением 0,8 МПа и одновременной вибрацией с частотой от 10 до15 Гц, что обеспечивает высокую и равномерную плотность набивки полуформ - до 92 единиц по твердомеру на плоскости разъема; изготовление стержней из холоднотвердеющих песчано-смоляных смесей, что позволяет повысить точность стержней, и соответственно, точность отливок, уменьшить пригарообразование во внутренних полостях отливок, снизить трудоемкость выбивных работ благодаря легкой выбиваемости стержней.

36

2. ПРОЕКТНЫЙ РАЗДЕЛ 2.1. Производственная программа цеха Чугунолитейный цех НПО “Петрозаводскбуммаш” изготовляет мелкие и средние отливки свыше 60 наименований из серого чугуна марки СЧ 20 (ГОСТ 1412-85) для товаров культурно-бытового назначения и кооперативных поставок предприятиям Минхиммаша. Подетальная программа производства отливок из чугуна СЧ 20 приведена в таблице 2.1. Таблица 2.1 - Подетальная производственная программа цеха Наименование отливки

Номер детали

1 1. Патрубок 2. Корпус 3. Диск

2 Н 01.33.01.002 Н 01.35.01.001 Д0721.508,504 Д23,3 15000 349,5 0721.508.444 ………………… ………………… ………………… …………………

4. Крышка ……….............. 61. Шкив 62.Корпус 63 Отливки для нужд НПО Итого 24500,0

50ТМ-101 50ТМ-106 -

Масса отливки, кг 3 19,3 54,0 14,4

Годовая программа Выпуска отливок шт т 4 5 20000 386,0 10000 540,0 12000 172,8

148,0 50,0

400 200

59,0 10,0

2,5

47600

1190,0

Распределение выпускаемых цехом отливок по массе представлено в таблице 2.2. Таблица 2.2 - Программа производства отливок по массе Группы отливок по массе, кг До 10 10…50 50…100 100…500 Итого

Количество на годовую программу % от объема выпуска m 4855 20,0 9525 38,5 4044 16,5 6076 25,0 24500 100,0

Из этих данных вытекает, что подавляющее большинство отливок относится к мелким и средним в условиях мелкосерийного производства [6].

37 Текст 2.2. Режим работы цеха, фонды времени рабочих и оборудования Режим работы чугунолитейного цеха – двухсменный; плавильное отделение работает по трехсменному режиму для бесперебойного обеспечения жидким металлом отделения формовки. Текст 2.3. Расчет формовочного отделения 2.3.1. Производственная программа отделения Анализ проектной программы, приведенный в таблице 2.2, позволяет разделить производство отливок на два технологических потока: - участок мелких отливок массой до 50 кг, где изготовление форм будет осуществляться на автоматической формовочной линии мод.АС-7061 конструкции Горьковского автозавода; - участок средних отливок массой до 500 кг с изготовлением форм… Текст Расчет производственной программы участков выполнен по данным таблицы 2.1 с учетом выбранных размеров опок и числа отливок в форме. Сводка количества форм на годовую программу приведена в таблице 2.3. Таблица 2.3 - Сводка количества форм. Технологический поток

Участок мелких отливок Участок средних отливок

Группа отливок по массе, кг

Годовой выпуск отливок, т

До 50

14380

До 500

10120

Размеры Средняя металлоопок емкость в свету, формы, мм кг

700x650x x250/250

Количество форм годовое с учетом расчетное 6 % брака часовое форм (принятое)

35

410857

435510

120

270

37481

39730

11

2.3.2. Расчет формовочного оборудования Расчет необходимого числа производится по формуле:

формовочного =

, ⋅ где B - годовое число форм с учетом брака, шт.;

оборудования, (2.1)

единиц

[6],

38 Tg - действительный фонд времени работы формовочного оборудования, ч.; q - расчетная производительность оборудования, форм/г. Результаты расчета представлены в таблице 2.4. Таблица 2.4 - Расчет количества формовочного оборудования. Технологический поток

Количество форм годовое

часовое

Участок мелких отливок

435510

120

Участок средних отливок

39730

11

Наименование оборудования

Производительность оборудования, форм/ч

Количество оборудования по расчету

принято

Коэффициент загрузки

Автоматическая линия мод. АС7061 Горьковского автозавода

2.3.3. Расчет длины литейного конвейера Текст 2.4. Расчет плавильного отделения 2.4.1. Баланс металла и расчет шихтовых материалов Определение массы выплавляемого в цехе жидкого чугуна является основой для проектирования или реконструкции плавильного отделения. С учетом среднего выхода годных отливок в цехе, составляющего 68%, а также общего брака отливок 6% и безвозвратных потерь 2% общая потребность в жидком чугуне составляет 35280 и в металлозавалке 36000 (таблица 2.5). Таблица 2.5 - Структурный баланс металла Количество на год

Статьи баланса Годные отливки Литники и прибыли Брак Скрап и сливы Жидкий металл Безвозвратные потери, угар Итого металлозавалка

масс, % 68 22,5 6 1,5 98 2

т 24500 8090 2150 540 35280 720

100,0

36000

39 Составляющие металлозавалки и их потребное количество на год приведены в таблице 2.6. В качестве “зумпфа” (переходящего остатка жидкого металла в печи) допускается использовать чугун марок от СЧ 15 до СЧ35. 2.4.2. Выбор плавильных агрегатов Наиболее перспективным плавильным агрегатом для чугуна в настоящее время является индукционная печь [6]. Главное преимущество индукционных печей состоит в возможности управлять процессом перегрева чугуна в широком диапазоне температур и в любом интервале времени, осуществлять более глубокую металлическую обработку расплава, точно выдерживать химический состав и получать чугун высокого качества. Настоящим проектом предусмотрена замена физически изношенных и морально устаревших печей ЛДФ-8 на индукционные печи типа ИЧТ-10. Для ведения дуплекс-процесса принимается имеющийся в цехе индукционный канальный миксер ПИКС-20 (таблица 2.7). Таблица 2.7 - Техническая характеристика печей Параметры

Значение параметров ИЧТ-10 ПИКС-20 10 20 1500 1500 2,5 20 2500 800 …………………… ………………………. 41 51

Емкость печи, т Температура перегрева, °С Производительность, т/час Потребляемая мощность, кВт ………………………………………………. Общая масса печи с жидким металлом, т Для обеспечения годовой рассчитывают по формуле:

программы

=

⋅ Т ⋅

н

необходимое

,

количество

печей

(2.2)

где n1 - расчетное количество печей, шт.; Q - потребное количество жидкого металла, т; Kн - коэффициент неравномерности потребления жидкого металла; Тg - действительный годовой фонд времени работы печей, ч; q - производительность печи, т/ч. Значение Q определено в п. 2.4.1 и составляет 35280т; значение Kн для чугунолитейного цеха рекомендуется равным 1,2 [6]; Тg рассчитан в п. 2.2 и составляет 5480 ч; q – производительность печи, равная 2,5 т/ч.

n1 =

35280 ⋅ 1, 2 = 2,9 . 5840 ⋅ 2,5

С учетом коэффициента загрузки (Кз = 0,75) принятое количество печей n2 составит:

40

n2 =

n1 2,9 = = 3,9 . К з 0,75

Принимается в проекте 4 печи с коэффициентом загрузки 0,725. 2.4.3. Расчет подъемно-транспортного оборудования. Плавильное отделение в реконструированном цехе остается на действующих площадях в корпусе литейных цехов в пролете колонн Н…У между осями 12-25. Общая площадь отделения составляет 1825 м2. Для загрузки шихты в плавильные печи используют мостовые электрические краны. Их количество рекомендуется [7] рассчитывать по формуле:

Рк =

⋅ ⋅ ⋅ ⋅

,

(2.3)

где Рк - расчетное количество кранов; Тg – действительный годовой фонд времени работы печей, ч; q - производительность печи, т/ч; n - затраты времени работы крана на 1 плавку, кр./ч; Р- принятое количество печей; ОМ - единовременный выпуск жидкого чугуна в ковш, т; Tgk - действительный годовой фонд времени работы мостового крана, ч.

Pk =

5840 ⋅ 2,5 ⋅ 0, 2 ⋅ 4 = 0,63. 3 ⋅ 6100

В проекте принято 2 крана с учетом необходимости резервного на случай ремонта или аварийного состояния. Текст ВЫВОДЫ ПО РАЗДЕЛУ 2 Прогрессивными техническими решениями в проектном разделе являются следующие: замена физически изношенных и морально устаревших плавильных печей ЛДФ-8 на индукционные тигельные печи ИЧТ-10, что позволит значительно снизить затраты на ремонт и техническое обслуживание плавильных агрегатов по сравнению с существующим производством; установка автоматической формовочной линии модели АС-7061 с формовочными агрегатами на основе прессования с помощью дифференциальной многоплунжерной головки и одновременной вибрацией, а также установка автоматических встряхивающих машин ФРПУА-50 с подпрессовкой и перекидным столом, которые отличаются высокой надежностью, хорошей приспособляемостью к технологии изготовления песчано-глинистых форм; внедрение комплекса стержневых машин для изготовления стержней из ХТС и механизация подъемно-транспортных операций в стержневом отделении.

41 Текст

3. СПЕЦИАЛЬНЫЙ РАЗДЕЛ 3.1. Устройство заливочное наполнительное Устройство предназначено для приема ковша с жидким металлом, транспортировки его по рольгангам в заливочную машину, заливки форм на автоматической линии АС-7061 и скачивания шлака с поверхности металла. Основные параметры заливочного устройства и механизма передвижения приведены в таблице 3.1. Таблица 3.1 - Техническая характеристика устройства заливочного Наименование параметров Производительность, форм/ч Емкость ковша, т Скорость движения, м/мин Скорость движения при заливке, м/мин . ……………………………………………… Габариты, мм: длина ширина высота Масса, кг

Значение 80 2 0…50 0…13,2 ………………………………………………… 26120 4865 4400 18100

3.2. Конструкция и принцип работы устройства 3.2.1. Состав оборудования Устройство заливочное наполнительное включает следующие единицы оборудования: - устройство для приема ковша, удаления шлака с поверхности металла и транспортировки ковша к заливочной машине; - машина заливочная, обеспечивающая прием ковша, подачу его в каретку по собственным рольгангам, а также заливку форм на литейной линии; - ковш емкостью 2 т для подачи жидкого металла и заливки форм; - подвесной кабель для подвода силовой энергии и командных коммуникаций; - система конечных выключателей для обеспечения стыковки рольгангов приемного устройства и заливочной машины. Текст 3.3. Расчет положения оси поворота Исходя из требований техники безопасности ковши поворотные необходимо проектировать таким образом, чтобы при любом угле поворота ковша, вплоть до

42 полного его опорожнения, опрокидывающий момент имел положительное значение, т. е. ковш находился в состоянии устойчивого равновесия [8]. Это достигается определенным положением оси поворота ковша, которое рассчитывается по формуле:

d=

π ⎡ 4 H 2 ⋅ R3 H 2 ⋅ r R3 − r3 ⎤ − ⋅ Gk ⋅ y + γ ⋅ ⎢ R + 2⎥ 4 ⎢⎣ R−r 3 ( R − r ) ⎥⎦ R3 − r3 π Gk + γ Ч ⋅ H ⋅ R−r 3

,

(3.1)

где d – расстояние от дна полости ковша до оси поворота, м; Gk - масса пустого ковша, кг; y - расстояние от дна полости ковша до центра тяжести пустого ковша, м; H- высота ковша, м; R - верхний радиус полости ковша, м; r - радиус днища ковша, м; γ - плотность жидкого металла, кг/м3. Для ковша емкостью 2 т с общепринятыми соотношениями основных размеров (обычно H = 2R и r =0,9R [8]) исходные данные для расчета составляют: Gk = 1300; y = 0,58; H = 1,1; R=0,4; r = 0,36; γ = 7·103. После их подстановки в формулу (3.1) получим:

3,14 ⎡ 4 1,12 ⋅ 0, 43 1,12 ⋅ 0,36 0, 43 − 0,363 ⎤ 1300 ⋅ 0,58 + 7 ⋅ 10 ⋅ − ⋅ ⎢0, 4 + 2⎥ 4 ⎣⎢ 0, 4 − 0,36 3 ( 0, 4 − 0,36 ) ⎦⎥ 3

d=

3,14 0, 43 − 0,363 1300 + 7 ⋅ 10 ⋅ ⋅ 1,1 ⋅ 3 0, 4 − 0,36

= 0,36м

3

3.4. Расчет опрокидывающего момента поворотного ковша Существует несколько аналитических и графоаналитических методов расчета, однако наиболее доступен метод Кенига [8], который применяют в практике расчета для литейных ковшей с общепринятыми соотношениями геометрических размеров и при условии безопасного положения оси поворота ковша. Чтобы определить опрокидывающий момент жидкого металла, начало координат поместим на оси ковша в центре тяжести отсеченной части конуса, т. е. на расстоянии ….. (рисунок 3.1, а). Максимум суммарного опрокидывающего момента ковша с металлом имеет место приблизительно при таком угле поворота φ=φ1, который соответствует положению ковша, когда начинает обнажаться его дно (рисунок 3.1, б). Угол φ, в градусах, при этом составит:

ϕ = arctg

ϕ = arctg

H R+r

(3.2)

1,1 arctg1,31 0, 4 + 0,36

или φ= 52˚

43

Рисунок 3.1. Расчетные схемы к определению момента жидкого металла в ковше (а) и суммарного момента (б)

P=

1,1 0,36 H r − = − = 2, 47м . 4 R − r 4 0, 4 − 0,36

Суммарный опрокидывающий момент ковша с металлом складывается из опрокидывающего момента пустого ковша Mк, равного Мк= Gк(d-y)sinφ, (3.3) и момента от массы металла Мм, составляющего: Мм = -γVxcosφ-γV(y-p-d)sinφ, (3.4) где x ,y – координаты центра тяжести (рисунок 3.1, а). V, Vx ,Vy определяются по формулам (3.5….3.7) 3

π ⋅ H (r ⋅ R ) 2 − r 3 V = ⋅ , 3

Vx =

3 πH ⋅ (rR ) 2 , 8

(3.5) (3.6)

3

πH (rR ) 2 Vy = ⋅ 8 r−r

(3.7)

Подставляя известные значения H,R и r получим:

V=

2 3

3,14 ⋅ 1,1 (0,36 ⋅ 0, 4) − = 0, 23м3 , 3 0, 4 − 0,36

Vx =

3 3,14 ⋅ 1,1 (0,36 ⋅ 0,4) 2 = 0,231 м4, 3

44 3

3,14 ⋅ 1,1 (0,36 ⋅ 0,4) 2 Vy = − = 0,23 м4. 3 0,4 − 0,36 Из формул (3.5) и (3.6) определяем значения x:

0,231 = 0,1 м. 0,23 Из формул (3.5) и (3.7) определяем значение y: 0,648 y= = 2,82 м. 0,23 x=

Суммарный опрокидывающий момент ковша с металлом составит (3.8) М = Мк+Мм или после подстановки значений всех входящих в формулу величин М= 1300(0,63-0,58)·sin52˚-7·103·0,23·cos52˚-103·0,23·(2,82-2,47-0,63) ·sin52˚=764,6 кгс·м. Поскольку гидромотор заливочной машины (см. таблицу 3.1) создает номинальный крутящий момент 1 тс·м, то мощность установленного гидромотора достаточна для поворота ковша во всем диапазоне углов поворота φ = 0…90˚. Текст

45

Библиографический список 1. Сенченко В.Т. Задачи курса теории литейных процессов: Конспект лекций. – CПб.: С3ПИ, 1991. 2. Справочник по чугунному литью /Под ред. Н.Г.Гиршовича. - 3-е изд., перераб. и доп. -Л.: Машиностроение, 1978. З. Гуляев Б.Б. Теория литейных процессов. - Л.: Машиностроение, 1976. 4. Боровский Ю.Ф., Шацких М.И. Формовочные и стержневые смеси. - Л.: Машиностроение, 1980. 5. Литейное производство / Под общ. ред. A.M.Михайлова. - 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Машиностроение, 1987. 6. Основы проектирования литейных цехов и заводов /Под ред. Б.В.Кнорре. 2-е изд., перераб. - М.: Машиностроение, 1979, 7. Логинов И.З. Проектирование литейных цехов. - Минск: Высшая школа, 1975. 8. Аксенов П.Н. Оборудование литейных цехов. - M.: Машиностроение, 1977. 9. Сенченко В.Т. Расчет литникових систем на ЭВМ. - СПб.: СЗПИ, 1992.

46 Приложение В

ПАМЯТКА студенту выпускного курса кафедры металлургии и литейного производства по оптимизации инженерных решений в дипломном проекте

Дипломным проектом предусматривается применение новых видов техники и технологии. При этом задачей студента является выбор оптимального вида из нескольких возможных применительно к конкретным условиям. Решение по принятию оптимального варианта технического перевооружения литейного цеха (участка) при его реконструкции должно базироваться на технико-экономической оценке сравниваемых вариантов с помощью ЭВМ по специально разработанной на кафедре программе. Методика расчёта технико-экономической эффективности инженерных решений на примере комплексной автоматизации процесса плавки чугуна в вагранках изложены в книге В.В. Дембовского "Автоматизация литейных процессов". - Л.: Машиностроение, 1989, - с. 236.. . 240. Предварительная оценка вариантов проекта производится по укрупненным показателям, которые студент должен подготовить для решения задачи на ЭВМ: 1) суммарные капитальные затраты по вариантам, руб.; 2) стоимость эксплуатации новых видов техники, руб./год; 3) увеличение производительности по сравнению с базовым вариантом, %; 4) себестоимость продукции в базовом и новых вариантах, руб./т. Эти показатели студент вводит в диалоговом режиме, отвечая на вопросы ЭВМ, которая после получения всех необходимых данных практически немедленно выдает искомые оценки вариантов проекта. Оптимальным вариантом следует признать тот, который при заданных затратах обеспечивает максимальное повышение производительности или - при заданной производительности обеспечивает минимум затрат. Дополнительно учитываются годовой экономический эффект и срок окупаемости затрат. Распечатка результатов расчёта технико-экономической эффективности вариантов проекта с помощью ЭВМ вместе с комментариями студента обязательно включается в состав пояснительной записки дипломного проекта. Только после принятия оптимального решения по проекту в целом студент детально разрабатывает его и выполняет графическую часть. Без обоснования оптимальности проектных решений проект к защите не допускается.

47

СОДЕРЖАНИЕ Предисловие ………………………………………………………………………………. 3 1. ЗАДАЧИ И ТЕМАТИКА ДИПЛОМНОГО ПРОЕКТИРОВАНИЯ……………………3 2. ОРГАНИЗАЦИЯ И ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЬ ДИПЛОМНОГО ПРОЕКТИРОВАНИЯ…………………………………………………………………………4 3. СОДЕРЖАНИЕ ДИПЛОМНОГО ПРОЕКТА (РАБОТЫ)…………………………….11 3.3. Общие указания…………………………………………………………………….11 3.2. Дипломный проект………………………………………………………………….11 3.3. Научно-исследовательская дипломная работа ………………………………14 4. ОФОРМЛЕНИЕ РАСЧЕТНО-ПОЯСНИТЕЛЬНОЙ ЗАПИСКИ……………………..17 4.1. Общие указания…………………………………………………………………….17 4.2. Специальные указания ………………………………………………………….19 5. ОФОРМЛЕНИЕ ГРАФИЧЕСКОЙ ЧАСТИ ДИПЛОМНОГО ПРОЕКТА (РАБОТЫ)22 5.1. Техническая документация……………………………………………………….22 5.2. Демонстрационные листы…………………………………………………………23 Приложение А ……………………………………………………………………………….25 Приложение В………………………………………………………………………………..46