Зовнішнє врівноваження колінчастого валу дизеля засобами ПК ANSYS
Опис сучасних методів проектування та розробка логіко-математичної моделі зовнішнього врівноваження колінчастого валу дизеля. Опис функціональних можливостей програмних комплексів. Креслення статично врівноваженого валу в Solidworks та охорона праці.
| Рубрика | Производство и технологии |
| Вид | дипломная работа |
| Язык | украинский |
| Дата добавления | 05.06.2014 |
| Размер файла | 1,1 M |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
УФ-С (220-280мм)
-
-
0,001
УФ-В (280-320 мм)
-
-
0,01
УФ-А (320-400 мм)
-
-
10
в видимій частині спектру: 400-760 мм,
10
в інфрачервоній частині спектру: 0,76-10,0 мм
35-70
Напруженість електричного поля ВДТ
20 кв/м
9.2.5 Електробезпека
При проектуванні систем електропостачання, монтажі силового електроустаткування й електричного висвітлення в будинках і приміщеннях для комп'ютера необхідно дотримуватися вимог нормативно-технічної документації. Комплекс необхідних заходів щодо техніки безпеки визначається, виходячи з видів електроустановки, її номінальної напруги, умов середовища, типу приміщення й доступності електроустаткування.
Документом ПУЭ-2006 [23] передбачені наступні міри електробезпечності: конструктивні, експлуатаційні і схемно-конструктивні.
Конструктивні заходи:
Комп'ютер відноситься до електроустановок до 1000 В закритого виконання, всі рубильники встановлені в закритих корпусах, всі струмоведучі частини розміщені в захисних коробах або покриті шаром ізоляції, який виключає можливість дотику до них. Комп'ютер має робочу ізоляцію і елементи заземлення.
Схемно-конструктивні міри:
В електричних мережах із глухо заземленою нейтраллю як схемно-конструктивну міру безпеки застосовують занулення-навмисне з'єднання металевих не струмоведучих частин комп'ютера, що у випадку аварії можуть виявитися під напругою, з нейтраллю з ГОСТ 12.1.03-81[24].
Експлуатаційні міри:
При роботі на комп'ютері необхідно дотримувати правила техніки безпеки при роботі з високою напругою, а також наступної міри обережності:
1) не підключати і не відключати рознімання кабелів при включеній напрузі мережі;
2) технічне обслуговування і ремонт робити тільки при вимкнутому живленні.
9.2.6 Пожежна безпека
Приміщення належать до категорії В - пожежонебезпечна. В ньому присутні тверді горючі матеріали [33].
Відповідно до вимог ГОСТ 12.1.004-91* [26] та ДБН В.1.1-7-2002 [27] пожежна безпека забезпечується наступними мірами: системою запобігання пожеж; системою пожежного захисту; організаційними методами щодо пожежної безпеки.
Попередження пожежі досягається запобіганням утворення горючого середовища та ликвідацією в ньому джерел запалювання.
Для зменшення небезпеки в пальному середовищі джерел запалювання передбачено:
1. використання устаткування, що відповідає класу пожежонебезпечної зони П-ІІа: ступінь захисту електроапаратури повинна бути не менш ІР-44, ступінь захисту світильників ІР-23, відповідно до ГОСТ 14255-69 [29].
2. блискавковідвід будинків, споруджень і устаткування; для даного класу пожежонебезпеки, зони П-ІІа і місцевості із середньою грозовою діяльністю 20 і більше грозових годин у рік, тобто для умов м. Харкова встановлена III категорія блискавкозахисту відповідно до ДСТУ Б В.2.5- 38:2008 [28];
3. забезпечення захисту від короткого замикання (контроль ізоляції, використання запобіжників), відповідно до ГОСТ 12.1.030-81 ССБТ [26];
4. застосування заземлення захисного екрана для стікання статичної електрики;
5. використання для гасіння пожежі у початковій стадій вуглекислого вогнегасника ВВ-2.
Організаційними заходами протипожежної профілактики є:
1) навчання виробничого персоналу протипожежним правилам;
2) видання необхідних інструкцій, плакатів, засобів наочної агітації, плану евакуації персоналу у випадку пожежі.
9.3 Охорона навколишнього середовища
Закон України «Про охорону навколишнього природного середовища» [30] регулює відношення в області охорони, використання та відтворення природних ресурсів, попереджує та ліквідує негативний вплив господарської діяльності на навколишнє середовище.
Комп'ютер складається з багатьох компонентів, які складають суттєві труднощі при їх утилізації. Переробка таких матеріалів після експлуатації обладнання є однією з головних екологічних проблем нашого часу.
Більш суворіші вимоги до виробництва та матеріалів, а також розробка нових виробничих та утилізаційних технологій дозволять зменшити антропогенне навантаження на навколишнє середовище.
Висновок: отже, можна зробити висновок, що дотримання всіх вище наведених нормативних параметрів шкідливих виробничих факторів дозволяє забезпечити здорові й безпечні умови праці.
10. ЕКОНОМІЧНА ЧАСТИНА
Темою бакалаврської роботи є «Зовнішнє врівноваження колінчастого валу дизеля засобами ПК ANSYS».
Об'єктом розрахунку в даній роботі є колінчастий вал трициліндрового двотактного дизеля. Колінчастий вал сприймає зусилля, що передається від поршнів шатунами, і перетворює його в крутний момент, який через маховик передається на трансмісію. Він складається з шатунних і корінних шийок, щік і противаг. Переміщення вала у поздовжньому напрямі обмежується упорними сталебабітовими шайбами, які у всіх двигунах розташовуються по обидва боки першого корінного підшипника.
Зовнішню неврівноваженість машини визначають сили інерції її рухливих мас у відносному русі цих мас по відношенню до корпусу машини, умовою повного зовнішнього урівноваження машини буде рівність нулю головного вектора і головного моменту цих сил щодо довільного центру. Зовнішня неврівноваженість машини є шкідливим явищем, яке призводить до підвищеної витрати палива, падіння потужності, зниження ресурсу роботи двигуна а також підвищеної вібрації і шуму. Тому її потрібно вміти оцінити і при необхідності зменшити або повністю усунути.
Для зниження вібрацій та інших навантажень на компоненти двигуна, а також збільшення продуктивності та надійності всієї силової установки слід проводити аналізи у програмних комплексах, зокрема у програмному комплексі ANSYS, який використовувався протягом бакалаврської роботи.
10.1 Техніко-економічний огляд прийняття рішень
Метою даного розділу є економічне обґрунтування розробки бакалаврської роботи.
В процесі даної дипломної роботи було застосовано програмний комплекс ANSYS, який реалізує моделювання та врівноваження колінчастого валу дизеля. Раніше ця проблема мала рішення на основі практичного застосування математичних моделей і розрахункових методів для зовнішнього врівноваження.
На мій погляд недоліком є великі витрати матеріальних, трудових і фінансових ресурсів.
Застосування програмного комплексу ANSYS дозволяє заощадити фінансові ресурси за рахунок меншої собівартості програмного засобу, значно скоротити час розрахунків, а отже, скоротити час роботи електронно-обчислювальної машини і тим самим зменшити витрати на електроенергію.
Напрямки економії:
1) за рахунок скорочення часу потрібного на розрахунок конструкції користувачем.
Не маючи програмного забезпечення, розрахунок моделі зайняв би значно більше часу.
(10.1)
2) за рахунок підвищення точності розрахунків знижується потреба у використанні матеріалу (при зменшенні ваги конструкції):
Кожній людині властиво помилятись. А під час проведення великої кількості розрахунків вручну ймовірність помилок збільшується. Але не це так страшно, як фактор того що помилки буде дуже важко і практично неможливо знайти. А наявність помилок і недоліків суттєво впливає на якість розрахунку.
(10.2)
3) Збільшення довговічності та надійності.
Оптимальний вибір геометричних характеристик значно скоротило кількість ремонтів за рахунок надійності (10.3) та довговічності (10.4):
E3 = ?r • S (10.3)
де - зменшення ремонтів в майбутньому, - вартість одного ремонту.
(10.4)
де P - ціна, - кількість годин, використаних на розрахунок без використання програмних комплексів , - різниця потрібного часу на розрахунок конструкції у базовому та новому.
Загальна економія:
E = E1 + E2 + E3 + E4 (10.5)
10.2 Розрахунок кошторису витрат на НДР
Виконання наукових досліджень вимагає визначених витрат, які необхідно розглядати як додаткові капіталовкладення [31]
При цьому приймаємо:
- вартість 1 площі/міс. 1200,
- площа приміщення S = 17 ,
- потужність ПЕОМ W1 = 337 Вт,
- потужність освітлювального приладу W2 = 63 Вт,
- вартість електроенергії 1 квт·год ТТ= 0.2802,
- коефіцієнт невиходів = 15%,
- вартість ПЕОМ Sk = 2400,
- кількість робочих днів у місяці Др = 30,
- час роботи на комп'ютері Тк = 5 міс,
- час розробки НДР Тp = 5 міс.
10.2.1 Заробітна плата
Розрахунок основної заробітної плати виконавців виробляється, виходячи зі штатного розкладу зайнятості виконавців цієї НДР, і приведений у таблиці.
Таблиця 10.1 - Штатний розклад
|
Найменування посади |
Кількість виконавців |
Оклад в місяц, грн |
Кількість місяців зайнятості |
Сума зарплати |
|
|
Доцент |
1 |
2700 |
1 |
2700 |
|
|
Бакалавр-механік |
1 |
1500 |
5 |
7500 |
|
|
Всього |
2 |
10200 |
10.2.2 Відрахування в бюджет
Відрахування на соціальні заходи складають 36% від основної заробітної платні, тобто 3672 грн.
10.2.3 Витрати на матеріали
Витрати на матеріали, канцелярсько-письмові приналежності розраховуються по кількості і їхніх прейскурантних цінах. Перелік використовуваних матеріалів і їхні ціни приведені в таблиці 10.2:
Таблиця 10.2 - Витрати на матеріали
|
Найменування |
Ціна за одиницю, грн |
Кількість |
Сума |
|
|
Диски CD-RW |
5 |
1 |
5 |
|
|
Папір для друку А4 |
42 |
1 |
42 |
|
|
Папір А1 |
2 |
8 |
16 |
|
|
Чорно-білий друк на принтері А4 |
0,25 |
100 |
25 |
|
|
Папка |
6 |
1 |
6 |
|
|
Ручка кулькова |
2 |
2 |
4 |
|
|
Кольорова печать на принтері А4 |
1 |
10 |
10 |
|
|
Всього |
108 |
10.2.4 Витрати на електроенергію
Витрати на електроенергію розраховуються по потужності електроустановок. У перелік електроустановок входять: прилади освітлення лабораторії і ПЕОМ;
Вартість технологічної електроенергії обчислюється за формулою:
(10.7)
де - тариф електроенергії за один кВт, рівний 0,28 грн.; Т - кількість робочих годин використання приладів ; W - потужність, що споживається комп'ютером в годину (W=0,56 кВт).
Кількість годин роботи Т представляється у вигляді:
(10.8)
де - число днів роботи (=150). У нашому випадку Т=570 годин, =0,28 * 570 * 0,56 = 89 грн.
Вартість освітлювальної електроенергії розраховується за формулою:
(10.9)
де W - потужність, що споживається освітлювальним приладом (електролампою) у годину (W=0.10 кВт). Вартість освітлювальної електроенергії: =0,28*570*0,1=16 грн.
10.2.5 Витрати на воду й інші ресурси
Витрати на воду і т.д. для технічних цілей визначаються аналогічно витратам на електроенергію, виходячи з добової потреби і поточних роздрібних цін. При виконанні НДР витрати на воду й інші ресурси не передбачалися.
10.2.6 Витрати на устаткування і покупні вироби
До кошторису включається вартість тільки того устаткування, що безпосередньо використовується для проведення даної НДР, тобто одноразове застосування. Ці витрати визначаються з розрахунку числа такого устаткування і його цін. При виконанні даної НДР подібне устаткування не використовувалося.
10.2.7 Витрати на малоцінний інвентар
Витрати на малоцінний інвентар та інструмент, що швидко зношується, приймають у розмірі 10 - 15 % вартості використовуваного устаткування. При виконанні даної НДР подібне устаткування не використовувалося.
10.2.8 Амортизаційні відрахування
Амортизаційні відрахування розраховуються на основні фонди лабораторії, що знаходяться в експлуатації тривалий час. При виконанні даної НДР використовувалися наступні елементи основних фондів:
- приміщення;
- ПЕОМ;
Розрахунок амортизаційних відрахувань має такий вигляд:
(10.10)
де а - норма амортизації основних фондів, %;
Тp - тривалість виконання НДР, міс.;
Sз - залишкова вартість основних фондів, грн.
Норма амортизації основних фондів приймається в наступних розмірах: приміщення - 5 % і ПЕОМ - 25 %.
Вартість ПЕОМ оцінюється в 8000 грн. Таким чином вартість амортизаційних відрахувань обчислювальної техніки складає:
(10.11)
Вартість приміщення оцінюється з розрахунку 1200 грн. за 1 кв. м. корисної площі. Вартість амортизаційних відрахувань приміщення складає:
(10.12)
Отже сумарні амортизаційні витрати складають:
А=А1+А2=833+425=1258 (грн.), (10.13)
Накладні витрати, що визначаються як 60-80 основної заробітної плати:
=102000,7=7140 (грн.), (10.14)
Таблиця 10.3 Кошторис витрат на НДР
|
№ |
Стаття витрат |
Методика розрахунку |
Сума, грн. |
|
|
1 |
Основна зарплата за штатним розкладом |
Штатний розклад |
10200 |
|
|
2 |
Відрахування на соціальні заходи |
36% |
3672 |
|
|
3 |
Витрати на матеріали |
табл.10.2 |
108 |
|
|
4 |
Витрати на електроенергію |
+ |
105 |
|
|
5 |
Амортизаційні відрахування |
А=А1+А2 |
1258 |
|
|
6 |
Накладні витрати |
7140 |
||
|
7 |
Всього |
(70%) |
15738.1 |
|
|
8 |
Прибуток |
(30%) |
6744.9 |
|
|
Всього100% |
22483 |
У ході пророблених розрахунків був складений кошторис витрат на НДР на загальну суму - 22483 грн.
ВИСНОВКИ
Результатами виконання роботи є:
- розроблена параметрична модель колінчастого валу на мові APDL;
- розроблена методика врівноваження колінчастого валу з використанням можливостей універсального програмного комплексу ANSYS;
- підібрана раціональна форма колінчастого валу для врівноваження;
- побудовані креслення врівноваженої конструкції в SolidWorks.
Як підсумок можемо сказати, що метод варіювання параметрів з ціллю знаходження оптимальних параметрів щоки для врівноваження є допустимим та дає позитивний результат, але він має свої недоліки - нефіксована кількість експериментів, в зв'язку з чим часові затрати. А також відсутність гарантій, що цей метод спрацює і для колінчастих валів іншого типу.
СПИСОК ДЖЕРЕЛ ІНФОРМАЦІЇ
1. А. А. Пойда, Н. М. Хуторянский, В. Е. Кононов. Тепловозы: Механическое оборудование: Устройство и ремонт: Учебник для техн. школ / -- М.: Транспорт, 1988. -- 320 с
2 Райков И.Я., Рытвинский Г.Н. Конструкция автомобильных и тракторных двигателей - М.: Высш. шк. , 1986. - 352 с.
3 Холмянский И.А. Конструирование двигателей внутреннего сгорания - Конспект лекций. - Омск: СибАДИ, 2010. - 153 с.
4 Д. Н. Решетов. Детали машин: Учебник для студентов машиностроительных и механических специальностей вузов. - 4-е изд. - М.: Машиностроение, 1989. - 496 с
5 Сегаль В.Ф. Динамические расчеты двигателей внутреннего сгорания Л.:Машиностроение. Ленингр. отд-ние, 1974. - 248 с.
6 Л. И. Штейнвольф Динамические расчеты машин и механизмов: учебное пособие /. - М. ; К. : Машгиз, 1961. - 340 с
7 К. В. Фролов, С. А. Попов, А. К. Мусатов, Д. М. Лукичев и др.
Теория механизмов и машин: Учеб. для втузов.--М.: Высш. шк., 1987.--496 с:
8 О. Зенкевич Метод конечных элементов в технике / Под ред. Б.Е. Победри - М.: Мир, 1975. - 271 с.
9 Опис сучасних САПР систем. http://gendocs.ru/, 24.06.13
10 Каплун А.Б., Морозов Е.М., Олферьева М.А. ANSYS в руках инженера / А.Б. Каплун, Е.М. Морозов, М.А. Олферьева - К.: Изд 3, 2003. - 272 с.
11 Басов К.А. ANSYS: справочник пользователя / К.А. Басов - М.: ДМК Пресс, 2005. - 640 с.
12 Дударева Н.Ю., Загайко С.А. SolidWorks 2009 в примерах - К.: БХВ-Петербург, 2009. - 544с.
Закон України «Про охорону праці» від 21.11.2002 р
14 НПАОП 0.00-1.28-10. Правила охорони праці під час експлуатації електронно-обчислювальних машин. - Харків, 2010 р.
15 ГОСТ 12.0.003-74* Опасные и вредные производственные факторы. Введ.01.01.76 г.
16 ГОСТ 12.1.003-83* ССБТ. Шум. Общие требования безопасности. - Введ.01.07.90 г.
17 ДСТУ ГОСТ 12.1.038-2008 ССБТ Електробезпека. Гранично допустимі значення напруг дотику і струмів - Вед. 01.07.83 г.
18 ДБН В.2.5-28-2006 Державні будівельні норми. Інженерне обладнання будинків і споруд. Природне і штучне освітлення. - К.: 2007. - 16 с.
19 ДСанПіН 3.3.2-007-98. Державні санітарні правила і норми роботи з візуальними дисплейними терміналами електронно-обчислювальних машин. -К., 1998 р.
20 ДСТУ ГОСТ 12.1012:2008. Вібраційна безпека. Загальні вимоги-Введенний 2008 р.
21 ГОСТ 12.1.005-88 ССБТ. Общие санитарно-гигиенические требования к воздуху рабочей зоны. - Введ. 01.01.89 г.
22 СНиП 2.04.05-92. Строительные нормы и правила. Отопление, вентиляция, кондиционирование воздуха. -М.: Стройиздат, 1992 - 110с.
23 ПУЭ-2006 Правила устройства электроустановок. - М. Энергоатомиздат, 2006 г.
24 ГОСТ 12.1.030-81 ССБТ Электробезопасность. Защитное заземление, зануление Введ. 01.01.82 г.
25 НАПБ Б. 03.002-2007. Нормативний акт пожежної безпеки. Норми визначення категорії приміщень, будинків та зовнішніх установок за вибухопожежною та пожежною небезпекою. Наказ МНС від 03.12.07 №633.
26 12.1.004-91* ССБТ. Пожарная безопасность. Общие требования. - Введ. 01.07.91 г.
27 ДБН В. 1.1-7-2002. Державні будівельні норми. Захист від пожежі. Пожежна безпека об'єктів будівництва.- К.: Мінбуд України , 2002.-41с.
28 ДСТУ Б В.2.5-38:2008. Улаштування блискавко захисту будівель і споруд. - Київ. МІНРЕГІОНБУД України. НАКАЗ Міністерства регіонального розвитку та будівництва України від 27.06.2008 №269, чинний з 2009-01-01.
29 ГОСТ 14255-69 Аппараты электрические на напряжение до 1000 В. Оболочки. Степени защиты - Введ 01.07.1969 г.
30 Закон України "Про охорону навколишнього природного середовища». - Введ. 01.07.1991 р.
31 Голубков Е.П. Маркетинговые исследования: Теория, методология и практика / Е.П. Голубков - М.: Финпресс, 1998. - 416 с.
Размещено на Allbest.ru
Подобные документы
Службове призначення колінчастого валу, його конструктивні різновиди і технічні умови виготовлення. Основні елементи колінчастого вала двигуна. Матеріал і способи одержання заготовок. Варіанти базування колінчастого валу. Типовий технологічний маршрут.
реферат [942,5 K], добавлен 16.08.2011Відновлення черв’ячного валу плазмовим напиленням з врахуванням економічної доцільності. Розробка технології його проведення на прикладі валу лебідки черв’ячної з ручним приводом. Оцінка ступеню зношеності деталі, послідовність поверхневої обробки.
дипломная работа [960,9 K], добавлен 07.10.2013Опис призначення та конструкції валу коробки передач. Встановлення кількості маршрутів. Вибір раціонального способу ремонту. Розрахунок режимів різання. Розробка технологічного процесу усунення дефектів. Знаходження прейскурантної вартості нової деталі.
курсовая работа [630,1 K], добавлен 17.10.2014Розробка методики задання і контролю радіальних відхилень поверхні, утворюючої циліндр валу модельної трибосистеми "вал–втулка" для експериментальних досліджень мастильних матеріалів та присадок до них на спроектованому і виготовленому приладі тертя.
автореферат [28,3 K], добавлен 11.04.2009Определение приведенного к валу двигателя суммарного момента инерции редуктора, лебедки, груза. Расчет приведенного к валу момента сопротивления при подъеме, спуске. Значение мощности на валу редуктора. Причина отличия мощности при подъеме и спуске груза.
контрольная работа [179,2 K], добавлен 04.01.2011Определение размеров конвейера. Проверка прочности ленты и выбор редуктора. Расчет тягового усилия конвейера, мощности приводного электродвигателя, момента на приводном валу при пуске, коэффициента перегрузки ленты, тормозного момента на валу двигателя.
курсовая работа [103,6 K], добавлен 22.02.2015Основные требования, предъявляемые к вертикальному валу цепного конвейера. Выбор электродвигателя и кинематический расчет. Определение передаточного числа привода и его ступеней. Расчет цилиндрической зубчатой передачи. Допускаемые контактные напряжения.
курсовая работа [1,1 M], добавлен 20.01.2013Граничні відхилення і граничні розміри отвору і валу. Визначення відхилень і допусків на виготовлення калібрів, схема розташування полів. Проектування робочого креслення калібра скоби, пробки та специфікації до них, граничні й виконавчі розміри.
контрольная работа [1,1 M], добавлен 19.11.2015Назва та призначення виробу. Вимоги до виробу і матеріалів. Аналіз напрямку моди. Розробка та аналіз моделей-пропозицій, вибір основної моделі. Опис зовнішнього виду моделі куртки жіночої. Побудова креслень деталей одягу. Розробка лекал на модель.
курсовая работа [33,3 K], добавлен 14.10.2010Технічний опис моделі, конструктивні особливості. Структурна таблиця деталей взуття. Припуски на шви. Проектування деталей верху. Коефіцієнти для розрахунку положення базисних ліній. Опис процесу проектування деталей низу в середовищі AutoCAD 2011.
контрольная работа [36,2 K], добавлен 08.10.2016