Пресс И.М. Проектирование дипломное: Методические указания к дипломному проектированию для студентов специальностей Транспортные машины и транспортно-технологические комплексы, Подъемно-транспортные, строительные, дорожные машины и оборудование

Подождите немного. Документ загружается.

Министерство образования и науки Российской Федерации

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования

СЕВЕРО-ЗАПАДНЫЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ЗАОЧНЫЙ

ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

____________________________________________________________________

Кафедра подъемно-транспортных машин и оборудования

ПРОЕКТИРОВАНИЕ ДИПЛОМНОЕ

Методические указания

к дипломному проектированию

Факультет машиностроительный

Направление и специальность подготовки

дипломированного специалиста:

653200 – транспортные машины и транспортно-

технологические комплексы

170900 - подъемно-транспортные, строительные,

дорожные машины и оборудование

Специализация 170903 – комплексная механизация

и автоматизация погрузочно-разгрузочных

и транспортно-складских работ

Санкт-Петербург

2004

Утверждено редакционно-издательским советом университета

УДК 621.867(07)

Проектирование дипломное: Методические указания к дипломному

проектированию. –СПб.: СЗТУ, 2004. – 19 с.

Методические указания разработаны в соответствии с государствен-

ным образовательным стандартом высшего профессионального образования по

направлению подготовки дипломированного специалиста 653200 – «Транс-

портные машины и транспортно-технологические комплексы» (специальность

170900 – «Подъемно-транспортные, строительные, дорожные машины и обору-

дование»).

Методические указания содержат описание тематики и задач дипломно-

го проектирования, рекомендации по составлению расчетно-пояснительной за-

писки и выполнению графической части проекта.

Данные методические указания составлены с учетом требований «Стан-

дарт предприятия. Проектирование дипломное. СТП.001-98», СЗТУ, СТП-001-

98 и вместе с методическими указаниями к выполнению экономического разде-

ла образуют единый комплекс методической литературы, рекомендуемой сту-

денту при работе над дипломным проектом.

Рассмотрено на заседании кафедры подъемно-транспортных машин и

оборудования 11 февраля 2004 г., одобрено методической комиссией машино-

строительного факультета 18 февраля 2004 г.

Рецензенты: кафедра подъемно-транспортных машин и оборудования

СЗТУ (заведующий кафедрой Ю.П. Лапкин, канд. техн. наук, проф.); И.П. Ти-

мофеев, д-р техн. наук, проф. кафедры конструирования горных машин и техно-

логии машиностроения СПГГИ им. Г.В. Плеханова (ТУ).

Составитель И.М. Пресс, канд. техн. наук, проф.

ВВЕДЕНИЕ

Заключительным этапом учебы студента в университете является ди-

пломный проект – итог шестилетнего изучения разнообразных дисциплин и

критерии оценки профессиональной зрелости выпускника вуза.

За время обучения студенту приходилось выполнять большое количество

различного рода самостоятельных работ – контрольные и курсовые работы,

курсовые проекты и рефераты. Но все они носили учебный характер и имели

целью закрепление полученных теоретических знаний по той или иной дисцип-

лине.

Дипломный проект является по-настоящему самостоятельной и, в отли-

чие от курсовых проектов, комплексной работой. Существенной и главной осо-

бенностью дипломного проекта является и то, что здесь заранее не известны ни

пути, ни результаты решения поставленной перед дипломником задачи.

Характерной чертой проекта является конкретность и практическое при-

ложение к совершенно определенному производству. Проблема, рассматривае-

мая в дипломной работе, поставлена реальными нуждами науки или производ-

ства и имеет совершенно четкое место приложения.

Такая постановка вопроса налагает на автора проекта большую ответст-

венность за правильность принимаемых инженерных решений и, естественно,

требует от него не только хорошей теоретической подготовки, но и отличного

знания условий эксплуатации проектируемой машины или комплекса, а также

смежного оборудования, образующего единую транспортно-технологическую

линию.

В соответствии с квалификационной характеристикой инженера по спе-

циальности 170900 «Подъемно-транспортные, строительные, дорожные маши-

ны и оборудование» специалист этого профиля в результате обучения должен

быть подготовлен для производственно-технологической, организационно-

управленческой, проектно-конструкторской и исследовательской деятельности

в области производства и эксплуатации подъемно-транспортных машин.

Целью дипломного проектирования является:

- систематизация, закрепление и расширение теоретических и

практических навыков;

- определение способности использовать знания и умение для конструи-

рования ПТМ;

- приобретение опыта решения конкретных инженерно-технических за-

дач;

- подготовка к самостоятельной инженерной деятельности.

Приступая к работе над проектом любой машины, дипломник должен

четко представлять, что создаваемая сегодня машина должна отвечать требова-

ниям не сегодняшнего, а завтрашнего дня. Иными словами, проектирование

должно носить опережающий характер, иначе разрабатываемая машина станет

морально устаревшей еще на стадии проектирования.

Большую роль в улучшении качества проектирования играет использова-

ние электронно-вычислительных машин. Применение ЭВМ позволяет не толь-

ко повысить достоверность и оперативность расчетов, но и ускорить и расши-

рить поиск необходимых данных, решать возникающие в процессе проектиро-

вания сложные задачи анализа, прогнозирования и оптимизации. В связи с этим

дипломник должен уметь правильно формулировать постановку задачи и ко-

нечные цели решения, составлять математическое описание задачи и блок-

схему алгоритма.

На кафедре ПТМиО разработана методика использования ЭВМ в ди-

пломном проектировании и проводятся консультации по составлению конкрет-

ных программ.

Особое внимание дипломник должен обратить на вопросы оптимизации,

т.е. получение наилучших результатов в конкретных условиях. При выборе

критерия оптимальности следует иметь в виду, что требования, предъявляемые

к машинам или комплексам, как правило, противоречивы. Так, повышение на-

дежности и долговечности машины может привести к ее удорожанию, а расши-

рение функциональных возможностей – к снижению надежности и т.д. Поэто-

му в каждом конкретном случае следует выбирать наиболее важный для этого

случая критерий оптимальности. Таким образом, правильный выбор критерия

оптимальности является достаточно сложной задачей, которая может быть ре-

шена лишь на основании тщательного и всестороннего анализа как условий

эксплуатации, так и предполагаемого объекта проектирования.

Приступая к такой серьезной работе, как дипломный проект, дипломник

должен четко представлять не только современное состояние науки и техники в

своей отрасли, но и хорошо знать ее историю и перспективы развития. В этой

связи следует не забывать, что простая механизация производственных процес-

сов уже давно не отвечает требованиям сегодняшнего дня, а пришедшая ей на

смену автоматизация вступает в более высокую стадию развития – в кибернети-

зацию производства. Кибернетизация позволяет наиболее полно раскрыть по-

тенциальные возможности техники, создать предпосылки для разработки более

мощных и сложных промышленных систем.

Будущий инженер должен быть на уровне требований времени, достаточ-

но вооружен знаниями для решения все усложняющихся технических задач.

1. ТЕМАТИКА ДИПЛОМНОГО ПРОЕКТИРОВАНИЯ

В последние годы роль подъемно-транспортных машин в современных

производственных процессах существенно изменилась. Если раньше эти маши-

ны часто выполняли только вспомогательные функции, то теперь они стали не-

отъемлемой частью основных производственных процессов, зачастую опреде-

ляющей уровень и эффективность всего производства.

Внедряемые в настоящее время в промышленность гибкие автоматизи-

рованные производства включают в себя целый комплекс подъемно-

транспортных машин и механизмов.

Роботизация целого ряда производственных операций и процессов под-

няла роль подъемно-транспортных машин на качественно новую ступень, так

как механической основой практически любого робота или манипулятора яв-

ляются устройства, осуществляющие захват, подъем и перемещение грузов.

Особое значение при разработке темы дипломного проекта приобретают

научно-техническое прогнозирование и ясное представление о перспективах

развития как отрасли подъемно-транспортного машиностроения, так и всех от-

раслей народного хозяйства, где применяются подъемно-транспортные маши-

ны. Таким образом, научно-техническое прогнозирование есть логическое раз-

витие принципов опережающей педагогики.

Резко возросла значимость подъемно-транспортных операций и на

вспомогательных работах, ибо низкий уровень их механизации является тормо-

зом на пути дальнейшего повышения производительности труда. Именно по-

этому сейчас поставлена задача усовершенствования и увеличения выпуска

средств механизации погрузочно-разгрузочных и складских работ.

Вместе с тем в последние годы в области подъемно-транспортного ма-

шиностроения появился целый ряд новых проблем.

Возведение высотных зданий требует создания новых башенных кранов

и строительных подъемников с большой высотой подъема. В настоящее время

разрабатываются башенные краны, высота которых превышает высоту Исааки-

евского собора. Для подъема машиниста на рабочее место кран оборудуется

специальным лифтом.

Широкое строительство телевизионных башен и радиорелейных мачт

вызывает необходимость изыскания новых средств вертикального транспорта

для их обслуживания.

В связи с увеличением выпуска продукции важнейшее значение приоб-

ретают механизированные склады, основой которых являются автоматизиро-

ванные краны-штабелеры и другое подъемно-транспортное оборудование.

Широкое развитие автомобильного транспорта вызвало необходимость

строительства многоэтажных гаражей, эксплуатация которых невозможна без

специальных подъемников.

Техническое обслуживание и ремонт автомобилей также требуют при-

менения подъемно-транспортного оборудования в виде специальных подъем-

ников, конвейеров и т.п.

Перечень таких проблем практически безграничен. Поэтому без преуве-

личения можно сказать, что в настоящее время подъемно-транспортные маши-

ны стали тем звеном, без совершенствования которого невозможен дальнейший

технический прогресс различных отраслей промышленности.

Студенты при разработке дипломного проекта должны внести свой

вклад в дело развития подъемно-транспортного машиностроения. Однако при

выборе темы проекта следует избегать обширных проблем, за исключением тех

случаев, когда их решение было подготовлено всей предыдущей производст-

венной деятельностью дипломника. Практика показывает, что разработка таких

тем, как комплексная механизация и автоматизация подъемно-транспортных

операций целого завода или даже достаточно крупного цеха не под силу одно-

му проектировщику.

Для дипломного проекта уместны более локальные темы, что, конечно,

ни в коем случае не исключает необходимости четкого представления обо всем

производственном комплексе в целом.

В качестве примерного списка возможных тем дипломных проектов

можно представить следующий перечень.

1. Комплексная механизация и автоматизация поточных линий. Эта

тематика, будучи теснейшим образом связана с развитием гибких автоматизи-

рованных производств, является ведущей в общем направлении кафедральных

научно-технических разработок. Сюда же относятся и темы по разработке ро-

ботизированных участков и цехов.

Конкретное содержание тем в основном определяется заявками про-

мышленных предприятий, с которыми кафедра ПТМиО имеет тесные и разно-

сторонние связи. К таким предприятиям относятся прежде всего Кировский за-

вод, объединение «Подъемтрансмаш», металлургические и сталепрокатные за-

воды и др.

Все дипломные проекты этой тематики, как правило, рекомендуются к

внедрению и должны обеспечивать реальный экономический эффект.

2. Разработка проекта отдельной машины, предназначенной для

горизонтального и вертикального перемещения либо для погрузки и разгрузки

грузов в специфических условиях.

Примером такого проекта может быть разработка грузового лифта для

многоэтажных гаражей, гаража-элеватора, пассажирского конвейера, крана для

загрузки металлических листов в вагоны, крана-штабелера и т.д.

Проекты этого типа должны содержать принципиально новые конст-

руктивные решения, отвечающие заданным специфическим условиям работы.

Наиболее успешно они выполняются дипломниками, имеющими опыт само-

стоятельной работы в конструкторских бюро или других организациях.

3. Разработка проекта модернизации какого-либо подъемно-

транспортного оборудования. Необходимость в модернизации существующей

машины может возникнуть либо с целью повышения ее производительности,

надежности и долговечности, либо с целью использования этой машины в ус-

ловиях, отличных от первоначальных. Модернизация может иметь самый раз-

личный характер, начиная с усовершенствования отдельных узлов и кончая за-

меной целых механизмов.

В качестве примера таких проектов можно назвать модернизацию ба-

шенного крана с целью увеличения высоты подъема или вылета стрелы, модер-

низацию ленточного конвейера с целью увеличения его производительности и

долговечности (повышение скорости благодаря использованию новых конст-

рукций роликоопор, применению новых конструкций лент и т.д.).

4. Научно-исследовательские работы студентов занимают особое ме-

сто в тематике дипломного проектирования. Как правило, дипломные проекты

такого рода являются результатом довольно длительного участия студента в

научно-исследовательских работах кафедры. Допускается также представление

дипломного проекта, выполненного по материалам научных или эксперимен-

тальных исследований, которые проводились дипломником по месту его рабо-

ты.

Дипломные проекты с научно-исследовательской тематикой наиболее

интересны для студентов, имеющих склонность к теоретической и эксперимен-

тальной деятельности, хотя в принципе они вполне доступны любому студенту.

В последнее время кафедра занимается экспериментальными и научны-

ми исследованиями в области конвейерного транспорта и перегрузочных ма-

шин. Поэтому в качестве примерных тем для дипломных проектов можно на-

звать такие, как исследование тяговой способности барабанов ленточных кон-

вейеров с различными видами футеровок, исследование различных типов роли-

коопор, разработка и исследование новых типов быстроразъемных соединений

конвейерных лент, исследование работы штабелеров с накопителями, вакуум-

ных захватов, крутонаклонных конвейеров и пр.

Дипломники кафедры принимают также участие в научно-

исследовательских работах по программе автоматизированного расчета конст-

рукций различных машин. Эти работы строятся на широком использовании

ЭВМ, что предполагает достаточно высокую компьютерную грамотность сту-

дентов.

При разработке научно-исследовательской темы дипломник должен

уметь обосновать выбор методики исследований и сформулировать основные

требования к теоретической модели или экспериментальной установке. Важной

задачей является также правильный выбор средств измерений и определение

погрешностей.

Тема дипломного проекта предлагается студенту кафедрой с учетом его

производственной деятельности и личных пожеланий, также тема может назна-

чаться в соответствии с письменной заявкой предприятия, на котором работает

студент.

Для руководства дипломным проектированием кафедрой назначается

руководитель дипломного проекта. При наличии широкой комплексной темы

допускается создание коллектива дипломников, в котором каждый выполняет

свое задание, являющееся частью общей проблемы.

Рекомендуется также использование сквозного проектирования, при ко-

тором тема будущего дипломного проекта частями последовательно разрабаты-

вается в курсовых проектах.

Задание на выполнение дипломного проекта выдается руководителем и

утверждается заведующим кафедрой.

Задания по разделам обеспечения безопасной жизнедеятельности и тех-

нико-экономическому обоснованию выдаются консультантами проекта, выде-

ленными соответствующими кафедрами.

2. СОДЕРЖАНИЕ ДИПЛОМНОГО ПРОЕКТА

Дипломный проект состоит из графической части и расчетно-

пояснительной записки, содержание и объем которых определяются диплом-

ником совместно с руководителем проекта и утверждаются кафедрой и деканом

факультета.

2.1.Содержание расчетно-пояснительной записки

Пояснительная записка выполняется на листах писчей бумаги формата

А4 (297х210) и может быть оформлена с использованием любого вида печати

или рукописным способом.

На листах основной линией наносятся рамки рабочего поля, которое от-

стоит от внешней стороны листа слева на 20 мм, а с других сторон – на 5 мм.

Листы предварительно следует нумеровать карандашом, так как в про-

цессе доработки и исправлений нумерация страниц может измениться.

Титульный лист не нумеруется.

Содержание расчетно-пояснительной записки определяется темой про-

екта, но в общем виде ее структура должна быть следующей:

1. Введение.

2. Описание объекта, для которого разрабатывается проект.

3. Сравнение возможных вариантов и обоснование предлагаемого подъ-

емно-транспортного оборудования.

4. Общее описание предлагаемого оборудования.

5. Расчет узлов предлагаемого оборудования.

6. Технологическая часть.

7. Вопросы техники безопасности, промышленной эстетики и экологии.

8. Технико-экономическое обоснование.

Каждый раздел в тексте записки должен разбиваться на подразделы, ко-

торые последовательно нумеруются в пределах данного раздела.

Наименование разделов оформляется в виде заголовков прописным

шрифтом размером 7, а подразделов – строчным шрифтом 5. Переносить слова

в заголовках и подчеркивать заголовки не допускается. В конце заголовков точ-

ки не ставятся.

Каждый раздел следует начинать с новой страницы.

Расстояние между заголовком и последующим текстом должно быть не

менее 10 мм.

Ссылки на использованные в работе источники должны нумероваться

арабскими цифрами в квадратных скобках; цифры соответствуют порядковому

номеру источника в списке использованной литературы, который приводится в

конце расчетно-пояснительной записки.

Расчетно-пояснительная записка должна содержать иллюстрации, пояс-

няющие описание узлов и расчеты. В качестве иллюстраций могут быть ис-

пользованы фотографии, ксерокопии, эскизы и т.п.

Количество иллюстраций должно быть достаточным для понимания тек-

ста записки.

Под любой иллюстрацией приводится ее номер и текст подрисуночной

надписи.

Нумерация рисунков идет последовательно в пределах всей расчетно-

пояснительной записки.

Все приводимые в тексте формулы пишутся посередине строк и должны

иметь сквозную нумерацию. Номер формулы пишется справа от нее в круглых

скобках.

Значения буквенных обозначений, входящих в формулу, должны быть

приведены непосредственно под формулой. Значение каждого символа дают с

новой строки в той последовательности, в какой они приводятся в формуле.

Каждая строка, кроме последней, заканчивается точкой с запятой, перед кото-

рыми ставится размерность данной величины.

Первая строка расшифровки должна начинаться со слова «где» без двое-

точия после него.

Выше и ниже каждой формулы необходимо оставлять по одной свобод-

ной строчке.

При ссылке в тексте на формулу ее номер дается в круглых скобках (на-

пример: в формуле (3) ).

Числа, употребляемые в тексте без размерности, воспроизводятся сло-

вами, например: более чем в два раза, доставили десять изделий.

Число с указанием размерности пишется цифрой, например: 10 кг, 15 м,

160 МПа и т.д.

Если в тексте приводится ряд числовых значений одного и того же па-

раметра, то размерность указывается после последнего числового значения.

Например: «краны пролетом 13, 17 и 23 м».

Основным видом знака умножения является точка.

Знак умножения в виде косого креста (х) применяется при переносе

формулы с одной строки на другую, причем этот знак повторяется и на новой

строке.

Пояснительная записка должна быть написана технически и литератур-

но грамотно и, как правило, в безличной форме (принято, установлено и т.п.).

Не допускаются фразы от первого лица.

Рекомендуется пользоваться простыми предложениями и применять

прямой порядок слов в предложении (подлежащее перед сказуемым, определе-

ние перед определяемым словом).

Сокращение слов в тексте не допускаются, за исключением установлен-

ных правилами русской орфографии и пунктуации: и т.д., и т.п., и др., и пр.,

г. (год), гг. (годы).

Сокращения допускаются также при ссылке на какой-либо источник,

например: (см. формулу (1), см. разд. 2, см. п. 2.2, см. с. 10, см. пп. 2.2.1 и

2.2.3).

Во введении необходимо показать народнохозяйственную значимость

рассматриваемого вопроса, современный отечественный и зарубежный уровень

развития данного вида оборудования и направления его совершенствования,

обосновать актуальность поставленной темы, четко сформулировать цели и за-

дачи работы.

В описании объекта следует дать общее описание предприятия, основ-

ных технологических процессов и характеристику перемещаемых грузов. Более

подробно необходимо остановиться на описании того цеха или участка, где

должно работать проектируемое оборудование.

В этом же разделе дается анализ и оценка действующего на данном уча-

стке транспортного оборудования и обосновывается необходимость его замены.

При сравнении возможных вариантов необходимо дать инженерный

анализ нескольких технических решений поставленной задачи и доказать, что

предлагаемый вариант является наиболее рациональным по сравнению с дру-

гими. При этом надо привести краткое описание сравниваемых вариантов с

обоснованным доказательством их достоинств и недостатков, причем это срав-

нение должно производиться применительно к заданным условиям.

Следует рассмотреть не менее 3-4 вариантов, включая предлагаемый.

Например, для перемещения некоторых штучных грузов с одного участка на

другой можно использовать электрокары, напольный конвейер, подвесной кон-

вейер, монорельсовую дорогу и т.п. В своем анализе автор должен продемонст-

рировать знание технических возможностей любых подъемно-транспортных

машин и показать хорошую инженерную эрудицию при их сравнительном

анализ

е.

Сравнительный анализ должен сопровождаться рисунками с принципи-

альными кинематическими схемами или эскизами рассматриваемых вариантов.

Схемы могут быть упрощенными, но достаточными для полного представления

об особенностях данных машин. Рисунки следует выполнять на отдельных

страницах пояснительной записки. Если для пояснения требуются графики, то

их можно делать на миллиметровке.

В общем описании предлагаемого оборудования дается подробное опи-

сание принципа действия и устройства машины в целом и отдельных ее узлов

или звеньев. Описание следует пояснить схемами и эскизами независимо от то-

го, показаны эти узлы на чертежах или нет.

При описании основных узлов необходимо дать обоснование их конст-

руктивных решений, воспользовавшись методом сравнения вариантов, но уже в

рамках того или иного узла.

Например, при выборе колес крана необходимо оценить все возможные

конструкции (двухребордные, одноребордные, безребордные); при выборе

подшипников нужно обосновать необходимость принятия данного типа под-

шипника, а не какого-либо другого.

Нельзя ограничиваться фразой «по конструктивным соображениям при-

нимаем». Все конструктивные соображения должны быть отражены в тексте

записки.

Если объектом проектирования является кран, то в проекте особое вни-

мание должно быть уделено обоснованию типа и формы металлоконструкции,

поскольку от правильности их конструирования в значительной степени зави-

сит вес и стоимость крана. Здесь следует дать сравнительную оценку листовых

и решетчатых конструкций, а также конструкций из прокатных и гнутых про-

филей, из трубчатых элементов.