ВВЕДЕНИЕ 4
1. Литературно-патентный обзор 7
Цели и задачи обзора 8
Обзор гидравлических систем виброзащиты 9
Обзор управляющей и запорно-регулирующей аппаратуры 10
Обзор существующих вихревых усилителей 13
2. Расчеты и аналитика 17
Составление и описание принципиальной схемы устройства 18
Расчет потерь 21
Составление расчетной схемы 23
Составление математической модели 24
Исследование математической модели 25
Подбор параметров вязкого трения 26
Исследование реальной модели 27
3. Финансовый менеджмент, ресурсоэффективность и ресурсосбережение.. 41
Оценка коммерческого потенциала и перспективности проведения научных исследований с позиции ресурсоэффективности и ресурсосбережения 42
Потенциальные потребители результатов исследования 42
Анализ конкурентных технических решений 43
SWOT-анализ 45
Определение возможных альтернатив проведения научных исследований 46
Планирование научно-исследовательских работ 47
Структура работ в рамках научного исследования 47
Определение трудоемкости выполнения работ 47
Разработка графика проведения научного исследования 49
Бюджет научно-технического исследования (НТИ) 51
Расчет материальных затрат НТИ 51
Основная заработная плата исполнителей темы 53
Дополнительная заработная плата исполнителей темы 55
Отчисления во внебюджетные фонды (страховые отчисления) 55
Накладные расходы 56
Формирование бюджета затрат научно-исследовательского проекта 57
Определение ресурсной (ресурсосберегающей), финансовой, бюджетной, социальной и экономической эффективности исследования 57
4. Социальная ответственность 61
Ценность научного исследования (разработки) для производства и общества 62
Социальная ответственность работодателя 69
Анализ опасных и вредных факторов 70
Производственный шум 70
Электромагнитные и электростатические поля 70
Опасные факторы 71
Эргономический анализ трудового процесса 73
Микроклимат 73
Освещение 73
Разработка мер защиты от опасных и вредных факторов 77
Пожарная безопасность 78
Охрана окружающей среды 79
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 82
Список используемых источников 84
ПРИЛОЖЕНИЕ 87
Приложение А Английская часть ВКР 88
Приложение Б Код программы в PascalABCNET
Цель – определение готовности выпускника, к выполнению профессиональных обязанностей. Подготовка к прохождению следующих профессиональных ООП ВПО: программы подготовки магистра.
Задачи:
1. Проверка уровня усвоения студентами учебного и практического материала по основным дисциплинам математического и естественно научного цикла, профессионального цикла.
2. Расширение, систематизация и закрепление теоретических знаний студентов при выполнении комплексных заданий с элементами научных исследований.
3. Теоретическое обоснование и раскрытие сущности профессиональных категорий, явлений и проблем по теме ВКР.
4. Развитие навыков разработки и представления технической документации.
5. Развитие умений автора:
- Концентрироваться на определённом виде деятельности;
- Работать с литературой;
- Выявлять сущность поставленной перед ним проблемы;
- Применять полученные в ходе обучения знания для решения поставленных проектно – конструкторских и технологических задач.
Объектом исследования является амортизатор с вихревым стабилизатором скорости возврата.
В настоящее время на производстве акцент делается на внедрение нового высокоточного оборудования, увеличение производительности труда и, как следствие этого, рост мощности и быстроходности машин и механизмов. Внедрение происходит постепенно, да и для обеспечения надежной работы и получения заданной точности обработки на данном оборудовании, необходимо изолировать его от влияния внешних факторов, а в точности защитить от вибрации, создаваемой другим оборудованием. В данной работе рассмотрена тема защиты технологического оборудования от общей вибрации с использованием гидравлических систем.
Важным показателем работы гидравлической управляющей аппаратуры является стабильность рабочих характеристик, надежность, ее стоимость и быстродействие. Известные гидромеханизмы не всегда обеспечивают необходимый уровень указанных показателей, особенно в технологических машинах, работающих в условиях повышенной загрязненности, при вибрационных и радиационных воздействиях, приводящих к снижению надежности и срока службы оборудования.
Поэтому создание и исследование управляющей гидроаппаратуры, позволяющей улучшить рабочие характеристики систем гидравлических приводов является актуальной проблемой современной техники.
В современной технике применяется гидроаппаратура самых различных типов. Нашли широкое применение в системах гидравлических приводов, наряду с такими традиционными типами элементов управления гидроприводов, как золотниковые, клапанные, крановые, так же элементы, использующие гидродинамические эффекты взаимодействия струй между собой и твердой стенкой – элементы струйной техники. Проведенный анализ известных работ, посвященных данной проблеме, показывает, что перспективным путем улучшения эксплуатационных характеристик высоконапорных, силовых гидравлических систем управления гидроприводов является использование в них элементов струйной техники. При этом реализуются такие основные достоинства элементов струйной техники, как их взрыво – и пожаробезопасность, простота и дешевизна в изготовлении, простота комбинирования их в пневмогидравлические, пневмоэлектрические и пневмоэлектронные системы, возможность работы в достаточно широком диапазоне частот, при высоких ускорениях, интенсивных вибрационных и ударных нагрузках, в зонах радиационных и тепловых воздействий. Элементы, построенные на указанных принципах, не имеют подвижных механических сопряжений, могут работать на любых жидких, газообразных средах.
Отсутствие подвижных деталей определяет их долговечность, быстродействие, конструктивную, технологическую и эксплуатационную простоту.
Цель работы – исследование динамики амортизатора с вихревым стабилизатором скорости возврата.
Задачи:
Найти и изучить всю возможную информацию об устройствах для гашения вибрации с использованием гидравлических систем;
Произвести сравнительный анализ данных устройств;
Продумать вариант реализации амортизатора с вихревым стабилизатором скорости возврата;
Описать принцип работы устройства;
Произвести необходимые расчёты;
Составить расчетную схему предлагаемого устройства;
Составить математическую модель;
Исследовать математическую модель;
Описать необходимые требования безопасности при работе с устройством;
Оценить экономические показатели исследуемого устройства;
Написать соответствующие выводы о проделанной работе
В ходе выполнения выпускной квалификационной работы был проведен литературно-патентный обзор устройств для гашения вибрации с использованием гидравлических систем.
На основе анализа литературно-патентного обзора были выявлены достоинства и недостатки регулирующей гидроаппаратуры, на основании которых в основу исследуемого устройство был принят вихревой усилитель потока жидкости. Составлена и описана принципиальная схема устройства, произведен расчет потерь. В работе приведены графики исследования математической модели и реального устройства.
В разделе социальная ответственность описана ценность научного исследования (разработки) для производства и общества.
Защита оборудования в данном случае положительно скажется на затратах производства, ведь брак в производстве и выход из строя оборудования, то есть его простой, несет большие финансовые затраты.
Вследствие снижения вибрации при возрастании скорости различных транспортных, строительных, дорожных, сельскохозяйственных и других машин увеличиваются предельные скорости, что приводит к значительным уменьшениям потерь транспортного времени.
Согласно СН 2.2.4/2.1.8.566-96, гидравлический амортизатор можно использовать при защите от общей вибрации I, II, III (а) категории.
Учитывая вышесказанное можно с уверенностью сказать, что данная разработка несет собой ценный вклад, как для здоровья людей, так и для производства.
При выполнении исследований по данной тематике работая за компьютером необходимо соблюдать определенные правила. Главным, из которых является правильно оборудованное рабочее место, наличие защитного монитора и хорошая освещенность. Так же особое внимание следует уделить безопасности при работе с электрооборудованием, предназначенным для питания вычислительной техники и освещения. Для этого необходимо использовать защитное заземление, зануление и защитное отключение. Безопасность является комплексной системой, мер по защите человека и среды его обитания от опасностей формируемых конкретной деятельностью.
Произведен анализ конкурентов, из которого видно, что данное устройство является конкурентоспособным. Рассчитаны материальные затраты на изготовление данного устройства, затраты по основной и дополнительной заработной плате, отчисления во внебюджетные фонды, накладные расходы, на основании которых составлен бюджет затрат на НТИ. Произведена сравнительная эффективность разработки на основании интегрального показателя эффективности.
1. Алимов, О. Д. Гидравлические виброударные системы/ О. Д. Алимов, С. А. Басов; под ред. Э. Э. Лавендела. — М. : Наука, 1990. — 350,[1] с. : ил.; 22 см. — Библиогр.: с. 316-329. — ISBN 5-02-006641-9.
2. Андреенко П.Н., Дмитриенко В.В., Леховицер А.Г. Вихревой усилитель. Авт.свид.СССР №894217 кл. F 15c 1/14 по заявке от 02.04.1980 – Бюлл.изобр., 1981, №48.
3. Андреенко П.Н., Дмитриенко В.В., Стеценко Ю.Н. Вихревой усилитель. Авт.свид.СССР №842239 кл. F 15c 1/08 по заявке от 02.04.1980 – Бюлл.изобр., 1981, №24.
4. Андреенко П.Н., Запорожец В.П., Кныш С.В. Вихревой клапан. Авт. Свид.СССР №941705 кл. F 16с 1/04 по заявке от 06.11.1980 – Бюлл.изобр., 1982, №25.
5. Андронов А.А., Витт А.А., Хайкин С.Э. Теория колебаний. – М.: Наука, 1981. – 568 с.
6. Бабицкий, В. И . Теория виброударных систем. Приближенные методы / В. И. Бабицкий. — М. : Наука, 1978. — 352 с. : ил. — Библиогр.: с. 341-
349. — Указ. имен. и предм.: с. 350-352.
7. Башта, Т. М. Гидропривод и гидропневмоавтоматика : учебное пособие / Т. М. Башта. — М. : Машиностроение, 1972. — 320 с.
8. Башта Т.М., Руднев С.С., Некрасов Б.Б. Гидравлика, гидромашины и гидроприводы: - М.: «Машиностроение», 1982.-423с.
9. Безопасность жизнедеятельности. Под ред. С.В. Белова. – М.: Высшая школа, 2002. – 357с.
10. Вопросы виброзащиты и вибротехники : Межвузовский сбоник научных трудов / НЭТИ. — Новосибирск : Изд-во НЭТИ, 1990. — 131 с. : ил. — Библиогр. в конце статей.
11. Гигиенические требования к ВДТ, ПЭВМ и организации работы. Санитарные правила и нормы 2.2.2.542 – 96. – М., 1996
12. Горбунов, В. Ф. Исследование вибрации и виброизоляции ручных машин ударного действия / В. Ф. Горбунов // Западно-Сибирский совет по координации и планированию научно-исследовательских работ по техническим и естественным наукам : межвузовский сб. тр. — 1966. — Вып. 5. — С. 91-92
13. Дерюшева В.Н., Модели пневмогидравлического ударного узла с учетом свойств формирователя импульса и нагрузки: дис. канд. техн. наук – Томск, 2009. – 178 л.
14. Залмазон Л.А. Исследование характеристик вихревого струйного элемента с входным дросселем. – Автоматика и телемеханика, 1980, №8, с.173-178.
15. Ильинский, В. С. Защита аппаратов от динамических воздействий/ В. С. Ильинский . — М. : Энергия, 1970. — 320 с. : ил. — Библиогр.: с. 317 – 318.
16. Иоппа А.В., Разработка напорного гидроклапана на базе струйных вихревых элементов: дис. канд. техн. наук – Томск, 1988. – 150 л.
17. Киселев, П. Г. Справочник по гидравлическим расчетам / П. Г. Киселев ; под ред. В. Д. Журина. — Изд. 3-е, перераб. и доп. — М. ; Л. : Госэнергоиздат, 1961. — 352 с. : ил. + черт. — Алф. указ.: с. 350-352.
18. Коловский, М. З. Нелинейная теория виброзащитных систем / М. З. Коловский. — М. : Наука, 1966. — 318 с. : ил. — Библиогр.: с. 314 – 317.
19. Кузьмина Е.А, Кузьмин А.М. Функционально-стоимостный анализ. Экскурс в историю. "Методы менеджмента качества" №7 2002 г.
20. Кузьмина Е.А, Кузьмин А.М. Методы поиска новых идей и решений "Методы менеджмента качества" №1 2003 г.
21. Мишенков, Г. В. Прикладные задачи виброударозащиты аппаратов, машин и оборудования : учебное пособие для студентов вузов / Г. В Мишенков, Е. В. Позняк, В. Е. Хроматов ; Московский энергетический институт (Технический университет) (МЭИ (ТУ)) ; под ред. В. П.
Чиркова. — М. : Изд. дом МЭИ, 2006. — 152 с. : ил. — 75 – летию Московского энергетического института (технического университета) посвящается. — Библиографический список: с. 150 – 152. — ISBN 5 – 903072 – 14 – 3.
22. Основы противопожарной защиты предприятий ГОСТ 12.1.004 и ГОСТ
12.1.010 – 76.
23. Основы функционально-стоимостного анализа: Учебное пособие / Под ред. М.Г. Карпунина и Б.И. Майданчика. - М.: Энергия, 1980. - 175 с.
24. Охрана окружающей среды. Под ред. С.В. Белова. – М.: Высшая школа, 1991.
25. Ревкин А.И. Инженерные вопросы радиогигиены при проектировании и эксплуатации источников излучения. – М.: МЭИ, 1987. – 58с.
26. Скворцов Ю.В. Организационно-экономические вопросы в дипломном проектировании: Учебное пособие. – М.: Высшая школа, 2006. – 399 с.
27. Федосова В.Д. Расчет искусственного освещения. Методические указания к выполнению индивидуальных задач по курсу «Безопасность жизнедеятельности» для студентов всех специальностей. – Томск, ТПУ, 1991. – 25с.
28. Чупраков Ю.И. Гидравлические системы защиты человека-оператора от общей вибрации. – М.: Машиностроитель, 1987. – 224 с.: ил.
29. Электрогидравлические следящие системы / В. А. Хохлов, В. Н. Прокофьев, Н. А. Борисова и др.; под ред. В. А. Хохлова. — М.: Машиностроение, 1971. — 431 с. : ил. — Библиогр.: с. 422-428.
30. Model of Hydraulic Rotary Control Valve for Control of Pneumohydraulic Impact Unit [Electronic resource] / V. N. Deryusheva [et al.] // Key Engineering Materials: Scientific Journal. — 2016. — Vol. 685: High Technology: Research and Applications 2015 (HTRA 2015). — [P. 365-369].