📄Работа №203980
Тема: Проектирование высокоскоростного привода на базе червячного редуктора для шиберного клапана
Характеристики работы
Тип работы
Магистерская диссертация
Предмет
Машиностроение
Объем:
164 листов
Год:
2022
Просмотров:
40
4855
руб.
🛒 Купить работу
Не подходит эта работа?
Закажите новую по вашим требованиям
Узнать цену на написание
Закажите новую по вашим требованиям
Представленный материал является образцом учебного исследования, примером структуры и содержания учебного исследования по заявленной теме. Размещён исключительно в информационных и ознакомительных целях.
Workspay.ru оказывает информационные услуги по сбору, обработке и структурированию материалов в соответствии с требованиями заказчика.
Размещение материала не означает публикацию произведения впервые и не предполагает передачу исключительных авторских прав третьим лицам.
Материал не предназначен для дословной сдачи в образовательные организации и требует самостоятельной переработки с соблюдением законодательства Российской Федерации об авторском праве и принципов академической добросовестности.
Авторские права на исходные материалы принадлежат их законным правообладателям. В случае возникновения вопросов, связанных с размещённым материалом, просим направить обращение через форму обратной связи.
Настоящий учебно-методический информационный материал размещён в ознакомительных и исследовательских целях и представляет собой пример учебного исследования. Не является готовым научным трудом и требует самостоятельной переработки.
📋 Содержание
Введение 13
Глава 1 Обзор литературы 15
1.1 Классификация клапанов 15
1.2 Виды приводов для клапанов 18
1.2.1 Электрический привод 18
1.2.2 Пневматический привод 21
1.3 Современные электропривода для клапанов 22
1.4 Вывод по обзору приводов 32
1.5 Описание механических передач для электроприводов 33
1.5.1 Планетарные зубчатые передачи 33
1.5.2 Циклоидальные передачи 34
1.5.3 Передачи с промежуточными телами качения 38
1.5.4 Шариковые винтовые передачи 41
1.5.5 Червячные передачи 44
1.6 Вывод по обзору литературы 47
Глава 2 Проектирование червячного редуктора 48
2.1 Исходные данные 48
2.2 Выбор электродвигателя 48
2.3 Расчет червячной передачи 49
2.4 Проверка долговечности подшипников червячной передачи 53
2.5 Проверка прочности шлицевых соединений 59
2.6 Подбор соединительной муфты 61
2.7 Подбор шпонок и проверочный расчет шпоночного соединения 61
2.8 Уточненный расчет валов 62
2.9 Выбор посадок и расчет полей допусков 69
Глава 3 Сборка привода 72
Заключение 81
Глава 4 Финансовый менеджмент, ресурсоэффективность и ресурсосбережение 83
4.1 Оценка коммерческого потенциала и перспективности проведения исследований с позиции ресурсоэффективности и ресурсосбережения 84
4.1.1 Анализ конкурентных технических решений 84
4.1.2 Технология QuaD 86
4.1.3 SWOT-анализ 88
4.2 Планирование научно-исследовательских работ 91
4.2.1 Структура работ в рамках научного исследования 91
4.2.2 Определение трудоемкости выполнения работ и разработка графика
проведения 92
4.3 Бюджет научно-технического исследования 97
4.3.1 Расчет материальных затрат научно-технического исследования .. 97
4.3.2 Расчет амортизации специально оборудования 97
4.3.3 Основная и дополнительная заработная плата исполнителей темы 99
4.3.4 Накладные расходы 101
4.3.5 Формирование бюджета затрат научно-исследовательского проекта 101
Заключение 102
Глава 5 Социальная ответственность 105
5.1 Производственная безопасность 106
5.2 Анализ выявленных вредных факторов при разработке проектируемого
решения 107
5.2.1 Производственные факторы, связанные с аномальными
микроклиматическими параметрами воздушной среды на местонахождении работающего 107
5.2.2 Отсутствие или недостаток необходимого искусственного освещения 109
5.2.3 Повышенный уровень шума на рабочем месте 113
5.2.4 Психофизические факторы 113
5.3 Анализ выявленных опасных факторов при разработке проектируемого
решения 114
5.3.1 Поражение электрическим током вызванное разницей потенциалов 114
5.4 Экологическая безопасность 115
5.4.1 Анализ влияния объекта исследования на окружающую среду 115
5.4.2 Обоснование мероприятий по защите окружающей среды 116
5.5 Безопасность в ЧС 118
5.5.1 Обоснование мер по предотвращению пожара и разработка
порядка действия в случае его возникновения 119
Заключение 121
Список литературы 122
Приложение А 124
Приложение Б 140
Глава 1 Обзор литературы 15
1.1 Классификация клапанов 15
1.2 Виды приводов для клапанов 18
1.2.1 Электрический привод 18
1.2.2 Пневматический привод 21
1.3 Современные электропривода для клапанов 22
1.4 Вывод по обзору приводов 32
1.5 Описание механических передач для электроприводов 33
1.5.1 Планетарные зубчатые передачи 33
1.5.2 Циклоидальные передачи 34
1.5.3 Передачи с промежуточными телами качения 38
1.5.4 Шариковые винтовые передачи 41
1.5.5 Червячные передачи 44
1.6 Вывод по обзору литературы 47
Глава 2 Проектирование червячного редуктора 48
2.1 Исходные данные 48
2.2 Выбор электродвигателя 48
2.3 Расчет червячной передачи 49
2.4 Проверка долговечности подшипников червячной передачи 53
2.5 Проверка прочности шлицевых соединений 59
2.6 Подбор соединительной муфты 61
2.7 Подбор шпонок и проверочный расчет шпоночного соединения 61
2.8 Уточненный расчет валов 62
2.9 Выбор посадок и расчет полей допусков 69
Глава 3 Сборка привода 72
Заключение 81
Глава 4 Финансовый менеджмент, ресурсоэффективность и ресурсосбережение 83
4.1 Оценка коммерческого потенциала и перспективности проведения исследований с позиции ресурсоэффективности и ресурсосбережения 84
4.1.1 Анализ конкурентных технических решений 84
4.1.2 Технология QuaD 86
4.1.3 SWOT-анализ 88
4.2 Планирование научно-исследовательских работ 91
4.2.1 Структура работ в рамках научного исследования 91
4.2.2 Определение трудоемкости выполнения работ и разработка графика
проведения 92
4.3 Бюджет научно-технического исследования 97
4.3.1 Расчет материальных затрат научно-технического исследования .. 97
4.3.2 Расчет амортизации специально оборудования 97
4.3.3 Основная и дополнительная заработная плата исполнителей темы 99
4.3.4 Накладные расходы 101
4.3.5 Формирование бюджета затрат научно-исследовательского проекта 101
Заключение 102
Глава 5 Социальная ответственность 105
5.1 Производственная безопасность 106
5.2 Анализ выявленных вредных факторов при разработке проектируемого
решения 107
5.2.1 Производственные факторы, связанные с аномальными
микроклиматическими параметрами воздушной среды на местонахождении работающего 107
5.2.2 Отсутствие или недостаток необходимого искусственного освещения 109
5.2.3 Повышенный уровень шума на рабочем месте 113
5.2.4 Психофизические факторы 113
5.3 Анализ выявленных опасных факторов при разработке проектируемого
решения 114
5.3.1 Поражение электрическим током вызванное разницей потенциалов 114
5.4 Экологическая безопасность 115
5.4.1 Анализ влияния объекта исследования на окружающую среду 115
5.4.2 Обоснование мероприятий по защите окружающей среды 116
5.5 Безопасность в ЧС 118
5.5.1 Обоснование мер по предотвращению пожара и разработка
порядка действия в случае его возникновения 119
Заключение 121
Список литературы 122
Приложение А 124
Приложение Б 140
📖 Аннотация
В данной работе представлено проектирование высокоскоростного привода на базе червячного редуктора для шиберного клапана, являющегося ключевым регулирующим органом в системах тепло- и холодоснабжения зданий. Актуальность исследования обусловлена жесткими требованиями к быстродействию и надежности автоматических систем регулирования, где пневматические приводы обеспечивают высокую скорость срабатывания, а электрические — гибкость настройки, что создает потребность в разработке компактного и эффективного механического преобразователя. Основным результатом является разработанная конструкция червячного редуктора, рассчитанного на заданные скоростные и моментные характеристики, с проведенными проверочными расчетами на прочность, долговечность подшипников и шлицевых соединений. Научная значимость заключается в углубленном анализе и синтезе параметров червячной передачи для высокоскоростного режима, а практическая — в создании готового проектного решения, пригодного для внедрения в серийное производство приводов клапанов. Теоретической основой послужили работы таких авторов, как Гуревич Д.Ф., исследовавший трубопроводную арматуру, Кудрявцев В.Н., рассматривавший планетарные передачи, Андриенко Л.А. в области деталей машин, и Анурьев В.И., чей справочник является фундаментальным источником для конструкторов-машиностроителей.
📖 Введение
Современные объекты капитального строительства оснащаются всеми видами инженерного обеспечения для нормальной жизнедеятельности человека. Среди них первое место занимают системы тепло- и холодоснабжения зданий. В соответствии с требованиями нормативных документов в области строительства эти системы, вне зависимости от их масштабов и сложности, должны оснащаться средствами автоматического регулирования и управления. Одним из основных элементов системы автоматического регулирования является регулирующий орган, который по сигналу управляющего устройства (контроллера, термостата и пр.) изменяет подачу тепло- или холодоносителя в установки различного назначения. Регулирующий орган состоит из регулирующего клапана и привода.
В варианте исполнения с электрическим приводом клапан имеет ряд настраиваемых параметров, позволяющих адаптировать его для работы в конкретном технологическом процессе, в том числе в режиме автономного поддержания заданных параметров регулируемого потока. Также может быть настроен алгоритм работы в аварийной ситуации при обрыве коммутирующих линий - клапан может автономно принять любое предварительно заданное положение.
В варианте исполнения с пневматическим приводом конструктивное исполнение обеспечивает принудительное перемещение регулирующего элемента в одно из крайних положений за минимальное время, либо его полную остановку.
Целью диссертации является создание компактной конструкции червячного редуктора с целью применение в высокоскоростном приводе, с высокой точностью позиционирования регулирующего клапана осевого типа.
Для достижения поставленной цели требуется решить следующие задачи:
1. Анализ современных конструкций приводов для регулирующих клапанов;
2. Выполнить необходимые расчеты для создания конструкции червячного редуктора.
3. Спроектировать высокоскоростной привод компактного исполнения.
4. Оформить конструкторскую документацию в соответствии с требованиями ЕСКД.
В варианте исполнения с электрическим приводом клапан имеет ряд настраиваемых параметров, позволяющих адаптировать его для работы в конкретном технологическом процессе, в том числе в режиме автономного поддержания заданных параметров регулируемого потока. Также может быть настроен алгоритм работы в аварийной ситуации при обрыве коммутирующих линий - клапан может автономно принять любое предварительно заданное положение.
В варианте исполнения с пневматическим приводом конструктивное исполнение обеспечивает принудительное перемещение регулирующего элемента в одно из крайних положений за минимальное время, либо его полную остановку.
Целью диссертации является создание компактной конструкции червячного редуктора с целью применение в высокоскоростном приводе, с высокой точностью позиционирования регулирующего клапана осевого типа.
Для достижения поставленной цели требуется решить следующие задачи:
1. Анализ современных конструкций приводов для регулирующих клапанов;
2. Выполнить необходимые расчеты для создания конструкции червячного редуктора.
3. Спроектировать высокоскоростной привод компактного исполнения.
4. Оформить конструкторскую документацию в соответствии с требованиями ЕСКД.
✅ Заключение
Значение всех производственных факторов на изучаемом рабочем месте соответствует нормам, которые также были продемонстрированы в данном разделе, за исключением фактора, обладающего свойствами психофизического воздействия на организм человека. Для минимизации влияния данного фактора на организм человека, достаточно соблюдать меры, приведенные в МР 2.2.9.2311 - 07 «Профилактика стрессового состояния работников при различных видах профессиональной деятельности» [20].
Категория помещения по электробезопасности согласно ПУЭ соответствует первому классу - «помещение без повышенной опасности»
Согласно правилам по охране труда при эксплуатации электроустановок персонал должен обладать 1 группой допуска по электробезопасности. Присвоение группы 1 по электробезопасности производится путем проведения инструктажа, который должен завершаться проверкой знаний в форме устного опроса и (при необходимости) проверкой приобретенных навыков безопасных способов работы или оказания первой при поражении электрическим током [18].
Категория тяжести труда в кабинете машиностроительного предприятия по СанПин 1.2.3685-21 относится к категории 1А (работы, производимые сидя и сопровождающиеся незначительным физическим напряжением с интенсивность энергозатрат до 120ккал/час) [21].
Помещение где работает конструктор относится к категории помещения группы Д, возможный класс пожара А [22].
Рассмотренный объект, оказывающий незначительное негативное воздействие на окружающую среду, относится к объектам IV категории [22].
Категория помещения по электробезопасности согласно ПУЭ соответствует первому классу - «помещение без повышенной опасности»
Согласно правилам по охране труда при эксплуатации электроустановок персонал должен обладать 1 группой допуска по электробезопасности. Присвоение группы 1 по электробезопасности производится путем проведения инструктажа, который должен завершаться проверкой знаний в форме устного опроса и (при необходимости) проверкой приобретенных навыков безопасных способов работы или оказания первой при поражении электрическим током [18].
Категория тяжести труда в кабинете машиностроительного предприятия по СанПин 1.2.3685-21 относится к категории 1А (работы, производимые сидя и сопровождающиеся незначительным физическим напряжением с интенсивность энергозатрат до 120ккал/час) [21].
Помещение где работает конструктор относится к категории помещения группы Д, возможный класс пожара А [22].
Рассмотренный объект, оказывающий незначительное негативное воздействие на окружающую среду, относится к объектам IV категории [22].
ИЛИ
Поиск аналога
📕 Список литературы
🛒 Оформить заказ
⚡ Работу высылаем в течении 5 минут после оплаты.