СОДЕРЖАНИЕ………………………………………………………......................3
ВВЕДЕНИЕ……………………………………………………………..…….…….4
1.ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ РАЗДЕЛ
1.1 . Исследование прочности кромки стекла …………………..……..….... 17
1.2 . Оптимизация режимов упрочнения. Получение образцов ……………22
1.3.Измерение прочности после упрочнения и сравнение с исходными данными………………………………………………………………………...…...28
2. КОНСТРУКТОРСКИЙ РАЗДЕЛ
2.1Оборудование для упрочнения стекла………………………………..…..34
2.2.Стенд для испытаний образцов на прочность……………………...……44
2.3.Методика измерения прочности на поперечный и центрально-симметричный изгиб…………………………………………………………..48
4.БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ
4.1. Анализ опасных, вредных факторов при проведении испытаний……..63
4.2 Разработка технических мер при проведении испытаний ………..…….67
4.3. Экологическая оценка проведения испытаний и разработка мер по охране природы ………………………………………………………………………….…75
5. ОРГАНИЗАЦИОННО – ЭКОНОМИЧЕСКИЙ РАЗДЕЛ
5.1. Актуальность темы и новизна проекта………………………….….……81
5.2.Расчет себестоимости цены расчетного проекта ………………………...82
5.3. Определение экономической эффективности и технико-экономические показатели проекта………………………………….........……………………….87
Заключение…………………………………………………………………………..89
СПИСОК ИСТОЧНИКОВ ………………………………………………………….90
АННОТАЦИЯ
Актуальность темы определяется тем, что в исследовательском разделе проведен анализ прочности кромки стекла со стороны реза и гладкой кромки, оптимизация режимов упрочнения и сравнение полученных данных. Целью данного проекта является разработка и анализ методов упрочнения гладкой кромки стекла.
Дипломный проект состоит из графической части и пояснительной записки. В пояснительной записке проанализированы существующие методы раскроя стекла, которые тесно связаны с прочностными характеристиками.
В исследовательском разделе проведен исследование прочности кромки стекла, оптимизация режимов упрочнения и сравнение полученных данных. В специальном разделе показаны оборудование для упрочнения стекла, стенд для испытаний образцов и рассмотрена методика измерения прочности на поперечный и центрально-симметричный изгиб. В разделе безопасности жизнедеятельности проанализированы опасные и вредные факторы, возникающие при проведении исследований. Дана экологическая оценка проведения исследований, предусмотреть меры по охране природы.
В организационно-экономическом разделе сделан расчет технико-экономических показателей при проведении данного исследования.
Во введении я показываю существующие методы раскроя стекла, которые тесно связаны с прочностными характеристиками, на примере действующей флоат-линии изготовления стекла Саратовского завода и статьи «Исследование влияния способа раскроя ленты стекла на его прочностные свойства».
Наиболее непрочной частью листа стекла являются его краевые участки, что связано с большим числом грубых концентраторов напряжений, остающихся в кромке после раскроя движущейся ленты и сохраняющих степень своей опасности неизменной на протяжении всего периода транспортировки, хранения и эксплуатации стекла. Поэтому, очевидно, что значительная часть боя листов стекла может быть связана с разрушениями, зародившимися в их крае (краевой эффект).
В процессе непрерывного производства листового стекла применяется способ механического раскроя (как наиболее простой и доступный), который заключается в получении медианной трещины с помощью твердосплавного ролика. Чтобы при этом получить качественный край, то есть бездефектную кромку и гладкий блестящий торец с перпендикулярными поверхностями, необходимо строгое соблюдение оптимальных параметров раскроя [1]. В противном случае край будет иметь грубый вид с большим количеством сколов и щербин. Количественными критериями оценки качества кромки стекла являются его прочность на поперечный изгиб и термостойкость [2,3].
Механический рез снижает прочность стекла в среднем на 60%. Повысить прочность такого стекла можно, обработав его кромки. Самый распространенный метод обработки - механический. Однако прочность стекла при этом повышается ~ на 30 % [2].
В настоящее время на флоат-линии ЭПКС-4000 (ОАО «Саратовский институт стекла») впервые в стекольной практике с целью получения листов стекла, имеющих край с бездефектной (прочной) кромкой, осуществляется внедрение установки лазерной резки, показанной на рисунке 1, для отделения бортов от движущейся ленты стекла.
Актуальность темы.
В данном разделе, на примере производства и упрочнения стекла, на лазерной установки произведен сравнительный анализ экономической эффективности упрочнения стекла с использованием лазерного излучения. При расчетах в качестве типового изделия берем стеклянную заготовку - прямоугольник размером 100х20мм.
Актуальность темы заключается в необходимости упрочнения гладкой кромки стекла.
Также сравнение производственного процесса при использовании лазера позволяет сделать вывод, что существенно увеличится производительность установки. С использованием лазера изменены следующие статьи затрат:
затраты на основные материалы;
затраты на электроэнергию;
накладные расходы;
амортизационные отчисления основного технологического оборудования.
Новизна проекта.
Проект позволяет производить изделия очень высокого качества с заданными параметрами прочности и реализовывать по более высоким ценам, что до этого момента не представлялось возможным или предполагало очень большие затраты.
Исследования проводятся на установке лазерного управляемого термораскалывания (ОАО «Московский завод «Сапфир») Управление установкой осуществляется при помощи компьютера (ПЭВМ). На этой ПЭВМ производится обработка результатов исследования, оформленные результаты исследования и готовая расчётно-пояснительная записка к диплому, результаты, а также графический материал распечатываются на принтере.
Шитова Л.А., Литвинов В.А., Сурков В.В. Характеристика параметров раскроя и их влияние на качество кромки стекла // Стекло и керамика. - 2001. - №9.-С. 10-12.
2 Шитова Л.А., Лалыкин Н.В., Кузнецова Т.А. Качество кромки стекла
и его прочность // Стекло и керамика. - 1991. - № 8. - С. 2-3.
3 Бартенев Г.М. Механические свойства и тепловая обработка стекла.
М.: 1960.
4 Писаренко Г.С. Конструкционная прочность стекол и ситаллов / Киев,
Наукова думка, 1979. - С. 13-14.
5 Кондратьева Н.В. Экспериментальные исследования прочности
листового стекла при поперечном изгибе // Стекло и керамика. - 2006. - № 2.
-С. 5-7.
6 Гиндин П.Д., Борисовский В.Е., Ежов В.П., Колесник В.Д., Аблязов К. А., Жималов А.Б., Солинов В.Ф., Файстель У., Аккер Ш. Труды III Международ.научно-техническойконференции«Стеклопрогресс-XXI»,22-25 мая 2006 г., Саратов. Внедрение лазерной резки флоат-стекла в процессе выработки.
7 Жималов А.Б.,Солинов В.Ф.,Каплина Т.В. «Стекло и керамика».№10. 2006. Москва. – с. 3-5. Влияние способа раскроя ленты стекла на его прочностные свойства.
8 Вафин Р. К., Лешковцев В. Г. «Основы механики разрушения». Учебное пособие по курсам «Конструктивная прочность и её физические основы», «Основы физики прочности» / под. ред. Светлицкого В.А., Москва, 1988г.
9 Санитарные нормы и правила устройства и эксплуатации лазеров
№5804-91-М: Минздрав РФ. 1991г.
10 НПБ 105-03. Определение категорий помещений, зданий и наружных установок по взрывопожарной и пожарной опасности. - М.: ГУ ГПС МДВ РФ,2003.
11 ГОСТ 12.1.003-83 ССБТ. Шум. Общие требования безопасности
12 ГОСТ 12.1.005 - 88 ССБТ. Общие санитарно-гигиенические требования к воздуху рабочей зоны.
13 СНиП 23-05-95. Естественное и искусственное освещение помещений. Нормы проектирования. -М: Стройиздат 1995г.
14 ГОСТ 12.2.032-78. ССБТ. Рабочее место при выполнении работ сидя. Общие эргономические требования.
15 СанПин 2.2.2/2.4.1340-03 Гигиенические требования к персональным электронно-вычислительным машинам и организации работы. -М: Федеральный центр Госсанэпиднадзора Минздрава России. 2003г.
16 Извлечение металлов и неорганических соединений из отходов. Ситтиг М. Пер.с англ. Под редакцией Эммануэля Н.М. –М: Справочное издание. Металлургия. 1985г.