Введение 11
1 Обзор методов и средств испытания изделий и материалов на стойкость к
истиранию 13
1.1 Метод определения стойкости защитно-декоративных покрытий
деталей и изделий из древесины к истиранию по ГОСТ 27820-88 13
1.2 Метод определения стойкости лакокрасочного покрытия к
истиранию по ГОСТ 20811-75 15
1.3 Метод определения сопротивления истиранию резиновых изделий
при скольжении по ГОСТ 426-77 18
1.4 Метод определения стойкости рисунка, нанесенного на изделиях хозяйственного назначения из пластмасс к истиранию по ГОСТ Р 50962-96.... 20
1.5 Метод определения стойкости к истиранию текстильных материалов
по ГОСТ 9913-90 23
1.6 Методы испытания механической прочности изоляции обмоточных
проводов истиранием по ГОСТ 14340.10-69 и ГОСТ 15634.2-70 25
1.7 Анализ методов испытания изделий и материалов на стойкость к
истиранию 28
2 Разработка структурной схемы стенда 29
3 Выбор и расчет элементов схемы электрической принципиальной 31
3.1 Выбор микроконтроллера 31
3.2 Выбор шагового двигателя 33
3.3 Выбор драйвера шагового двигателя 34
3.4 Выбор преобразователя интерфейса USB-UART 36
3.5 Выбор датчика двойных ходов иглы 38
3.6 Расчет блока питания 39
3.6.1 Расчет цепи питания +12В 39
3.6.2 Расчет цепи питания для ин = +15 В 41
4 Конструкторско-технологическая часть 43
4.1 Общие требования к конструкции 43
4.2 Разработка печатной платы 45
5 Расчет надежности 48
6 Разработка алгоритма работы для микроконтроллера 54
7 Методика аттестации стенда 55
7.1 Опробование 55
7.2 Определение погрешности установки напряжения между образцом и
испытательной иглой 56
7.3 Определение погрешности установки тока срабатывания реле 57
7.4 Определение погрешности скорости движения иглы 57
7.5 Оформление результатов аттестации 58
8 Финансовый менеджмент, ресурсоэффективность и ресурсосбережение 59
8.1 Составление перечня работ 59
8.2 Расчет трудоемкости работы 60
8.3 Расчет материальных затрат 63
8.4 Основная и дополнительная заработная плата исполнителей 65
8.5 Отчисления во внебюджетные фонды 67
8.6 Формирование бюджета работы 67
9 Социальная ответственность 69
Введение 69
9.1 Техногенная безопасность 69
9.1.1 Анализ выявленных вредных факторов при разработке и
эксплуатации стенда 70
9.1.2 Анализ выявленных опасных факторов при разработке и
эксплуатации стенда 73
9.2 Региональная безопасность 74
9.3 Организационные мероприятия обеспечения безопасности 75
9.3.1 Мероприятия по выполнению норм естественного и искусственного
освещения 75
9.3.2 Неблагоприятные условия микроклимата 79
9.3.3 Правила организации рабочего места 79
9.3.4 Мероприятия по пожарной безопасности 81
9.4 Особенности законодательного регулирования проектных решений... 82
9.5 Безопасность в чрезвычайных ситуациях 82
Заключение 85
Список использованных источников 86
Приложение А ФЮРА.441132.002.Э1 Схема структурная 88
Приложение Б ФЮРА.441132.002.Э3 Схема электрическая принципиальная .. 89 Приложение В ФЮРА.441132.002.ВО Механизм скребковый. Чертеж общего
вида 90
Приложение Г1 ФЮРА.441132.002.Ш1А Плата печатная сторона А 91
Приложение Г2 ФЮРА.441132.002.ППБ Плата печатная сторона Б 92
Приложение Д ФЮРА.441132.002.СБ Плата управления. Сборочный чертеж . 93
Приложение Е ФЮРА.441132.002 Спецификация 94
Приложение Ж Блок схема программы 96
Приложение И Линейный график выполнения ВКР 97
В настоящее время к качеству изделий предъявляются высокие требования. В конкурирующей среде производители заинтересованы в выпуске качественной продукции. Чтобы обеспечить контроль качества материалов и изделий, были введены соответствующие стандарты для каждого вида материала. Эти стандарты устанавливают методы и средства для контроля качества изделий. Контроль может проводиться как в производственном цикле, так и сторонними организациями. Соответствие стандартам гарантирует высокое качество конечной продукции.
Одним из факторов, воздействующих на материалы, является процесс истирания. Стандарты для каждого вида материала устанавливают свои методы и приборы для испытаний на стойкость к истиранию. На рынке существуют приборы, которые позволяют проводить испытания истиранием отдельных материалов и изделий. Зарубежная фирма Taber Instruments выпускает универсальные абразиметры, однако эти приборы дороги и не всегда существует возможность их закупки.
В связи с этим возникает необходимость в разработке стенда для испытания материалов и изделий на стойкость к истиранию.
Однако ряд специфических нюансов методов испытаний делает весьма затруднительным создание единого унифицированного стенда.
В настоящее время востребованными в промышленности являются испытания кабельной продукции. Поэтому основной упор при разработке будет сделан на ГОСТ 14340.10-69 и ГОСТ 15634.2-70. Остальные методы будут идти как факультативные. Их реализация будет сводиться к разработке различных сменных насадок для основного стенда.
Обмоточные провода - это провода, применяемые для изготовления обмоток электрических машин, трансформаторов, дросселей, электромагнитных реле и т.п. От качества и стабильности параметров изоляции
провода зависит функционирование всего агрегата, в котором такие провода применяются.
Провода с эмалевой изоляцией получили очень широкое распространение, так как малая толщина изоляции позволяет уменьшить габариты и массу электрических машин. Это является большим плюсом при проектировке различных агрегатов, использующих электрические двигатели. Кроме того эмалевая изоляция обладает хорошими электрическими и механическими параметрами.
Для обеспечения постоянно высокого качества продукции на производстве, необходимо оперативно проводить контроль ряда параметров провода на участках ОТК кабельных предприятий. В проведении испытаний так же заинтересованы предприятия, применяющие в производстве обмоточные провода. Одним из параметров, подвергаемых испытанию, является стойкость изоляции провода к истиранию.
Целью данной выпускной квалификационной работы является разработка стенда для испытания изделий и материалов на стойкость к истиранию. Для выполнения поставленной задачи необходимо проанализировать метод испытания, разработать структурную и электрическую принципиальную схемы, произвести выбор элементной базы и составить алгоритм программы управления системой.
В ходе данной выпускной квалификационной работы был выполнен аналитический обзор литературных источников и нормативно-технической документации по вопросам проведения испытания изделий и материалов на стойкость к истиранию. На основании данного обзора был сделан вывод, что создание универсального испытательного стенда является задачей осуществимой, но весьма трудоемкой в рамках одного дипломного проекта. В связи с этим было решено сфокусироваться на создании стенда для испытания изоляции проводов истиранием.
На основании метода, приведенного в стандартах [6,7] были разработаны структурная и принципиальная электрическая схемы стенда, позволяющего проводить испытания на стойкость к истиранию изоляции проводов. Далее был произведен выбор и расчет элементов принципиальной схемы и разработана печатная плата устройства.
Управление стендом осуществляется посредством микроконтроллера STM32F103 фирмы STMicroelectronics, который через драйвер L6474PD управляет шаговым двигателем FL57STH51-2804А.
В качестве продолжения работы предлагается разработка различных приставок и насадок для того, чтобы расширить функционал и проводить испытания на истирание любых материалов и изделий, если таковая проверка предусмотрена в стандартах и технических условиях.
Помощь студентам и аспирантам в выполнении работ от наших партнеров
