СПЕЦИАЛЬНОСТИ «МЕТАЛЛУРГИЧЕСКИЕ МАШИНЫ
И ОБОРУДОВАНИЕ»
Содержание и объем дипломного проекта механика определяется заданием, которое конкретизируется руководителем дипломного проекта и включает нижеследующие разделы.
3.1. ТЕХНОЛОГИЯ
В этом разделе описывается существующая технология производства и характеризуется качество продукции; производится анализ существующего технологического процесса с точки зрения возможности его совершенствования на основании последних достижений отечественной и зарубежной техники и передового опыта; намечается конкретный перечень мероприятий, необходимых для реализации предлагаемых в дипломном проекте решений.
3.2. ОБОРУДОВАНИЕ
Выполняется анализ применяемого оборудования с целью определения возможности его использования в новой технологической схеме; выбирается дополнительное оборудование для новой технологической схемы; определяются его характеристики; разрабатываются схемы и дается полное описание вновь предлагаемых узлов и механизмов; рассчитываются допустимые нагрузки на узлы и механизмы машины; определяются мощности приводов основных механизмов и агрегатов; выполняются прочностные расчеты основных элементов, узлов и механизмов; рассматриваются вопросы автоматизации агрегатов; предусматриваются меры по повышению долговечности и износостойкости деталей и узлов машин; рассматриваются вопросы эксплуатации, обслуживания я ремонта оборудования, проектируются или применяются современные системы смазки трущихся элементов машины; выбирается подъемно-транспортное оборудование; разрабатывается план и поперечный разрез здания цеха с существующим и новым оборудованием; составляется спецификация оборудования.
3.3. СПЕЦИАЛЬНАЯ ЧАСТЬ (СПЕЦВОПРОС)
Специальная часть является основной всего дипломного проекта и имеет целью более глубокую и полную проработку некоторых из перечисленных ниже вопросов:
– разработка новой конструкции машины или ее механизмов;
– разработка новой конструкции привода машины;
– разработка новых гидропневматических приводов;
–разработка системы смазки оборудования;
– план организации работ по монтажу крупных объектов с разработкой схем приспособлений;
– разработка новой технологии ремонта с подробной разработкой приспособлении;
– исследования кинематики и динамики механизмов машины с использованием ЭВМ;
– оптимизация параметров машины с использованием ЭВМ;
– методика прочностных расчетов деталей и узлов с использованием ЭВМ.
3.5. АВТОМАТИЗАЦИЯ ПРОИЗВОДСТВЕННОГО КОМПЛЕКСА
ИЛИ АГРЕГАТА
При автоматизации производственного комплекса или агрегата с применением автоматизированной системы управления технологическим процессом (АСУ ТП) дается характеристика комплекса или агрегата как объекта управления, формулируются цель и критерий эффективности управления, и дается описание функциональной и обеспечивающей частей АСУ ТП комплекса, агрегата. Описание функциональной части АСУ ТП включает перечень основных информационных, управляющих и вспомогательных функции системы, их краткую характеристику и краткое описание последовательности выполнения. Описание обеспечивающей части АСУ ТП включает перечень, характеристику и краткое описание взаимодействия элементов технического, информационного, математического, программного и организационного обеспечения системы. Характеризуются связи системы со смежными и вышестоящими автоматизированными системами управления. Описание АСУ ТП иллюстрируется укрупненными функциональной, технической и другими структурными схемами системы. Приводится краткая техническая характеристика системы. Анализируется возможность развития системы.
При автоматизации разрабатываемого комплекса или агрегата с помощью локальных систем автоматического управления и регулирования дается перечень локальных систем, характеристика их объектов управления, цели и критерии эффективности управления. Описывается функциональная и техническая структура локальных систем. Приводятся функциональные и принципиальные структурные схемы систем. Описываются связи между локальными системами. Приводятся краткие технические характеристики систем. Анализируется возможность и целесообразность повышения уровня автоматизации комплекса, агрегата, в том числе путем создания АСУ ТП. Дается краткое описание рациональной структуры АСУ ТО комплекса, агрегата.
Объем раздала должен составлять 8–10 рукописных и 4–5 машинописных листов формата А4 (включая схемы).
3.6. РЕМОНТ, МОНТАЖ И СМАЗКА
В этом разделе рассматриваются вопросы организации работ по монтажу оборудования с разработкой схем приспособлений, применяемых при этом; вопросы ремонта, оборудования со схемами приспособлений; рекомендуемых для его осуществления, а также меры по повышению долговечности и износостойкости деталей и узлов машины; разрабатываются меры повышения безопасности работы оборудования (эксплуатации); проектируются или применяются современные системы смазки трущихся элементов машины.
3.7. ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ
Эта часть проекта выполняется согласно «Методическим указаниям ...» ведущей кафедры экономики. Объем этого раздела пояснительной записки не должен превышать 10‑15 рукописных и 7‑10 машинописных листов формата А4.
3.8. ОХРАНА ТРУДА И ЭКОЛОГИЯ
Этот раздел дипломного проекта выполняется в соответствии с «Методическими указаниями ...» кафедры «Безопасность жизнедеятельности». Объем этого раздела пояснительной записки не должен превышать 10‑15 рукописных и 7‑10 машинописных листов формата А4.
3.9. ГРАФИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ
Графическая часть дипломного проекта механика включает не менее 10 листов чертежей формата А1, выполненных в полном соответствии с заданием, утвержденным заведующим кафедрой.
Пояснительная записка дипломного проекта не должна превышать 90‑130 рукописных и 60‑80 машинописных листов формата А4.
СОДЕРЖАНИЕ ДИПЛОМНОЙ РАБОТЫ
Содержание и объем дипломной работы определяется заданием на дипломную работу. Дипломная работа должна включать следующие разделы:
‑ состояние вопроса и постановка задачи;
‑ теоретическая часть;
‑ экспериментальная часть;
‑ обработка и представление результатов эксперимента;
‑ технико-экономическое обоснование работы;
‑ охрана труда и экология;
‑ графическая часть.
4.1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ
Эта часть начинается введением, где крупным планом формируется проблема: цель и задачи исследования. Затем излагается литературный обзор работ, посвященных решению данной проблемы. При разработке новых способов или устройств на основе патентного поиска находятся аналоги и прототипы. В обзоре рассматривается уровень решенных вопросов, дается критическая оценка результатов и постановка нерешенных задач и вопросов по теме. Не допускается пересказ и простое реферирование литературы.
Анализ известных работ обязательно должен носить творческий характер, позволяющий в конечном итоге оценить преимущества и недостатки известных положений, наметить пути решения проблемы. Творческий характер анализа исключает простое аннотирование работ.
В итоге анализа делаются четкие выводы, подтверждающие объективность сформулированной проблемы, ставится задача исследования и намечаются пути ее решения. Литературный обзор обязательно сопровождается ссылками на источники, которые указываются в списке использованных источников в конце пояснительной записки.
4.2. ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ
Эта часть начинается с анализа объекта исследования.
Если работа посвящена совершенствованию известных объектов, то после подробного описания со ссылками на литературу и поясняющими рисунками, схемами или математическими выкладками показываются недостатки и возможные пути совершенствования объекта со всеми необходимыми пояснениями.
При разработке нового объекта исследования, после рассмотрения недостатков аналогов делается вывод о целесообразности разработки новых решений. Затем формулируется существо нового решения с поясняющими рисунками, схемами, расчетными примерами конкретного исполнения. При этом отмечается область практического применения.
Раздел предусматривает разработку математической модели, которая может быть предназначена для описания геометрии, расчета энергосиловых параметров, напряженно-деформированного состояния, формоизменения, параметров оборудования, приборов и т.д.
Разработка нового метода теоретического или экспериментального исследования требует подробного математического обоснования и описания его существа. Подробнее описание методов исследования изложено в литературе [1…8].
Для практической реализации математической модели разрабатывается алгоритм расчета параметров, который представляется в пояснительной записке в виде блок-схемы. Возможно совершенствование имеющихся алгоритмов после соответствующего обоснования. Уровень дипломной работа будет существенно выше, если по разработанному алгоритму будет подготовлена программа расчета на ЭВМ. Программа должна быть пояснена необходимыми и достаточными для пользователя указаниями.
В том случае, если объект не требует создания новой математической модели, то за основу берется с обоснованием одна из известных математических моделей. Ее необходимо представить в пояснительной записке с соответствующими пояснениями, которые бы показывали возможности модели и свидетельствовали о компетенции студента в данном вопросе.
При использовании существующих алгоритмов и программ в пояснительной записке также приводится обоснование их выбора и даются необходимые для понимания и использования комментарии.
Параметрический анализ. Выполняется с целью иллюстрации разработанной математической модели, сравнения результатов с другими методиками, пояснения взаимосвязи параметров объекта и на этой основе поиска оптимальных параметров для решения той или иной практической задачи. Информация о взаимосвязи параметров в дальнейшем должна стать основой для разработки новой пли совершенствования существующей технологии, режимов деформации, оборудования, а в ряде случаев и процесса деформации. Существенным недостатком работы может стать неиспользование результатов параметрического анализа в последующих разделах работы, имеющих прикладной характер.
В случае сложности математической модели и, как следствие, неудобства ее использования в инженерной практике, можно рекомендовать выполнение численного эксперимента с привлечением методов планирования. Обработка результатов численного эксперимента дает возможность получить инженерные аналитические зависимости, либо номограммы.
При неоднозначном влиянии параметров на целевую функцию целесообразно, а в ряде случаев необходимо осуществить поиск оптимальных значений управляющих параметров, обеспечивающих экстремум целевой функции.
При отсутствии опытных данных и результатов исследований других авторов достоверность математических моделей следует проверить для тестовых условий.
Параметрический анализ сопровождается графиками и таблицами.
4.3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ
В этой части подробно рассматривается методика экспериментального исследования с обоснованием ее выбора (общеизвестные методики подробно излагать не следует); дается описание оборудования, устройств и аппаратуры, применяемой при экспериментальном исследовании; подробно описывается программа эксперимента и его сущность (желательно использование математических истодов планирования эксперимента).
Опытная установка. При наличии опытной установки в работе приводятся ее схема и техническая характеристика, анализируются ее возможности для проведения требуемого эксперимента. Если установка не удовлетворяет требованиям эксперимента, то следует выполнить эскизно-технические проработки по ее реконструкции, либо оснащению контрольно-измерительной аппаратурой, другим рабочим инструментом и т.д.
При отсутствии установки должен быть выполнен эскизно-технический проект, которому должна предшествовать принципиальная схема установки. При этом допускается выполнение отдельных узлов установки, имеющих принципиальное значение для опытов. При необходимости выполняется расчет основных параметров установки.
В итоге приводится техническая характеристика установки с акцентом на точность контролируемых в опытах параметров.
Методика экспериментальных исследований. Указывается цель и задачи экспериментальных исследований. Выбор методики экспериментального исследования обосновывается. Описывается существо методики (известные методики подробно излагать не следует). Разрабатывается программа эксперимента. При этом желательно использовать математические методы планирования. При возможности желательно также предусматривать автоматизацию эксперимента. В этом же разделе дипломной работы следует отразить материалы, используемые в опытах, и методику подготовки образцов.
При разработке методики экспериментальных исследований необходимо руководствоваться теорией подобия и физического моделирования, о также анализом размерностей.
4.4. ОБРАБОТКА И АНАЛИЗ ОПЫТНЫХ РЕЗУЛЬТАТОВ
Массив опытных данных желательно обрабатывать на ЭВМ по имеющимся стандартным программам. Обработка данных на ЭВМ предполагает построение графических зависимостей, статистическую обработку данных с оценкой критерием достоверности и точности.
После обработки опытных данных проводится сравнение результатов с теорией и результатами, полученными другими последователями. Отсутствие такого сравнения мотивируется.
При отсутствии теоретических зависимостей для изучаемого объекта целесообразна аппроксимация опытных данных на ЭВМ по имеющимся программам. При этом должна бить указана ошибка аппроксимации.
Опытные результаты подробно анализируются. Анализ сопровождается рисунками и таблицами. При этом возможно подтверждение известных положений, либо получение новых результатов, что должно быть отражено в пояснительной записке.
На основе опытных данных могут быть построены номограммы, что целесообразно при отсутствии теоретических зависимостей, либо сложности последних.
Разработка рекомендаций. Этот раздел обычно незначительный по объему и по существу является самым важным, поскольку показывает эффективность исследовательской работы, ее научное прикладное значение.
На основе выполненных исследований может быть предложен новый способ деформации, либо усовершенствован известный, расширена область применения объекта исследования, усовершенствована технология, либо рекомендована новая, даны рекомендации по изменению параметров оборудования (в частности, рабочего инструмента) и т.д.
4.6. ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ РАБОТЫ
Объем технико-экономического обоснования в каждом конкретном случае согласовывается руководителем работы с консультантом кафедры «Экономика и организация производства». В общем случае предусматривается технико-экономическое обоснование работы; в случае внедрения работы в промышленность делается оценка ее экономической эффективности, составляется смета затрат на проведение исследования; рассматриваются вопросы НОТ.
4.6. ОХРАНА ТРУДА И ЭКОЛОГИЯ
Этот раздел формулируется руководителем работы совместно с консультантом кафедры «Безопасность жизнедеятельности». Разработки по этому разделу в основном должны быть направлены на охрану труда дипломника при выполнении дипломной работы.
4.7. ГРАФИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ
В графической части выполняются чертежи оборудования и устройств для экспериментального исследования; приводятся основные схемы; изображаются устройства, рекомендуемые в результате выполнения работы; приводятся иллюстративное материалы, поясняющие теоретические и экспериментальные исследования.
Графическая часть дипломной работы должна содержать не менее 6 листов чертежей формата А1.
Основные разделы дипломной работы излагаются в пояснительной записке, состоящей из 80–120 рукописных и 60‑80 машинописных листов формата А4.
ЗАДАНИЕ ПО ДИПЛОМНОМУ ПРОЕКТИРОВАНИЮ
Задание по дипломному проектированию составляет руководитель дипломного проекта и утверждает заведующий кафедрой.
В задании четко формулируется следующее:
– тема проекта (работы);
– специальная часть (спецвопрос);
– перечень вопросов, подлежащих разработке;
– графическая часть.
5.1. ТЕМА ПРОЕКТА
Тема проекта (работы) должна иметь краткую формулировку, раскрывающую смысл и направленность дипломного проекта. Целесообразно в названии темы отразить и принадлежность к определенному заводу (цеху, стану).
5.2. СПЕЦИАЛЬНАЯ ЧАСТЬ (НАИМЕНОВАНИЕ)
Специальная часть (спецвопрос), являясь основой дипломного проекта, должна нести название ключевого, наиболее глубоко и подробно рассматриваемого вопроса, нашедшего отражение в основном разделе дипломного проекта.
5.3. ПЕРЕЧЕНЬ ВОПРОСОВ, ПОДЛЕЖАЩИХ РАЗРАБОТКЕ
Вопросы, подлежащие разработке в дипломном проекте, включают перечень конкретных кратко сформулированных, но достаточно полно отражающих суть задания вопросов, касающихся всех разделов дипломного проекта (содержание которых изложено выше в главах 3, 4, 5).
5.4. ГРАФИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ
Здесь перечисляется тот графический материал, который должен быть представлен для полного раскрытия проекта с конкретизацией по чертежам и их объему в листах формата А1. Общий объем графической части проекта должен включать не менее 8 листов чертежей формата А1 для студента-технолога и 10 листов – для студента-механика.