Меморандум о конфиденциальности
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение
Высшего профессионального образования
«Самарский государственный технический университет»
(ФГБОУ ВПО «СамГТУ»)
Факультет машиностроения и автомобильного транспорта
Кафедра «Технологии машиностроения»
Курсовой проект
по дисциплине: «»
Выполнил: студент 2-Миат-11маг Балакиров С.Н.
Проверил: к.п.н. доцент Мезенева О.В.
Самара 2014 г.
Введение
Упрочняющая обработка деталей, эксплуатирующихся в условиях циклических нагрузок, проводится с целью повышения прочности материала и создания в поверхностном слое сжимающих остаточных напряжений, которые увеличивают критическое напряжение роста трещины и, тем самым, усталостную прочность детали. Наиболее распространенным методом такой обработки является поверхностное пластическое деформирование (ППД), вызывающее увеличение плотности дефектов кристаллической решетки за счет холодной пластической деформации материала поверхностного слоя (наклепа). [1]. Однако при повышенных температурах эксплуатации детали, когда подвижность дислокаций достаточно велика, в упрочненных слоях формируются полигонизованные дислокационные структуры, способствующие зарождению микротрещин. По этой причине ППД зачастую снижает прочность деталей, работающих при повышенных температурах, например, газотурбинных двигателей (ГТД).
В связи с этим для упрочняющей обработки деталей ГТД широко применяется метод термопластического упрочнения (ТПУ), главной отличительной особенностью которого является высокий уровень остаточных напряжений сжатия в поверхностном слое при низком уровне наклепа металла [2]. Эффект термопластического упрочнения достигается при принудительном охлаждении за счет создания градиентов температуры в поверхностном слое, достаточных для протекания пластической деформации растяжения, что при окончательном выравнивании температуры приводит к появлению остаточных сжимающих напряжений в поверхностном слое.
На сегодняшний день процесс термопластического упрочнения широко используется в аэрокосмической отрасли, но он не достаточно изучен на микроструктурном уровне. В своей магистерской диссертации я затрону эту проблему и попробую объяснить процесс термопластического упрочнения на макро- и микроуровнях с целью дальнейшего прогнозирования остаточных напряжений и подбора оптимальных параметров обработки.
Проблема исследования:Влияние параметров лазерного термопластического упрочнения (ЛТПУ) на напряженное состояние поверхности металла и его микроструктуру.
Объект исследования:Процесс лазерного термопластического упрочнения.
Предмет исследования: Влияние параметров ЛТПУ на процентное соотношение структурно-фазовых состояний металла после обработки.
Цель исследования:Научиться прогнозировать напряженное состояние поверхностного слоя после ЛТПУ с конкретными параметрами.
Задачи исследования:
1. Смоделировать процесс ЛТПУ в программном пакете ANSYS.
2. Подобрать на основе модели оптимальные параметры.
3. Собрать установку для ЛТПУ на основе имеющегося лазера.
4. Провести физический эксперимент с применением найденных параметров на собранной установке.
5. Измерить остаточные напряжения в поверхностном слое обработанного образца.
6. Сравнить результаты, полученные в ходе эксперимента, с результатами, полученными при помощи компьютерной математической модели.
Гипотеза исследования: В поверхностном слое обработанной ЛТПУ поверхности возникнут сжимающие остаточные напряжения – в 2-2,5 раза выше, чем при стандартном поверхностном пластическом упрочнении, если:
- добиться глубокого проникновения потока энергии в поверхностный слой детали при высоких градиентах охлаждения,
- создать условия для образования заведомо выгодных с точки зрения напряженного состояния фазово-структурных превращений.
Методы исследования:
А) Теоретические:
· работа с источниками и научно-технической литературой;
· анализ;
· метод индукции;
Б) Эмпирические:
· лабораторный эксперимент;
· проектирование математических моделей.
Глава 1. Затраты на НИОКР
Определение сметной стоимости научного исследования и проектно-конструкторских работ.
Сметную стоимость рассчитывают по сумме калькуляционных статей расходов.
1. Материалы, покупные изделия и полуфабрикаты.
Сюда следует отнести стоимость металлов и материалов, покупку образцов, расходы на их транспортировку и доставку на склад завода и организации.
· Образец №1. Шлифованная призма 20х10х4,5 из стали У10А (20 шт.) – 1075 руб.
· Образец №2. Обломок или часть бракованной лопатки ГТД (1 шт.) – 40 руб.
· Фонарик фирмы «Duracell» - 110 руб.
· Штатив лабораторный универсальный ШФР-ММ – 2800 руб.
Итого по статье 1 – 4025 руб.
2. Специальное оборудование для научной и экспериментальной работы.
Его приобретают за счет целевых ассигнований на НИОКР по данной тематике.
· Ноутбук «HP Tnvy dv6» – 29 000 руб.
· Лазерная установка «EASY 50» – 462800,00 руб.
· Высокоскоростная цифровая камера «ВИДЕОСПРИНТ» – 480000 руб.
· Амортизация дефрактометра «ДРОН-3М» - 33500 руб.
Итого по статье 2 – 1005300 руб.
3. Основная зарплата исполнителей НИОКР.
Складывается из зарплаты руководителя проекта - доцента (кандидата технических наук) и зарплаты одного магистранта, но поскольку для магистранта это учебный проект, его работа не оплачивается.
Зарплата вычисляется по формуле:
где m – число категорий сотрудников, ai – среднедневная или среднечасовая зарплата i-ой категории сотрудников, tTi – трудоемкость в часах сотрудников i-ой категории.
Средняя часовая зарплата доцента кафедры «Технология машиностроения» составляет ai = 280 руб./час; трудоемкость в часах составляет tTi = 352 часа.
Итого по статье 3: 
4. Дополнительная зарплата исполнителей НИОКР.
(2);
Где Кдз = 0,12…0,15.
Итого по статье 4: 
5. Отчисления на социальные нужды исполнителя НИОКР.
Отчисления в фонд социального страхования РФ производятся за счет издержек производства и обращения, рассчитываются по формуле:
Где, Осс – размер отчислений в фонд социального страхования, руб; ЗНИОКР – Основная зарплата исполнителей НИОКР= 98560 руб.; Рсс – процент отчислений на социальное страхование - 30%.
Итого по статье 5:
6. Стоимость научных и производственных командировок.
В данной работе командировок не осуществлялось, следовательно затраты по статье 6: 0 руб.
7. Оплата работ выполненных сторонними организациями.
В данной работе услуги сторонних фирм не использовались, следовательно затраты по статье 7: 0 руб.
8. Косвенные накладные расходы.
Определяются коэффициентом Кк.р. от общей суммы сметы найденной в пунктах 1-7.
В учебных целях принимаем Кк.р=0,5.
Итого по статье 8: 1149280,2 *0.5 = 574640,1 руб.
9. Учет инфляции и процента по кредитам.
Инфляция за 3 месяца (январь, февраль, март) составила 2,31 %.
Итого по статье 9: ∑(статей 1-8)∙0,0231= 39822,6 руб.
Итого по всем статьям: ∑(статей 1-9) 1763742,9 руб.
Выводы по главе №1:
1) Сумма затрат на НИОКР по теме «Лазерное термопластическое упрочнение лопаток ГТД» 1763742,9 руб.
2) В сумме затрат на НИОКР наибольший удельный вес имеют затраты на Специальное оборудование для научной и экспериментальной работы (статья 2) 1005300 руб., а наименьший удельный вес – Материалы, покупные изделия и полуфабрикаты (статья 1) 4025 руб.
Распределения затрат на НИОКР по статьям наглядно представлено на диаграмме 1.
Диаграмма 1 – Распределения затрат на НИОКР по статьям.
Бизнес планирование
Поскольку тема моей магистерской диссертации не связана с конкретным производством, в учебных целях будет выполнен сокращенный вариант бизнес-плана инновационного технического проекта.
ООО «ВолгаАвтоПром»
Юридический адрес: 443092, г. Самара, ул. Теннисная 25.
Фактический адрес: 443094, г. Самара, Смышляевское шоссе 1А.
Бизнес план
инновационного проекта
по изготовлению детали «Ступица переднего колеса автомобиля ВАЗ 2108» на
ООО «ВолгаАвтоПром»
Разработчик: Балакиров Сергей Николаевич
Генеральный директор
ООО «ВолгаАвтоПром»: Шакиров Роман Игоревич
Тел.: (846) 221-99-25
Email:pegas333_web@mail.ru
Site:http://VolgaAvtoProm.ru
ООО «ВолгаАвтоПром», Самара 2014 г.
Содержание.
Меморандум о конфиденциальности.
ООО «ВолгаАвтоПром» предупреждает всех лиц, имеющих доступ к конфиденциальной информации, содержащейся в данном бизнес плане, об уголовной ответственности за ее разглашение.
Оглавление.