Требования к оформлению текста

Пояснительная записка выполняется на листах писчей бумаги формата А4 (297x210) и может быть оформлена с использованием любого вида печати или рукописным способом.

На листах основной линией наносятся рамки рабочего поля, которое от­стоит от внешней стороны листа слева на 20 мм, а с других сторон - на 5 мм. Пояснительная записка оформляется на листах формата А4 со штампом, каждый новый раздел печатается с новой страницы на листах с штампом размером 185 х 45 мм, а последующие страницы раздела со штампом размером 185 х 15 мм. Образцы листов формата А4 с заполненными штампами приводятся в приложениях Ж (1-2).

Листы предварительно следует нумеровать карандашом, так как в процессе доработки и исправлений нумерация страниц может измениться.

Титульный лист не нумеруется.

Содержание расчетно-пояснительной записки определяется темой проекта, но в общем виде ее структура должна быть следующей:

1.Введение.

2. Описание объекта, для которого разрабатывается проект.

3. Сравнение возможных вариантов и обоснование предлагаемого подъ­емно-транспортного оборудования.

4. Общее описание предлагаемого оборудования.

5. Расчет узлов предлагаемого оборудования.

6. Технологическая часть.

7. Вопросы техники безопасности, промышленной эстетики и экологии.

8. Технико-экономическое обоснование.

Каждый раздел в тексте записки должен разбиваться на подразделы, ко­торые последовательно нумеруются в пределах данного раздела. Переносить слова в заголовках и подчеркивать заголовки не допускается. В конце заголовков точ­ки не ставятся. Расстояние между заголовком и последующим текстом должно быть не менее 10 мм.

Ссылки на использованные в работе источники должны нумероваться арабскими цифрами в квадратных скобках; цифры соответствуют порядковому номеру источника в списке использованной литературы, который приводится в конце расчетно-пояснительной записки.

Расчетно-пояснительная записка должна содержать иллюстрации, пояс­няющие описание узлов и расчеты. В качестве иллюстраций могут быть ис­пользованы фотографии, ксерокопии, эскизы и т.п.

Количество иллюстраций должно быть достаточным для понимания тек­ста записки.

Под любой иллюстрацией приводится ее номер и текст подрисуночной надписи.

Нумерация рисунков идет последовательно в пределах всей расчетно-пояснительной записки.

Все приводимые в тексте формулы пишутся посередине строк и должны иметь сквозную нумерацию. Номер формулы пишется справа от нее в круглых скобках.

При ссылке в тексте на формулу ее номер дается в круглых скобках, на­пример, «в формуле (3)».

Числа, употребляемые в тексте без размерности, воспроизводятся словами, например: более чем в два раза, доставили десять изделий. Число с указанием размерности пишется цифрой, н апример, «10 кг, 15 м, 160 МПа и т.д.».

Если в тексте приводится ряд числовых значений одного и того же па­раметра, то размерность указывается после последнего числового значения, н апример, «краны пролетом 13, 17 и 23 м».

Основным видом знака умножения является точка или звездочка.

Знак умножения в виде косого креста (х) применяется при переносе формулы с одной строки на другую, причем этот знак повторяется и на новой строке.

Пояснительная записка должна быть написана технически и литератур­но грамотно и, как правило, в безличной форме (принято, установлено и т.п.). Не допускаются фразы от первого лица.

Рекомендуется пользоваться простыми предложениями и применять прямой порядок слов в предложении (подлежащее перед сказуемым, определе­ние перед определяемым словом).

Сокращение слов в тексте не допускаются, за исключением установлен­ных правилами русской орфографии и пунктуации: и т.д., и т.п., и др., и пр., г. (год), гг. (годы). Сокращения допускаются также при ссылке на какой-либо источник, н апример, «См. формулу (1), см. разд. 2, см. п. 2.2, см. с. 10, см. пп. 2.2.1 и 2.2.3»..

Во введении необходимо показать народнохозяйственную значимость рассматриваемого вопроса, современный отечественный и зарубежный уровень развития данного вида оборудования и направления его совершенствования, обосновать актуальность поставленной темы, четко сформулировать цели и за­дачи работы.

В описании объекта следует дать общее описание предприятия, основ­ных технологических процессов и характеристику перемещаемых грузов. Более подробно необходимо остановиться на описании того цеха или участка, где должно работать проектируемое оборудование.

В этом же разделе дается анализ и оценка действующего на данном уча­стке транспортного оборудования и обосновывается необходимость его замены.

При сравнении возможных вариантов необходимо дать инженерный анализ нескольких технических решений поставленной задачи и доказать, что предлагаемый вариант является наиболее рациональным по сравнению с дру­гими. При этом надо привести краткое описание сравниваемых вариантов с обоснованным доказательством их достоинств и недостатков, причем это срав­нение должно производиться применительно к заданным условиям. Следует рассмотреть не менее 2-х вариантов, включая предлагаемый.

Например, для некоторых штучных грузов с одного участка на другой можно использовать электрокары, напольный конвейер, подвесной конвейер, монорельсовую дорогу и т.п.

В своем анализе автор должен продемонст­рировать знание технических возможностей любых подъемно-транспортных машин и показать хорошую инженерную эрудицию при их сравнительном анализе.

Сравнительный анализ должен сопровождаться рисунками с принципи­альными кинематическими схемами или эскизами рассматриваемых вариантов. Схемы могут быть упрощенными, но достаточными для полного представления об особенностях данных машин. Рисунки следует выполнять на отдельных страницах пояснительной записки. Если для пояснения требуются графики, то их можно делать на миллиметровке.

В общем описании предлагаемого оборудования дается подробное опи­сание принципа действия и устройства машины в целом и отдельных ее узлов или звеньев. Описание следует пояснить схемами и эскизами независимо от то­го, показаны эти узлы на чертежах или нет.

При описании основных узлов необходимо дать обоснование их конструктивных решений, воспользовавшись методом сравнения вариантов, но уже в рамках того или иного узла. Например, при выборе колес крана необходимо оценить все возможные конструкции (двухребордные, одноребордные, безребордные); при выборе подшипников нужно обосновать необходимость принятия данного типа подшипника, а не какого-либо другого.

Нельзя ограничиваться фразой «по конструктивным соображениям при­нимаем». Все конструктивные соображения должны быть отражены в тексте записки.

Если объектом проектирования является кран, то в проекте особое внимание должно быть уделено обоснованию типа и формы металлоконструкции, поскольку от правильности их конструирования в значительной степени зави­сит вес и стоимость крана. Здесь следует дать сравнительную оценку листовых и решетчатых конструкций, а также конструкций из прокатных и гнутых про­филей, из трубчатых элементов.

Убедительное обоснование должен получить выбор кинематических схем основных механизмов крана (подъема, передвижения, поворота и пр.).

При определении основных параметров подъемно-транспортных машин принятые значения следует увязывать с действующими ГОСТ. Так, например, при расчете основных параметров кранов необходимо руководствоваться реко­мендациями ГОСТ 1575-81 «Краны грузоподъемные. Ряды основных парамет­ров». При расчете ленточных конвейеров следует пользоваться данными ГОСТ 22644-77 «Конвейеры ленточные. Основные параметры и размеры».

При проектировании конвейеров необходимо обосновать расположение и тип привода, конструкцию натяжного устройства, способы загрузки и раз­грузки конвейеров и другие конструктивные решения. Так, при проектировании подвесного конвейера тяговым элементом могут служить разборная штампо­ванная, втулочно-роликовая, двухшарнирная катковая и другие цепи, поэтому окончательный выбор типа цепи должен быть обоснован.

При определении скорости движения тягового органа конвейера нужно руководствоваться нормальными рядами чисел, которые рекомендуются для отдельных типов машин. Введение ограничений на эти параметры позволит сократить номенклатуру редукторов, двигателей, муфт и прочего оборудования.

Следует помнить, что в конструкторской работе нет мелочей, и непра­вильный выбор даже стопорной шайбы может привести к непредвиденным по­ломкам и авариям. Однако дипломники, как правило, мало уделяют внимания таким вопросам, как выбор типа соединительных муфт, типа подшипников и уплотнений, способов смазки, рационального способа стопорения резьбовых соединений, закрепление деталей на валах от осевого смещения. Практика ра­боты ГАК показывает, что именно на эти вопросы дипломники дают самые не­удовлетворительные ответы при защите.

Таким образом, в этом разделе важно не столько описание конструкции, сколько доказательства обоснованности всех принятых конструктивных реше­ний как машины в целом, так и отдельных ее элементов.

Расчет узлов предлагаемого оборудования должен содержать все расчеты, подтверждающие обеспечение заданной производительности машины или комплекса, а также работоспособность и надежность конструкции.

Производительность машины определяется в соответствии с методиками, изложенными в специальных курсах подъемно-транспортных машин.

При расчете производительности машины следует иметь в виду возмож­ность неравномерной подачи грузов, а также остановки машины. Поэтому рас­четная производительность должна быть больше, чем эксплуатационная.

Если данная машина работает в комплексе с другими машинами, то производительность принимающей машины должна быть несколько выше по­дающей.

Работоспособность конструкции определяется обычно расчетами на ста­тическую и усталостную прочность, а для некоторых деталей и узлов еще и на жесткость и устойчивость. Эти расчеты должны сопровождаться эскизами или схемами рассчитываемой детали (узла, машины), четкой формулировкой по­ставленной задачи, обоснованием принятых исходных данных и допущений.

При проведении расчетов необходимо определить величины и характер нагрузок, действующих на деталь, и наиболее опасное сочетание этих нагру­зок.

Для расчета детали важно выбрать и обосновать наиболее простую и вместе с тем достаточно точную расчетную схему. При этом необходимо вы­чертить эпюры изгибающих и крутящих моментов, поперечных и продольных сил.

Основные размеры деталей (валов, осей, планок и т.п.) или элементов машин (конвейерных лент, тяговых и приводных цепей) следует определять методами проектного расчета с последующим уточнением, исходя из требова­ний технологичности, удобства сборки, эксплуатации и обслуживания, а также техники безопасности и промышленной эстетики.

Как показывает практика, довольно часто допускаются ошибки при рас­чете приводных валов, нагруженных крутящими и изгибающими моментами, особенно если последние действуют в разных плоскостях.

Расчет валов ведется обычно в два этапа. На первом этапе по расчетным нагрузкам определяются основные размеры вала. Такой расчет называется про­ектным. Он может быть ориентировочным или приближенным.

При ориентировочном расчете предполагается, что вал испытывает только кручение, а изгиб учитывается понижением величины допускаемого на­пряжения.

Приближенный расчет ведется с учетом совместного действия кручения и изгиба. Основным критерием прочности является допускаемое напряжение.

Величина допускаемого напряжения зависит от характера нагрузки и материала. Вал при работе испытывает знакопеременную нагрузку по симмет­ричному циклу, поэтому за опасное напряжение принимается предел выносли­вости σ_-1. В качестве материала для валов могут применяться стали углероди­стые обыкновенного качества (ГОСТ 380-94) марок Ст5 и Стб, сталь углероди­стая качественная (ГОСТ 1050-88) марки сталь 45, а также легированные стали (ГОСТ 19282-73, ГОСТ 801-78) марок 40Х или 40ХН. Первые применяются для малонагруженных валов, а последние - для валов с повышенными нагрузками. Основным же материалом для валов считают сталь 45 нормализованную или улучшенную. При предварительном расчете можно принять для сталей Ст5 и Стб [σ_-1] _п = 40...50 МПа; для стали 45 [σ_-1]_n= 55...65 МПа; для сталей 40Х и 40ХН [σ_-1]_n = 90... 110 МПа.

Определив на основании проектного расчета диаметр в наиболее опас­ном сечении, приступают к конструктивной разработке вала - назначаются диаметры и длины отдельных участков, расположение шпоночных канавок и т.д.

При конструировании вала необходимо учитывать удобство монтажа и демонтажа подшипников и барабана, а также надежность их осевой фиксации. Для облегчения монтажа барабана на концах вала и на переходах от цапфы к ступицам делаются фаски под углом 45°. Для удобства демонтажа подшипни­ков высота заплечиков или толщина распорных втулок должна быть не более половины толщины кольца подшипника (для возможности захвата кольца съемником).

При выборе конфигурации вала необходимо учитывать технологичность изготовления и экономию металла.

После окончательной разработки конструкции вала приступают к второму этапу расчета, к так называемому уточненному (проверочному) расчету. Суть его заключается в определении фактического запаса прочности с учетом концентраторов напряжения (шпоночные пазы, места перехода от одного диа­метра к другому, канавки для установочных колец или для выхода режущего инструмента, отверстия под крепежные элементы и т.п.).

Для проведения уточненного расчета необходимо вычертить вал со всеми принятыми размерами, посадками, сопряжениями и обработкой. На валу не­обходимо показать расположение шпоночных канавок, канавок для выхода ре­жущего инструмента или шлифовального круга и т.п.

Как уже отмечалось, уточненный расчет заключается в определении фактического коэффициента запаса прочности в опасном сечении.

Подробную методику уточненного расчета валов и осей можно найти в любом справочнике конструктора.

Если в результате уточненного расчета окажется, что фактический коэффициент запаса прочности меньше допускаемого, то следует либо улучшить качество материала за счет термической обработки и поверхностного упрочне­ния, либо увеличить диаметр вала, либо взять более прочную сталь.

Некоторые трудности возникают иногда при расчете подшипников валов и осей. В действующих ГОСТ подшипники качения характеризуются статической и динамической грузоподъемностью.

По статической грузоподъемности подшипники выбираются в том случае, если при их работе отсутствует вращение или частота вращения не превы­шает 1 мин^-1. Во всех остальных случаях подшипники выбираются по динами­ческой грузоподъемности.

Предварительный выбор подшипника производится по расчетному посадочному диаметру и динамической грузоподъемности. Расчетный диаметр округляется до ближайшего большего внутреннего диаметра подшипника.

Очень важно определить наиболее рациональный тип подшипника, ибо от этого зависит не только работоспособность, но и стоимость подшипникового узла.

Наиболее простыми, дешевыми и имеющими к тому же наименьшие по­тери на трение являются радиальные однорядные шарикоподшипники. Такие подшипники целесообразно и предпочтительно применять в тех случаях, когда осевая нагрузка не превышает 70% от неиспользованной допустимой радиаль­ной нагрузки, а угол перекоса колец составляет не более 0,25°.

Однорядные радиальные шарикоподшипники могут быть с защитными шайбами или встроен­ными уплотнениями, а также с канавкой на наружном кольце для стопорного кольца.

При установке подшипников в разных корпусах, что характерно для большинства валов подъемно-транспортных машин, появляется опасность зна­чительной несоосности опор. В этом случае необходимо применять двухрядные сферические самоустанавливающиеся шариковые или роликовые подшипники. Такие подшипники допускают перекос колец до 3° и могут воспринимать осе­вую нагрузку в обе стороны, не превышающую 20% (для роликовых - 25%) от неиспользованной допустимой радиальной нагрузки.

Если не требуется особо большой грузоподъемности, то предпочтение следует отдавать сферическим двухрядным шариковым подшипникам как бо­лее дешевым и простым по сравнению с роликовыми.

При расчете металлоконструкции подъемно-транспортных машин боль­шое внимание следует уделить прежде всего выбору материала для основных и вспомогательных элементов. Необходимо оценить целесообразность примене­ния низколегированных сталей и алюминиевых сплавов. В случае применения углеродистой стали обыкновенного качества нужно обосновать выбор стали по степени раскисления (кипящая, полу спокойная и спокойная плавка).

Важным этапом расчета является определение расчетных нагрузок и их комбинаций в различных состояниях. Для практических расчетов достаточно принять две наиболее неблагоприятные комбинации и определить для этих случаев действующие усилия в элементах металлоконструкции.

В части, посвященной обеспечению безопасности жизнедеятельности, дается описание предохранительных устройств и приспособлений, а также перечень мер по технике безопасности и пожарной профилактике. Особое вни­мание следует уделить вопросам экологии.

Здесь же рассматриваются вопросы технической эстетики.

Технико-экономическая часть дает объективную экономическую оценку эффективности внедрения предложенного оборудования. Эта часть проекта вы­полняется по конкретному заданию под руководством консультанта.

Конкретное содержание этого раздела зависит от характера проекта, но в целом в нем должны быть отражены следующие вопросы:

1. выбор объекта для сравнения (базовый вариант);

2. оценка прогрессивности предлагаемых технических решений с точки зрения унификации и нормализации;

3. расчет годовой производительности по сравниваемым вариантам;

4. определение необходимого количества машин для каждого варианта по заданному годовому объему работы;

5. расчет и сравнительная оценка капитальных вложений по вариантам;

6. расчет и сравнительная оценка эксплуатационных расходов по вариантам;

7. расчет приведенной годовой экономии.

В качестве объекта для сравнения следует принимать лучшие из сущест­вующих образцов подъемно-транспортных машин, независимо от того, экс­плуатируются они в настоящее время или находятся еще в стадии разработки. Оптимальным считается тот вариант, который обеспечивает наименьшие при­веденные затраты при одинаковом годовом объеме перерабатываемого груза.

В целом объем расчетно-пояснительной записки должен быть в преде­лах 60-70 листов печатного текста формата А4.