Методичні вказівки до виконання дипломних проектів (робіт) бакалаврів за напрямом 050403 інженерне матеріалознавство



Сторінка1/4
Дата конвертації09.12.2016
Розмір0.9 Mb.
ТипМетодичні вказівки
  1   2   3   4
МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ, МОЛОДІ ТА СПОРТУ УКРАЇНИ

НАЦІОНАЛЬНА МЕТАЛУРГІЙНА АКАДЕМІЯ УКРАЇНИ





МЕТОДИЧНІ ВКАЗІВКИ

до виконання дипломних проектів (робіт) бакалаврів

за напрямом 6.050403 – інженерне матеріалознавство

на кафедрі покриттів, композиційних матеріалів і захисту металів

Дніпропетровськ, НМетАУ 2013

МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ, МОЛОДІ ТА СПОРТУ УКРАЇНИ

НАЦІОНАЛЬНА МЕТАЛУРГІЙНА АКАДЕМІЯ УКРАЇНИ

МЕТОДИЧНІ ВКАЗІВКИ

до виконання дипломних проектів (робіт) бакалаврів

за напрямом 6.050403 – інженерне матеріалознавство

на кафедрі покриттів, композиційних матеріалів і захисту металів

Затверджено

на засіданні вченої ради академії

Протокол № ___від «__»_____________2012 р

Дніпропетровськ, НМетАУ 2013

УДК 621.762

Методичні вказівки до виконання дипломних проектів (робіт) бакалаврів за напрямом 6.050403 – інженерне матеріалознавство на кафедрі покриттів, композиційних матеріалів і захисту металів / Укл.: С.Й. Пінчук, І.Г. Рослік, Г.Ю.Гальченко, та ін. – Дніпропетровськ: НМетАУ, 2012. –с.
Наведені загальні методичні вказівки щодо матеріалів, які представляються у аналітичній і основній частинах дипломних проектів (робіт) бакалаврів, що виконуються на кафедрі покриттів, композиційних матеріалів і захисту металів.

Призначені для студентів напряму 6.050403 – інженерне матеріалознавство, керівників проектів (робіт) та членів відповідної Державної екзаменаційної комісії.

Укладачі:

С.Й. Пінчук, д - р техн. наук, проф.

І.Г. Рослік, канд. техн. наук, проф.

Г.Ю.Гальченко, канд. техн. наук, доц.

А.М. Грещик, канд. хім. наук, доц.

А.М. Ковзік, канд. техн. наук, доц.

О.Д. Рожков, канд. техн. наук, доц.

О.О. Внуков, ст. викладач


Відповідальна за випуск С.Й.Пінчук, д - р техн. наук, проф.

Рецензент


Підписано до друку . .2012. Формат 6084 1/16. Папір друк. Друк плоский. Облік.-вид. арк. , . Умов. друк. арк. , . Тираж 100 пр.Замовлення № ___

Національна металургійна академія України

49600, м. Дніпропетровськ-5, пр. Гагаріна, 4

_____________________________________

Редакційно-видавничий відділ НМетАУ

ВСТУП


Отримання випускником вищого навчального закладу освітньо-кваліфікаційного рівня «бакалавр» передбачає проходження ним державної атестації. Її мета – визначення фактичного рівня освітньої і кваліфікаційної підготовки фахівця та їх відповідності вимогам стандартів освіти. Вона проводиться Державною екзаменаційною комісією, до складу якої входять провідні спеціалісти виробництва, науково-дослідних, проектних та інших організацій і установ, викладачі Національної металургійної академії. Державна екзаменаційна комісія перевіряє науково-теоретичну та практичну підготовку випускників, вирішує питання про присвоєння відповідного освітнього рівня та видання їм державного документа про освіту, опрацьовує пропозиції щодо поліпшення якості освітньо-професійної підготовки фахівців.

Згідно з діючим стандартом підготовки бакалаврів за напрямом 6.050403 – інженерне матеріалознавство при проходженні державної атестації випускники повинні захистити свої кваліфікаційні роботи у Державній екзаменаційній комісії. Наукові, технічні, технологічні та інші розробки випускників бакалаврату, як правило, виконуються з урахуванням профілю діяльності випускаючої кафедри, тематики її наукових досліджень.

Питання, пов’язані з виконанням, оформленням і захистом кваліфікаційних робіт, регулюються стандартом НМетАУ, відповідні положення якого наведені у затвердженому Вченою радою посібнику «Організація виконання кваліфікаційних робіт у Національній металургійній академії України» [1].

Метою даних методичних вказівок є доповнення вищевказаного нормативного документа рекомендаціями щодо матеріалів, які наводяться у аналітичній та основній частинах випускних кваліфікаційних робіт бакалаврів, що виконуються на кафедрі покриттів, композиційних матеріалів і захисту металів.


1 ЗАГАЛЬНІ ПОЛОЖЕННЯ
Дипломні проекти (роботи) бакалаврів мають бути завершеними технологічними, проектно-конструкторськими, науково-технічними, науково-методичними, науковими або іншими інженерними розробками.

Відповідно до профілю діяльності кафедри покриттів, композиційних матеріалів і захисту металів тематика дипломних проектів у першу чергу, спрямовується на розробку конкретної технології виробництва порошку чи порошкового виробу, технології нанесення даного виду покриття, а також конструкторського удосконалення агрегатів порошкової металургії. За рішенням кафедри студент може виконувати дипломну роботу, яка скерована на вирішення питань вдосконалення технології виробництва порошку чи порошкового матеріалу, вивчення та аналіз процесів у порошкових системах.

Структура дипломного проекту (роботи) бакалавра напряму інженерне матеріалознавства рекомендована рішенням науково-методичної ради Національної металургійної академії та рекомендаціями посібника [1]. Вона наведена в таблиці 1.1.
Таблиця 1.1 – Структура дипломного проекту (роботи) бакалавра напряму інженерне матеріалознавство

№ п/п

Частина пояснювальної записки

Рекомендований обсяг, стор.1)

1

2

3

1

Титульний аркуш

1

2

Завдання на дипломний проект (роботу) бакалавра

1

3

Відомість дипломного проекту (роботи)

1-2

4

Реферат

1

Продовження таблиці 1.1



1

2

3

5

Зміст

1-2

6

Перелік умовних позначень, символів, одиниць, скорочень і термінів2)

0-2

7

Вступ

1-2

8

Аналітична частина

10-20

9

Основна частина

10-253)

7-154)



10

Економічна частина2)

3-7

11

Охорона праці

3-7

12

Висновки

1-2

13

Перелік посилань

1-4

14

Додатки2)

0-10

15

Загальний обсяг пояснювальної записки

32-60

16

Графічна частина

3-5

  1. Комп’ютерний друк;

  2. Наводиться за рішенням керівника кваліфікаційної роботи бакалавра або кафедри;

  3. Для всіх видів розробок, крім наукових;

  4. Для наукових розробок

Оформлення пояснювальної записки і графічної частини виконується, як правило, з застосуванням комп’ютерної техніки та інших видів оргтехніки.

Бажано, щоб графічна частина та інші ілюстративні матеріали представлялись при захисті кваліфікаційної роботи у вигляді презентації. Крім того, вони також виконуються на аркушах формату А4. Основний напис (штамп) проставляється на зворотній стороні аркушу. У його графі, що призначена для позначення документа, а також у пояснювальній записці до відповідних записів включається абревіатура ДП(або ДР) (ФМіОМ.6.050403. ДП( або ДР), або ФМіОМ.6.050403.ДП.ПЗ).

Відбір матеріалів, що представляються у аналітичній, основній та економічній (якщо вона є) частинах пояснювальної записки, виконується випускником під проводом керівника роботи.

Відбір та представлення матеріалів, що наводяться в розділі «Охорона праці», виконуються випускником при консультуванні викладача кафедри інженерної екології та охорони праці.

Оцінювання якості виконання аналітичної, основної та економічної (якщо вона є) частин проводить керівник проекту (роботи), розділу «Охорони праці» - консультант цієї частини. Після цього керівник роботи пише відгук щодо якості виконання роботи в цілому. Загальна оцінка проекту(роботи) виставлена керівником, враховується при його (її) захисті.

Основні вимоги до форми та змісту кожної частини проекту або роботи викладені в посібнику [1]. Метою даних методичних вказівок є надання студентам і викладачам більш детальних рекомендацій щодо змісту аналітичної та основної частин проектів (робіт).

Випускник обирає тему дипломного проекту чи роботи самостійно або за допомогою керівника. Рекомендована тематика проектів та робіт наводиться у розділі 2.

При виборі теми дипломного проекту (роботи) бакалавра необхідно враховувати, що вона може бути продовжена на більш високому рівні при завершенні навчання на ОКР «спеціаліст» або «магістр».
2 ТЕМАТИКА ДИПЛОМНИХ ПРОЕКТІВ ТА РОБІТ БАКАЛАВРІВ
Тематика дипломних проектів бакалаврів за напрямом 6.090103 «Інженерне матеріалознавство», що навчаються на кафедрі покриттів, композиційних матеріалів і захисту металів, повинна передбачати розробку технології виробництва порошку чи порошкових виробів або розробку (удосконалення) конструкції агрегату порошкової металургії.

Приблизну тематику дипломних проектів наведено в додатку А.

Тематика дипломних робіт може бути скерована на вивчення впливу зміни технологічних факторів на якість продукції, оцінювання процесів в порошкових системах, визначення параметрів порошків або порошкових виробів, аналіз процесів формування захисних і функціональних покрить.

Приблизну тематику дипломних робіт наведено в додатку Б.


3 ЗМІСТ ДИПЛОМНИХ ПРОЕКТІВ (РОБІТ)
Як відзначено вище, форма та зміст частин пояснювальної записки повинні відповідати рекомендаціям вказівок [1].

Нижче наведено більш детальні рекомендації щодо виконання пунктів 8 та 9 таблиці 1.1 даних методичних вказівок.



В розділі «Аналітична частина» наводиться аналіз стану питання за літературними та нормативними даними. Зокрема, аналізуються різні варіанти можливої технології виробництва виробу, вказуються їх переваги та недоліки, вибирається найбільш прийнятний варіант технологічного процесу. Обрана технологія має передбачати:

  • передовий технічний рівень технологічного процесу, високий рівень техніко-економічних показників виробництва;

  • високу якість продукції;

  • раціональне використовування ресурсів;

  • зниження трудомісткості, матеріалоємності та енергоємності продукції;

  • безпечні та санітарні умови праці;

  • охорону навколишнього середовища від забруднення, утилізацію відходів виробництва.

Розділ «Основна частина» рекомендується виконувати з декілька підрозділів. Наприклад, такими підрозділами можуть бути:

  • продукція цеху, ділянки (вид, марка, сортамент, ГОСТ);

  • технологічна схема виробництва та її опис у цілому;

  • опис кожної технологічної операції;

  • методи контролю якості сировини та готової продукції;

  • розрахунок основних параметрів спецагрегату;

  • екологічна безпека виробництва.

Нижче наведено орієнтовний перелік параметрів, які приводяться при характеристиці продукції та поопераційному описі технології порошкової металургії.
3.1 Технологія виробництва залізних і легованих порошків розпиленням водою
Приводиться:

  1. характеристика продукції: сортамент порошків, хімічний склад (вміст основного компонента, шкідливих домішок, нерозчинний залишок), гранулометричний склад, насипна щільність, формованість, пресованість, спікливість, текучість, кут природного укосу, мікротвердість частин і т.і.;

  2. технологія та режим плавки: вимоги до шихти та сипучих, витрата на 1 т розплаву, вимоги до хімічного складу розплаву, температура розплаву, позапічна обробка, склад та кількість шлаку і т.і.;

  3. технологія розпилення: енергоносій, тиск, витрати на 1 т металу, що розпилюється, швидкість витікання металу при розпиленні, температура металу, футеровка металоприймача та її стійкість, конструкція форсунок, хімічний склад порошку-сірцю, склад пульпи і т.і.;

  4. технологія обезводнення: порядок відкачки пульпи, обладнання для обезводнення, вміст вологи у порошку-сирці, продуктивність і т.і.;

  5. технологія сушки порошка-сирця: середа, обігрів, температура, час сушки, пилевинос, початкова та кінцева вологість;

  6. технологія розсіювання: обладнання, розмір комірки сита, фракція порошку після розсіювання, час розсіву;

  7. технологія відновлювального відпалу: температура, час, висота слою порошку, характеристика відновлювального газу (хімічний склад, точка роси, витрати на 1 т порошку), хімічний склад відпаленого порошку, температура спеку на виході, матеріал піддонів;

  8. технологія подрібнення відпаленого порошку: дроблення, розмел (фракція після кожної операції), фізико-механічні властивості спеків (межа міцності на розрив, пористість, крихкість);

  9. технологія розсіювання (див. п. 6).

  10. технологія змішування: невідривно або періодично, вага партій, час змішування, коефіцієнт неоднорідності суміші.

3.2 Технологія виробництва металевих порошків та лігатур розпиленням газами


Якщо розпилення газом проводиться в воду, то приводяться параметри у відповідності з підрозділом 3.1.

Якщо розпилення проводиться в газовій атмосфері, то приводяться параметри підрозділу 3.1, за виключенням п. 4-5, 7-9.


3.3 Технологія виробництва залізних порошків методом відновлення
Приводиться:

  1. характеристика продукції (див. п. 1 підрозділу 3.1);

  2. вимоги до шихтових матеріалів: вид сировини, хімічний склад, фізичний стан, крихкість, кут природнього відкосу, магнітні властивості компонентів;

  3. технологія подрібнення: дроблення, розмел (фракція після кожної операції), час, вихід гідного;

  4. технологія змішування (див. п. 10 підрозділу 3.1);

  5. технологія відновлення: процес, температура, тиск, питоми витрати газу, утилізація відведених газів;

  6. характеристика відновника:

  • для твердих – склад, підготовка, дозировка;

  • для газів – склад, ступінь використання.

Далі приводяться технологія подрібнення, розсіву, змішування (див. п. 8-10 підрозділу 3.1).
3.4 Технологія виробництва спечених конструкційних виробів
Приводиться:

  1. характеристика продукції: вид виробів, вимоги по точності виробів, хімічний склад, щільність, фізико-механічні властивості (терміновий опір розриву, відносне подовження, твердість);

  2. характеристика вихідних порошків – див. п. 1 підрозділу 3.1;

  3. технологія змішування – див. п. 10 підрозділу 3.1;

  4. технологія пресування: схема, зусилля, висота засипки; швидкість навантаження, метод випресування заготівки;

  5. технологія спікання: температура, час, захисна атмосфера, рядність укладання пресовок, необхідність засипки, тип і матеріал човника;

  6. додаткова обробка (оксидування, покриття металу, напилення і т.д.).

При наявності в технологічній схемі двократного пресування – спікання додатково до вище названого:

  1. технологія допресовки : схема, зусилля;

  2. технологія другого спікання – див. п. 5 даного підрозділу.

При наявності в технологічній схеми калібровки – додатково:

  1. технологія калібровки: схема, зусилля, вимоги точності по діаметру і висоті.

При виробництві конструкційних виробів методом динамічного гарячого пресування (ДГП) замість п. 4-5 включають:

10) технологія гарячого пресування: схема заповнення пресс-форми, низько- і високочастотний нагрів (температура, час), час і зусилля динамічного стискання.


3.5 Технологія виробництва антифрикційних спечених виробів
Додатково до п. 1-5 підрозділу 3.4 приводиться:

  1. технологія механічної обробки (вид, швидкість різання, ріжучий інструмент);

  2. технологія просочення (вид масла, витрати масла на 1 т продукції, температура масла, час, глибина вакума).

3.6 Технологія нанесення покриттів


Наводиться:

1) обгрунтування вибору типу покриття;

2) обгрунтування вибору складу і товщини покриття;

3) обгрунтування вибору складу і товщини проміжного шару ( за необхідності);

4) обгрунтування вибору методу і способу напилення покриття;

5) обгрунтування вибору матеріалу, що використовується для нанесення покриття (порошок, дріт, порошковий дріт, стрижень, розміри тощо) та способу їх підготовки;

6) обгрунтування вибору технології підготовки поверхні основи до нанесення покриття (знежирення, забезпечення відповідної мікрогеометрії, підогрів, обробка тліючим розрядом, тощо);

7) технологія нанесення проміжного шару (якщо наноситься);

8) технологія нанесення основного покриття;

9) фінішна обробка деталі з покриттям (оплавлення, механічна обробка, тощо);

10) контроль якості покриття (адгезійна і когезійна міцність, пористість, твердість тощо);

11) технологічна схема нанесення покриття.


4 РОЗРАХУНОК ОСНОВНИХ ПАРАМЕТРІВ СПЕЦАГРЕГАТУ
Розрахунок основних параметрів спецагрегату виконується після кінцевого вибору технології виробництва продукції та обладнання для її реалізації. Для виконання розрахунків обирають агрегат, що використовується на даному конкретному виробництві. Вихідні дані для розрахунків агрегату вказує керівник проекту. Нижче наведено методику та приклади проведення розрахунків основних параметрів обладнання, що найбільш часто використовується в порошковій металургії.

4.1 Щекова дробарка

Щокові дробарки призначені для дроблення матеріалів з межею міцності при стисненні до 300 МПа.

У порошковій металургії щокові дробарки застосовуються при дробленні крупних матеріалів (залізної губки і губки низьколегованих сталей, різних карбідів, катодних осадів, феросплавів і т.д.).безымянный12.bmp



Робочими елементами щокових дробарок є нерухома 1 і рухома 2 щоки, які створюють пащу (рис. 4.1). Вихідні дані для розрахунку: матеріал,що подрібнюється, максимальний розмір вихідних кусків dн, мм, необхідний середній розмір кусків після подрібнення dк, мм, необхідна кількість подрібненого матеріалу в одиницю часу, т / г.

Рисунок 4.1 - Схема щокової

дробарки


Розрахунок дробарки починають з визначення максимальної ширини розвантажувальної щілини ℓ і величини ходу щоки s (див. рис. 4.1).

Величина s визначає однорідність фракційного складу матеріалів. Чим вона менша, тим більш однорідні за розміром куски. На практиці її значення для різних дробарок дорівнює 5-30 мм і складає 13-15% від значення ℓ.

Середній розмір кусків після подрібнення, мм

dк= . (4.1)

Тоді


ℓ=(1,061,07)dк, мм, (4.2)

s=(0,130,15)ℓ, мм. (4.3)

Довжину пащі дробарки можна виразити через розмір вихідних кусків dн

L=mdн+(0,150,20)dн, мм , (4.4)

де m = 1,2,3 ... n та показує, що L повинна бути кратним dн. Величина (0,15 ÷ 0,20) dн забезпечує вільний вхід кусків в пащу дробарки.

Ширину пащі А приймають з урахуванням співвідношення

, мм. (4.5)

Крім ширини і довжини розвантажувальної щілини, продуктивність дробарки залежить від кута захвату α, частоти хитання щоки n, властивостей матеріалу та ін.

Чим менше кут захвату, тобто кут, складений щоками дробарки, тим більше продуктивність дробарки і менше ступінь подрібнення. Максимально допустимий кут α залежить від значення коефіцієнта тертя ковзання між матеріалом, що подрібнюють, і матеріалом робочих площин щоки. Для запобігання викидів з пащі необхідне задовільнення умови

α<2. (4.6)

На практиці α=18-22⁰ (частіше 20⁰).

Оптимальна частота хитань щоки визначається за формулою



n=, . (4.7)

З використанням розрахованих вище параметрів можливо оцінити годинну об'ємну продуктивність дробарки за формулою



Vч=Vn60, м3/ч, (4.8)

де μ - коефіцієнт розпушення матеріалу (зазвичай дорівнює 0,25 ÷ 0,50);



V – об’єм матеріала, що висипається за одне хитання щоки, м3.

V= (4.9)

Об'ємну годинну продуктивність перераховують на масову за формулою



Qч=Vчн, (4.10)

де ρн - насипна щільність подрібнених матеріалів, т/м3.

Ступінь подрібнення в щокових дробарках вибирають в межах 3 ÷ 8, тобто

i==38. (4.11)

Вираз (4.11) дозволяє визначити максимально можливий розмір вихідних кусків dн.

Середню споживану потужність дробарок з простим хитанням щоки визначають за формулою

N0=k·L·H·s·n, кВт, (4.12)



Поділіться з Вашими друзьями:
  1   2   3   4


База даних захищена авторським правом ©divovo.in.ua 2017
звернутися до адміністрації

войти | регистрация
    Головна сторінка


загрузить материал