1 Рекомендации к выполнению раздела «Анализ исходных данных»

В данном разделе анализируются исходные данные, являющиеся результатом расчета аппарата по заданию курса «Основы проектирования аппаратов химических производств» (предыдущий семестр). Основными исходными данными являются:

• материал аппарата,

• диаметр аппарата,

• диаметр рубашки обогрева,

• длина цилиндрической части,

• угол конического днища,

• характеристики фланцев,

• толщина стенки аппарата,

• толщина стенки рубашки обогрева,

• толщина стенки конического днища,

• толщина стенки эллиптической крышки,

• тип аппарата (горизонтальный, вертикальный).

Остальные необходимые исходные данные принимаются по ходу выполнения курсовой работы с соответствующим обоснованием.

2 Рекомендации к выполнению раздела «Предварительный выбор заготовок»

Необходимо представить эскиз аппарата с указанием всех составных элементов, которые необходимо изготовить и каждому элементу присвоить шифр. Предварительно выбрать тип заготовок для каждого элемента (напр. литье, листовой прокат, профильный прокат и т.д.). Данные удобнее представить в виде таблицы (табл. 1.1).

Таблица 1.1. К анализу исходных данных

Позиция по эскизу	Наименование элемента	Шифр элемента	Заготовка	Кол-во

*Для однотипных операций при выполнении соответствующих разделов курсовой работы необходимо перечислять шифр всех заготовок, над которыми производится данная операция.

3 Рекомендации к выполнению раздела «Расчет размеров разверток»

Большинство элементов аппарата выполняется из листового проката металла соответствующей марки. В большинстве случаев основными элементами, изготавливаемые из листового металла являются: цилиндрическая, коническая, эллиптическая части корпуса, патрубки больших диаметров, плоские приварные фланцы. Для каждого элемента необходимо рассчитать размеры развертки с припусками на дальнейшую обработку и разместить эти развертки на листы стандартных размеров. Эскизы разверток с указанием основных размеров и расположение их на стандартных листах металла можно представлять непосредственно по тексту пояснительной записки или вынести в приложения. Данные по стандартным размеров листов представлены в приложении Б – Выписка из ГОСТ 19903-74: Сталь листовая горячекатаная

Для разверток прямоугольной формы определяют высоту (в основном принимают конструктивно с учетом стандартного ряда размеров) и длину. Длину для разверток прямоугольной формы определяют по формуле [9]:

мм

где D_вн – внутренний диаметр, мм;

S_фак – толщина листа, мм;

а – допускаемое отклонение размеров поперечного сечения, мм;

а=0,01D_вн;

- величина зазора под сварку, = 1…3 мм;

- припуск на обработку, = 3…5 мм;

С – усадка сварного шва, С = (3…5)% от S_фак;

Для конических обечаек с углом конусности больше 60° (рис. 3.1) основные размеры определяются по методике приведенной ниже.

Рисунок 3.1 - К расчету конического днища с углом конусности больше 60°

Длина образующей (без учета отбортовки):

, мм;

где b₀ – высота конической части, мм. (исходные данные);

R₁ – радиус аппарата, мм. (исходные данные);

R₂ – радиус патрубка, мм. (исходные данные).

Радиусы развертки (без учета отбортовки):

, мм;

, мм;

Коническая часть корпуса в месте крепления к цилиндрической части, как правило, имеет отбортовку. Коническая часть рубашки обогрева имеет отбортовку в верхней и нижней частях. Принимая припуск на отбортовку В_от = 0,1 – 0,15 м.

С учетом отбортовки

, мм;

, мм;

Длина образующей (с учетом отбортовки)

b = r₁ – r₂ , мм

Угол развертки в радианх:

, рад;

Угол развертки в градусах:

, град;

длина хорды заготовки (длина листа):

, мм;

высота внешней стрелки:

, мм;

где ^* = 360 – β΄ .

Высота развертки (ширина листа):

, мм;

Если габаритные размеры развертки В и L больше стандартных размеров листов, из которых будет вырезаться заготовка, то ее необходимо разделить на несколько частей, которые вмещаются на площадь листа. Рекомендуется развертку разделить на сегменты с меньшим углом и просчитать основные размеры составных частей (сегментов) по формулам, применяемым для конических обечаек с углом конусности меньше 60° (рис. 3.2).

Рисунок 3.2 - К расчету конического днища с углом конусности меньше 60°

Рассчитываем по следующей формуле длину образующей:

, мм;

где b₀ – высота конической части, м.;

R₁ – радиус аппарата, мм;

R₂ – радиус патрубка, мм.

Радиусы развертки (без учета отбортовки):

, мм;

, мм.

Коническая часть корпуса в месте крепления к цилиндрической части, как правило, имеет отбортовку. Коническая часть рубашки обогрева имеет отбортовку в верхней и нижней частях. Принимаем припуск на отбортовку

В_от = 0,1 – 0,15 м.

С учетом отбортовки

, мм;

, мм;

Длина образующей (с учетом отбортовки)

b = r₂ – r₁ , мм;

угол развертки в радианах:

, рад;

угол развертки в градусах:

, град;

длина хорды развертки (длина листа):

, мм;

высота внешней стрелки:

, мм;

высота внешней стрелки

, мм.

Если габаритные размеры развертки В и L больше стандартных размеров листов, из которых будет вырезаться заготовка, то ее необходимо разделить на несколько частей, которые вмещаются на площадь листа.

Диаметр развертки эллиптического днища D с внутренними базовыми размерами

, мм.

где D_H и D_BH – наружный и внутренний диаметр днища, мм; s – толщина стенки днища, мм; h₂ – высота цилиндрической части днища, мм; ε_н – коэффициент, который выбирают по графику, показанному на рис. В.1 (приложение В) в зависимости от отношения D_H/s; ε_вн – коэффициент, который выбирают по графику, показанному на рис. В.2 (приложение В), т – коэффициент эллиптичности, в зависимости от отношения D_BH/s; т = 0,345 – для днищ с соотношением D_BH/h_B = 4; т = 0,318 – для днищ с D_m/h_B = 5; h_B –высота выпуклой части днища.

Диаметр заготовки:

, мм.

где 2z_н = (0,02 – 0,05)D – технологический припуск на обработку.

Если диаметр заготовки больше стандартных размеров листов, из которых будет вырезаться заготовка, то ее необходимо разделить на несколько частей, которые вмещаются на площадь листа.

В третьем разделе должны быть рассчитаны развертки для всех деталей аппарата и их составные части. Эскизы разверток и расположение их на листах (с соблюдением масштаба!) можно давать непосредственно по тексту в разделе или вынести отдельным приложением.

4 Рекомендации к выполнению раздела «Предварительный выбор оборудования»

Исходя из марки стали, толщины листов и размеров заготовок, подвергающихся пластической деформации необходимо обосновано выбрать основные параметры оборудования (тип листогибочной машины, тип оборудования для формирования эллиптического днища, необходимость нагрева материала перед деформированием и др.).

5 Рекомендации к выполнению раздела «Подготовительные операции»

В подразделах данного раздела кратко излагают мероприятия, которые применяются к заготовкам и оборудованию и имеют целью обеспечить изготовление изделия необходимого качества [3].

6 Рекомендации к выполнению подраздела «Расконсервация»

В подразделе кратко излагается суть по расконсервации выбранных заготовок (стальных листов соответствующих размеров) и методы проверки их состояния.

7 Рекомендации к выполнению подраздела «Правка»

Обосновано выбирается тип оборудования для правки листов в зависимости от размеров листа и параметров материала. Рассчитывается зазор между верхним и нижним валками листоправильной машины по формуле:

, мм,

где S – толщина листа, мм;

Е – модуль нормальной упругости материала листа, МПа;

σ_Т – предел текучести материала листа, МПа;

t – расстояние между валками; (рекомендуется принять t =300…500мм.)

Необходимо привести эскиз операции.

8 Рекомендации к выполнению раздела «Разделительные операции»

В подразделах данного раздела кратко излагают мероприятия, которые обеспечат отделение заготовок от листа. При этом выбирается оборудование, обеспечивающее достаточное качество и минимальные затраты в условиях индивидуального производства.

9 Рекомендации к выполнению подраздела «Разметка заготовок»

Для всех заготовок, изготавливаемых из листов, обосновывают необходимость и способ выполнения разметки.

10 Рекомендации к выполнению подраздела «Резка заготовок»

Для всех заготовок, изготавливаемых из листов, предлагается способ отделения их от листов. При необходимости дается схема оборудования и последовательность отделения заготовок от листа, которая обеспечит минимальные затраты при обеспечении достаточного качества [1].

11 Рекомендации к выполнению раздела «Изготовление цилиндрических и конических обечаек»

В подразделах данного раздела кратко излагают мероприятия, которые обеспечат получение цилиндрических и конических обечаек с заданными параметрами. При этом выбирается оборудование, обеспечивающее достаточное качество и минимальные затраты в условиях индивидуального производства.

12 Рекомендации к выполнению подраздела «Подготовка кромок, сборка и сварка заготовок»

Выбирается оборудование для подготовки кромок для заготовок. Обязательно указывается, какие кромки каких заготовок необходимо обработать на выбранном оборудования. Указывается последовательность сборки заготовок перед их вальцеванием. Выбирается способ и устройства для закрепления заготовок при сварке, которые обеспечат качество сварного соединения (при необходимости приводятся эскизы приспособлений). Выбирается тип сварочного оборудования [1].

13 Рекомендации к выполнению подраздела «Вальцевание»

Обосновано выбирается тип оборудования для вальцевания. Указывается, какое оборудование для каких деталей необходимо использовать. Приводятся эскизы процесса вальцевания на выбранном типе оборудования.

14 Рекомендации к выполнению подраздела «Сборка продольного стыка обечаек»

Кратко рассматриваются параметры, которые необходимо обеспечить при сборке продольного шва свальцованных заготовок. Выбирается необходимое оборудование и дополнительные приспособления. При необходимости приводятся эскизы.

15 Рекомендации к выполнению подраздела «Калибрование (правка) и подгибка кромок (отбортовка)»

Приводится информация по назначению калибрования и правки. Обосновывается их необходимость для заготовок аппарата. При необходимости осуществления этих операций выбирается способ и оборудование для их осуществления. Указывается, какие участки каких заготовок необходимо подвергнуть отбортовке. Выбирается тип оборудования для осуществления данной операции и приводится эскиз [9].

16 Рекомендации к выполнению подраздела «Устранение дефектов сварки»

В подразделе приводится описание возможных дефектов сварного шва, способов их обнаружения и устранения. Даются рекомендации по выбору оборудования для осуществления этих операций.

17 Рекомендации к выполнению подраздела «Токарно-карусельная операция»

Указываются какие поверхности каких деталей необходимо обработать на токарно-карусельных станках. Выбирается способ закрепления заготовок на карусель, используемые приспособления и при необходимости приводятся эскизы схем закрепления.

18 Рекомендации к выполнению подраздела «Разметка, выполнение отверстий и скосов»

Указывается, каким способом на заготовках выполняются отверстия, какое оборудование и приспособления для этого используются. Необходимо ли предварительная разметка, и если необходима, то каким способом ее целесообразно осуществлять. Привести необходимые эскизы.

19 Рекомендации к выполнению раздела «Изготовление сферических (эллиптических) днищ и крышек»

Технические требования к конструкции и изготовлению днищ изложены в «Правилах устройства и безопасной эксплуатации сосудов, работающих под давлением», ОСТ 26-292-71. В зависимости от принятой конструкции, особенностей материала и толщины эллиптической крышки выбирается оборудование для формирования требуемого профиля. Приводится эскиз осуществления данной операции.

20 Рекомендации к выполнению раздела «Изготовление фланцев»

В зависимости от типоразмеров фланцев выбирается способ его изготовления. При необходимости приводятся эскизы [6, 7].

21 Рекомендации к выполнению раздела «Изготовление элементов из труб»

Перечисляется, какие элементы данного аппарата изготавливают из труб. Указывается, какие операции и на каком оборудовании необходимо осуществить [6, 7].

22 Рекомендации к выполнению раздела «Сборка элементов аппарата»

Определяется оптимальная последовательность сборки цилиндрического аппарата. Указывается последовательность и способ соединения элементов. Приводится эскиз аппарата на котором указывается последовательность выполнения операций по соединению деталей (нумеруется) и указывается особенности каждого соединения.