3.2.3. Патентная проработка

В подразделе указывается поле проведенных патентных исследований по рассматриваемому виду оборудования. Глубина проработки – последние 10 лет по странам Россия, США, Великобритания, Германия, Франция, Япония.

В результате должны быть выявлены патенты (аналоги), близкие по конструкции к рассматриваемому виду оборудования, в объеме достаточном для оценки технического уровня разрабатываемого оборудования и принятия решения по усовершенствованию узлов, деталей, отдельных конструктивных элементов.

3.2.4. Разработка предложений по модернизации и усовершенствованию

Предложения по модернизации оборудования направлены на принципиальные изменения конструкций, устройств, операций и способов, и на существенные изменения выходных параметров (снижение расхода сырья и материалов, повышение производительности и качества, экономию энергии, упрощения технологии и оборудования, возможность получения новых продуктов, увеличение ресурса работы).

В подразделе необходимо изложить их содержание с предварительным обоснованием. Более точный расчет параметров с предлагаемым усовершенствованием необходимо представить в технологических расчетах.

Усовершенствование конструкции достаточно изложить без представления расчета с приведением всех аргументов, обосновывающих необходимость введения новизны. Детально конструкция представляется в графической части и в разделах пояснительной записки.

3.3. Конструирование машины или аппарата

Раздел конструирование машины или аппарата должен включать подразделы:

• технологические расчеты;

• обоснование выбора конструкционных материалов;

• прочностные расчеты.

3.3.1. Технологический расчет

В пояснительной записке приводится технологический расчет машины или аппарата. В состав технологического расчета входят:

• принципиальная расчетная схема машины или аппарата;

• подробное описание конструкции и принципа действия;

• значения механических, реологических, теплофизических свойств перерабатываемых на машине материалов или получаемых в аппарате веществ и продуктов; кинетических коэффициентов теплообмена, массопереноса и химических превращений протекающих процессов.

• определение материальных и энергетических потоков, необходимых для осуществления процесса (на основании уравнений материального и энергетического баланса);

• определение геометрических размеров оборудования, производительности, затрат энергии, глубины превращения и качества переработки, основных параметров оборудования;

• расчет удельных расходов сырья, материалов, электроэнергии, пара, их потери, коэффициентов полезного действия.

Технологический расчет также должен включать определение оптимальных параметров работы оборудования на основе выбранной математической модели и сопоставительный анализ их с фактически реализуемым на действующем производстве.

3.3.2. Обоснование выбора конструкционных материалов

Выбор конструкционных материалов для изготовления деталей машин и аппаратов обусловлен условиями их работы: силоскоростными нагрузками, наличием давления, температурного воздействия, коррозионным воздействием химических продуктов, абразивным износом, характером и длительностью приложения действующих нагрузок, а также свойствами применяемых материалов и технологией изготовления.

В подразделе необходимо провести обоснование и выбрать материал для каждой из основных деталей машины или аппарата в следующей последовательности:

• подробно изложить условия работы, нагружение каждой детали и основные требования к материалу для ее изготовления;

• применяемые марки материала, способы изготовления (штамповка, литье, сварка), термообработка, физико-механические показатели для аналогичных деталей по литературным данным;

• вариант выбора материала автором и его обоснование;

• определение допускаемых напряжений в каждой детали машины или аппарата с учетом всех условий нагружения детали из выбранного материала.

После проведения выбора материала для каждой детали в указанной последовательности результаты выбора необходимо представить в виде таблице (табл. 3.3.1.).

Таблица 3.3.1. Физико-механические свойства конструкционных материалов деталей машины или аппарата (наименование)

№ п/п	Наиме-но- вание детали	Матери- ал, ГОСТ	σВ, МПа	σТ, МПа	Допускаемые напряжения, МПа
					[τкр]	[σраст]	[σсжат]	[σизг]	[τср]	[τсм]

Данные физико-механических свойств и значения допустимых прочностных напряжений, полученных с учетом условий нагружения, не превышение которых гарантирует прочностную надежность деталей оборудования, должны быть использованы для оценки прочности деталей в разделе 3.3.3. «Прочностные расчеты».