ГОУ ВПО «Алтайский государственный технический университет
им. »
Памятка для студентов факультета пищевых и химических производств по
изучению дисциплины «Конструирование и расчёт элементов оборудования
отрасли» (7 семестр)
Составил - Сесёлкин
Зав. кафедрой ХТ и ИЭ
« » ________________ 2010 года
1 Содержание дисциплины
В 7 семестре студентами факультета пищевых и химических производств изучается дисциплина «Конструирование и расчёт элементов оборудования отрасли».
Объем дисциплины – 102 часа. Из них лекции – 51 час, практические занятия – 17 часов, самостоятельная работа студентов 34 часа. Будут рассмотрены следующие темы.
ТЕМА 1 – Общие принципы и методология конструирования машин и аппаратов отрасли. Конструирование и проектирование, соотношение между сферами инженерной деятельности. Классификация основных деталей и сборочных единиц химического оборудования по функциональному и конструктивному признакам.
ТЕМА 2 – Конструкционные материалы, применяемые для машин и аппаратов химических производств. Классификация материалов и область их применения.
Особенности конструирования литой, стальной сварной, эмалированной, биметаллической, гумированной, пластмассовой, углеграфитовой, стеклянной аппаратуры, а также аппаратуры из цветных материалов и сплавов.
ТЕМА 3 – Расчёт и конструирование тонкостенных аппаратов. Общие сведения по устройству, расчёту и испытанию аппаратов. Нормативные параметры: рабочее и пробное давление, рабочая и расчётная температура, допускаемые напряжения.
Тонкостенные оболочки, нагруженные внутренним давлением. Общие сведения об оболочках, основные понятия и определения. Напряжённое состояние материала упругих осесимметричных оболочек. Безмоментная теория оболочек. Условие прочности.
Вывод формул для расчёта толщины стенки цилиндрической, конической и сферической оболочек. Расчёт эллиптических днищ и крышек. Особенности расчёта отбортованных конических и сферических днищ (крышек).
Расчёт плоских днищ.
Укрепление отверстий в оболочках. Расчёт укрепления по геометрическому критерию. Основные положения стандарта “Сосуды и аппараты. Нормы и методы расчёта на прочность укрепления отверстий”.
Понятие о краевой задаче. Причины появления краевых нагрузок. Изгиб цилиндрической оболочки краевыми нагрузками. Определение краевых сил и моментов.
Элементы аппаратов, нагруженных наружным давлением, осевой сжимающей силой и изгибающим моментом. Условие устойчивости.
ТЕМА 4 – Конструкции разъёмных соединений и область их применения. Фланцевые соединения и их расчёт на прочность и герметичность. Основные положения стандарта Сосуды и аппараты. Нормы и методы расчёта на прочность фланцевых соединений”.
Напряжения в болтах и шпильках фланцевых соединений.
Другие типы плотно-прочных разъёмных соединений.
ТЕМА 5 – Колонные аппараты. Расчётная схема колонного аппарата. Расчётные усилия от ветровой нагрузки и сейсмического воздействия. Устойчивость и прочность корпуса колонного аппарата. Основные положения стандарта “сосуды и аппараты. Нормы и методы расчёта на прочность. Определение расчётных усилий для аппаратов колонного типа от ветровых нагрузок и сейсмических воздействий”. Основы конструирования корпусов колонных аппаратов с учётом критериев прочности и устойчивости.
ТЕМА 6 – Конструирование и расчёт аппаратов высокого давления. Нормативные параметры: расчётные давление и температура, коэффициент прочности сварных соединений. Допускаемые напряжения с учётом длительной прочности материала и конструктивного исполнения корпуса.
Элементы толстостенных аппаратов: обечайки, днища, крышки и фланцы.
Напряжённое состояние толстостенной оболочки. Определение кольцевых, радиальных и меридиональных напряжений в случае действия внутреннего и наружного давлений. Эпюры напряжений. Расчёт толщины стенки корпуса аппарата высокого давления по методу предельных нагрузок
Температурные напряжения в толстостенном цилиндре. Расчёт толстостенных цилиндрических оболочек при одновременном воздействии давления и тепловых нагрузок.
Расчёт выпуклых и плоских днищ и крышек. Основные положения стандарта “сосуды и аппараты высокого давления. Обечайки и днища. Нормы и методы расчёта на прочность” и РТМ “сосуды и аппараты на давление от 100 до 500 МПа. Нормы и методы расчёта на прочность”.
Затворы аппаратов высокого давления. Конструкции затворов, область их применения, условия работы, методика расчёта на прочность и герметичность. Основные положения ОСТ “Уплотнения неподвижные металлические для сосудов и аппаратов на давление свыше 9,81 МПа. Методы расчёта на прочность и плотность”
ТЕМА 7 – Машины и аппараты с вращающимися конструктивными элементами. Расчёт элементов машин и аппаратов, подверженных механическим колебаниям. Приближённые методы определения частоты собственных колебаний конструкций. Виброизоляция оборудования и основы её конструирования.
Расчётные схемы валов в аппаратах с перемешивающими устройствами. Критические скорости вращающихся валов. Резонансный характер критических явлений. “Жёсткие” и “гибкие” валы. Условие виброустойчивости. Основные положения РТМ “Валы вертикальных аппаратов с перемешивающими устройствами. Методы расчёта”.
Быстровращающиеся диски. Диски постоянной толщины. Гиперболические диски. Конические диски, диски сложного профиля. Общая методика расчёта.
Быстровращающиеся обечайки. Схеме действия нагрузок на обечайки ротора. Расчёт на прочность обечаек, находящихся под действием инерционных и краевых нагрузок.
ТЕМА 8 – Уплотняющие устройства подвижных элементов. Типы конструкций уплотняющих устройств аппаратов. Уплотнение валов и штоков. Особенности их конструкции и расчёта. Область применения отдельных уплотняющих устройств в зависимости от условий эксплуатации (давления, температуры, свойств обрабатываемой среды).
ТЕМА 9 – Элементы медленно вращающихся и тяжело нагруженных барабанных аппаратов.
Устройство вращающихся барабанных аппаратов: барабан, башмаки, бандажи, опорные и опорно-упорные станции, венцовая шестерня. Расчёт на прочность обечайки вращающегося барабана. Определение контактных напряжений в бандаже и роликах. Расчёт бандажей на изгиб. Основные положения стандарта “Аппараты вращающиеся с барабанами общего назначения. Основные узлы и детали. Типы и основные размеры”.
2 Литература и учебно-методические материалы
(более полный список – у преподавателя)
1. Ф., , Зобнин ёт и конструирование машин и аппаратов химических производств. Примеры и задачи: Учебное пособие/Под редакцией Ф. – Л.: Машиностроение, 1984. – 301 с.
2. Тимонин конструирования и расчёта химико-технологического и природоохранного оборудования: Справочник в 3-х томах. – Калуга. Изд-во Н. Бочкарёвой, 2006.
3. Лащинский сварных химических аппаратов: Справочник. – М.: Альянс, 2008. – 384 с.
4. , Толчинский проектирования и расчёта химической аппаратуры. – М.: Альянс, 2008. – 752 с.
5. Криворот и основы проектирования машин и аппаратов химической промышленности. - М.: Машиностроение, 1992. – 400 с.
6.
Учебные пособия
Сесёлкин ёт фланцевых соединений. Методические указания к расчётным заданиям по курсу "Конструирование и расчёт элементов оборудования отрасли" / Алтайский государственный технический университет им. . - Барна1. - 34 с.
Сесёлкин материалы для решения задач по курсу "Конструирование и расчёт элементов оборудования отрасли" / Алтайский государственный технический университет им. . - Барна4. - 42 с.
В., Яровой ёт валов вертикальных аппаратов с перемешивающими устройствами. / Алтайский государственный технический университет им. . - Барна4. - 38 с.
В., Яровой ёт и конструирование оборудования предприятий химических производств. Учебное пособие/ Алтайский государственный технический университет им. - Барна5.- 80 с.
Периодическая печать
1. Химическая промышленность;
2. Химическое и нефтехимическое машиностроение;
3. РЖ. Машиностроительные материалы, конструкции и расчёт деталей машин.
4. РЖ. Химическое, нефтеперерабатывающее и полимерное машиностроение
5.
3. График контроля
Контрольное испытание | Время проведения | Вес в итоговом рейтинге |
Контрольная работа по темам 1 - 3 | 6 неделя | 0,15 |
Контрольная работа по теме 4 | 12 неделя | 0,15 |
Контрольная работа по темам 5 - 6 | 16 неделя | 0,15 |
Экзамен | Сессия | 0,55 |
Программой изучения дисциплины предусмотрено выполнение пяти индивидуальных контрольных заданий. Оценка заданий предусмотрено по принципу “зачтено”/“не зачтено” |
Примечания.
1. Любая контрольная точка, выполненная после срока без уважительной причины, оценивается на 10% ниже. Максимальная оценка в этом случае 90 баллов.
2. К экзамену допускаются студенты, имеющие не более двух задолженностей по контрольным точкам. При наличии одной или двух задолженностей студенту на экзамене выдаётся дополнительное задание.
3. «Автоматы» по дисциплине “Конструирование и расчёт элементов оборудования отрасли” не выставляются.
4 Шкала оценок и правила вычисления рейтинга
В АлтГТУ принята 100-балльная шкала оценок. Именно эти оценки учитываются при подсчёте рейтингов, назначении стипендии и в других случаях.
Успеваемость студента оценивается с помощью текущего рейтинга (во время каждой аттестации) и итогового рейтинга (после сессии). Семестровый рейтинг вычисляется по формуле:
где Ri – оценка за i-ю контрольную точку, pi – вес этой контрольной точки; Бп – дополнительные баллы за посещаемость занятий (П ≤ 50% → Бп = 0; 50 % < П ≤ 60% → Бп = 2; 60 % < П ≤ 70% → Бп = 4; 70 % < П ≤ 80% → Бп = 6; 80 % < П ≤ 90% → Бп = 8; 90 % < П ≤ 100% → Бп = 10).
Приведём пример. Пусть студент получил следующие оценки. Контрольная работа по темам 1 – 3 – 38 баллов; по теме 4 – 60 баллов; по темам 5 – 6 – 72 балла; все индивидуальные контрольные задания выполнены; оценка за ответ на экзамене – 70 баллов. Посещаемость занятий составила 75 %. На 1-й аттестации (7 неделя) его рейтинг равен:
На 2-й аттестации (13 неделя):
Перед началом сессии вычисляется семестровый рейтинг:
Итоговый рейтинг, учитывающий зачёт:
В зачётку выставляется «хорошо» (64 балла).
5 Возможности повышения рейтинга
Для студентов с высоким текущим рейтингом по их желанию может быть организовано углубленное изучение предмета, выдано дополнительное задание. В этом случае проводится дополнительный контроль: либо решение задач (контрольная работа, олимпиада), либо участие в конференции. После проведения такого контроля (с оценкой R*), текущий рейтинг пересчитывается:
.
ГОУ ВПО «Алтайский государственный технический университет
им. »
Памятка для студентов факультета пищевых и химических производств по
изучению дисциплины «Конструирование и расчёт элементов оборудования
отрасли»
(8 семестр)
Составил - В.
Утверждаю
Зав. кафедрой ХТ и ИЭ
« » ________________ 2010 года
1. Содержание дисциплины
В 8 семестре студентами факультета пищевых и химических производств заканчивается изучение дисциплины «Конструирование и расчёт элементов оборудования отрасли».
Объем дисциплины: практические занятия – 17 часов, самостоятельная работа студентов 102 часа. На практических занятиях будут разбираться контрольные задания по темам:
ТЕМА 1 – Расчёт валов жёсткого однопролётного (консольного) вала постоянного поперечного сечения на виброустойчивость, жесткость и прочность. Основные положения РТМ "Валы вертикальных аппаратов с перемешивающими устройствами. Методы расчета".
Быстровращающиеся обечайки. Схеме действия нагрузок на обечайки ротора. Расчёт на прочность обечаек, находящихся под действием инерционных и краевых нагрузок.
ТЕМА 2 – Устройство вращающихся барабанных аппаратов: барабан, башмаки, бандажи, опорные и опорно-упорные станции, венцовая шестерня. Расчёт на прочность обечайки вращающегося барабана. Определение контактных напряжений в бандаже и роликах. Расчёт бандажей на изгиб. Основные положения стандарта “Аппараты вращающиеся с барабанами общего назначения. Основные узлы и детали. Типы и основные размеры”.
ТЕМА 3 – Уплотняющие устройства подвижных элементов. Типы конструкций уплотняющих устройств аппаратов. Уплотнение валов и штоков. Область применения отдельных уплотняющих устройств в зависимости от условий эксплуатации (давления, температуры, свойств обрабатываемой среды). Расчёт сальников с мягкой набивкой.
ТЕМА 4 – Конструкции расчёт опор колонных аппаратов. Выбор опор колонных аппаратов по стандарту “Опоры цилиндрические и конические вертикальных аппаратов. Типы, конструкции и размеры”.
Конструкции и расчёт опорных лап и опорных стоек, выбор опор по ОСТ “Опоры (лапы, стойки) вертикальных аппаратов. Типы, конструкции и размеры”.
Конструкции и расчёт опор горизонтальных аппаратов – седловых опор.
В 8-ом семестре также запланировано выполнение курсовой работы по дисциплине «Конструирование и расчёт элементов оборудования отрасли».
2. Литература и учебно-методические материалы
(более полный список – у преподавателя)
Ф., , Зобнин ёт и конструирование машин и аппаратов химических производств. Примеры и задачи: Учебное пособие/Под редакцией Ф. – Л.: Машиностроение, 1984. – 301 с.2. основы конструирования и расчёта химико-технологического и природоохранного оборудования: Справочник в 3-х томах. – Калуга. Изд-во Н. Бочкарёвой, 2006.
3. Лащинский сварных химических аппаратов: Справочник. – Л.: Альянс, 2008. – 384 с.
4. , Толчинский проектирования и расчёта химической аппаратуры. – М.: Альянс, 2008. – 752 с.
5. Криворот и основы проектирования машин и аппаратов химической промышленности. - М.: Машиностроение, 1992. – 400 с.
Учебные пособия
Сесёлкин ёт фланцевых соединений. Методические указания к расчётным заданиям по курсу "Конструирование и расчёт элементов оборудования отрасли" / Алтайский государственный технический университет им. . - Барна1. - 34 с.
Сесёлкин материалы для решения задач по курсу "Конструирование и расчёт элементов оборудования отрасли" / Алтайский государственный технический университет им. . - Барна4. - 42 с.
В., Яровой ёт валов вертикальных аппаратов с перемешивающими устройствами. / Алтайский государственный технический университет им. . - Барна4. - 38 с.
В., Яровой ёт и конструирование оборудования предприятий химических производств. Учебное пособие/ Алтайский государственный технический университет им. - Барна5.- 80 с.
Периодическая печать
1. Химическая промышленность;
2. Химическое и нефтегазовое машиностроение;
3. РЖ. Машиностроительные материалы, конструкции и расчёт деталей машин.
4. РЖ. Химическое, нефтеперерабатывающее и полимерное машиностроение
3. График контроля
Контрольное испытание | Время проведения | Вес в итоговом рейтинге |
Контрольное задание по теме 1 (7 задание) | 3 неделя | 0,1 |
Контрольная работа по теме 1 | 5 неделя | 0,15 |
Контрольное задание по теме 2 (8 задание) | 7 неделя | 0,1 |
Контрольное задание по теме 3 (9 задание) | 11 неделя | 0,1 |
Контрольная работа по темам 2 - 3 | 13 неделя | 0,15 |
Контрольное задание по теме 4 | 15 неделя | 0,1 |
Зачёт | 0,3 |
Примечания.
1. Любая контрольная точка, выполненная после срока без уважительной причины, оценивается на 10% ниже. Максимальная оценка в этом случае 90 баллов.
2. К зачёту допускаются студенты, имеющие не более двух задолженностей по контрольным точкам. При наличии одной или двух задолженностей студенту на зачёте выдаётся дополнительное задание.
4. Шкала оценок и правила вычисления рейтинга
В АлтГТУ принята 100-балльная шкала оценок. Именно эти оценки учитываются при подсчёте рейтингов, назначении стипендии и в других случаях. Традиционная шкала будет использоваться только в зачётных книжках. Соответствие оценок устанавливается следующим образом:
75 баллов и выше – «отлично»,
50 – 74 балла – «хорошо»,
25 – 49 баллов - «удовлетворительно»,
менее 25 баллов – «неудовлетворительно».
Успеваемость студента оценивается с помощью текущего рейтинга (во время каждой аттестации) и итогового рейтинга (после сессии). Семестровый рейтинг вычисляется по формуле:
где Ri – оценка за i-ю контрольную точку, pi – вес этой контрольной точки; Бп – дополнительные баллы за посещаемость занятий (П ≤ 50% → Бп = 0; 50 % < П ≤ 60% → Бп = 2; 60 % < П ≤ 70% → Бп = 4; 70 % < П ≤ 80% → Бп = 6; 80 % < П ≤ 90% → Бп = 8; 90 % < П ≤ 100% → Бп = 10).
Приведём пример. Пусть студент получил следующие оценки. Индивидуальные контрольные задания: по теме 1 – 38 баллов; по теме 2 – 60 баллов; по теме 3 – 32 балла; по теме 4 – 80 баллов. Контрольные работы: по теме 1 – 70 баллов; по темам 2 – 3 – 80; оценка за ответ на зачёте – 70 баллов. Посещаемость занятий 75 %. На 1-й аттестации (7 неделя) его рейтинг равен:
На 2-й аттестации (13 неделя):
Перед началом сессии вычисляется семестровый рейтинг:
Итоговый рейтинг, учитывающий зачёт:
В зачётку выставляется «зачёт» (65 баллов).
5 Возможности повышения рейтинга
Для студентов с высоким текущим рейтингом по их желанию может быть организовано углубленное изучение предмета, выдано дополнительное задание. В этом случае проводится дополнительный контроль: либо решение задач (контрольная работа, олимпиада), либо участие в конференции. После проведения такого контроля (с оценкой R*), текущий рейтинг пересчитывается:
.
