Разработка сапр камерного оборудование металических изделий

СОДЕРЖАНИЕ

Введение…………………………………………………………………........        7

1 Анализ предметной  области …………….………………………………...       8

1.1 Область применения и виды конвективных сушилок металлических изделий ……………………………………………………………………….       8

1.2 Обзор оборудования и материалов для конвективной сушки………… 10

1.2.1 Перечень  ГОСТированных материалов сушки  ……………………… 12

1.3 Процесс конвективной сушки …………………………………………... 13

1.4 Описание конструкции и режима работы сушильной установки …….. 14

2 Постановка  задачи автоматизированного проектирования……………… 15

3 Общее описание  разрабатываемой САПР ………………………………... 15

3.1 Описание структурной схемы САПР…..………………………………... 15

3.1.1 Описание  подсистемы ввода \ вывода данных……………………….. 15

3.1.2 Описание  информационной подсистемы……………………………... 16

3.1.3 Описание  подсистемы проектирования………………………………. 16

3.2 Описание функциональной  схемы САПР……………………………… 17

4 Описание обеспечений  САПР …………………………………………….. 18

4.1 Информационное  обеспечение………………………………………….. 19

4.2 Математическое обеспечение…………………………………………… 21

4.2.1 Общие сведения………………………………………………………… 21

4.2.2 Математическая модель аппарата для конвективной сушки 

металлических изделий………………………………………………………. 21

3. Выбор оборудования для установки конвективной сушки…………         24

4.3 Лингвистическое обеспечение………………………………………...... 25

4.4 Программное  обеспечение………………………………………………. 28

4.5 Техническое  обеспечение……………………………………………….. 30 
 
 

4.6 Методическое  обеспечение……………………………………………… 32

Заключение……………………………………………………………………      34

Список используемых источников…………………………………………..      35

Приложение А  Структурная схема САПР………………………………….. 36

Приложение Б  Функциональная схема САПР……………………………… 37

Приложение В  Даталогическая модель базы данных……………………… 38

Приложение Г  Схема установки…………………………………………….. 39

Приложение Д  Постановка задачи оптимизации…………………………… 40 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

ВВЕДЕНИЕ

     Современный этап развития промышленного производства характеризуется переходом к  использованию передовых технологий, стремлением добиться предельно  высоких эксплуатационных характеристик как действующего, так и  проектируемого оборудования, необходимостью свести к минимуму любые производственные потери, путем создания высокотехнологичных систем автоматизированного проектирования и грамотного решения поставленных оптимизационных задач.

     Целью данного курсового проекта является создание системы автоматизированного  проектирования установки, для конвективной сушки металлических изделий.

     О важности решения данной проблемы можно  судить исходя из того, что на сегодняшний  день в промышленности и других производственных отраслях создание той или иной продукции не может обойтись без предварительной обработки материалов и заготовок, позволяющей улучшить характеристики будущего созданного объекта или же придать ему некоторые желаемые свойства. Чего и позволяет добиться данная установка, помимо своей основной задачи (сушки металлов), дает возможность также влиять и на многие их параметры, например, такие как качество материала (снижения его объемной массы, повышения прочности) и, в связи с этим, увеличивают возможности его использования.

     Есть  множество способов решения подобных проблем, к одним из которых, несомненно, относятся решение задач оптимизации  с целью добиться высоких эксплуатационных характеристик  или же уменьшения производственных издержек. А так же применительно для  еще проектируемых объектов, создание адекватных математических моделей, позволяющих заранее рассчитать необходимые характеристики и, минуя дорогостоящие испытания и опыты определить целесообразность создания и разработки. Для достижения поставленных целей и задач была разработана

     

математическая  модель, описывающая конвективную сушильную  установку, информационное обеспечение, схема работы установки, средства диалога с пользователем, а также алгоритм  расчета параметров характеризующих ее.

     Актуальность  разработки данной темы следует из того, что использование конвективных сушилок широко распространено на малых  и средних промышленных предприятиях, в связи с достаточно простой  конструкцией и легко изменяемыми режимными и технологическими параметрами, а также относительно недорогой и быстрой возможности модификации, путем замены некоторых  конструкционных деталей оборудования аппарата, например, таких как вентилятор или нагревательный элемент (калорифер). Что позволяет в кратчайшие сроки придать сушилке необходимые рабочие свойства и возобновить ее работу.

     Эффективность спроектированного аппарата, а также  качество  подобранных  режимных и технологических параметров оценивается  путем анализа оптимальных значений.   

      

1 АНАЛИЗ ПРЕДМЕТНОЙ ОБЛАСТИ 

1.1 Область применения и виды конвективных сушилок металлических

изделий

     В настоящие время процессы конвективной сушки – неотъемлемая часть гальванического  производства. Любая гальваническая линия  включает в себя процессы промывки деталей, а, следовательно,  и процессы сушки.

Выбор сушильного оборудования определяется в основном массой, габаритными размерами  и производительностью линии. Наиболее часто в механизированных и автоматических линиях используют сушильную камеру. При работе на стационарных ванных сушку деталей производят вне линии рабочих ванн, для чего используют сушильные шкафы.

     Сушильные камеры представляют собой открытую сверху ванну, в которой детали обдуваются горячим воздухом, нагретом в калорифере с помощью пара или электрообогревателей. Корпус камеры имеет теплоизоляцию. Снизу камеры имеется съёмное сетчатое дно, с помощью которого можно быстро убрать упавшие с подвесок детали. Отсос воздуха осуществляется из верхней части сушильной камеры. Работа сушильной камеры происходит следующим образом: воздух вентилятором прогоняется через калорифер, нагнетается и через щели внизу и сбоку подаётся внутрь камеры, где обдувает и сушит детали. После чего, поднимаясь вверх, засасывается вентилятором и вновь проходит тот же путь. Таким образом, осуществляется рециркуляция воздуха. Часть отсасываемого из камеры горячего влажного воздуха поступает в общую вытяжную вентиляционную систему линии. В подающем воздуховоде (после калорифера) устанавливается термометр, который поддерживает заданную температуру сушки, подавая сигнал на включение или отключение ТЭНов в калорифере. Мелкие детали, обрабатываемые в барабанах, колоколах и корзинах, высыпаются из них в сетчатый поворотный лоток на дне сушильной камеры, через который снизу продувается нагретый воздух. После окончания сушки лоток поворачивается пневмоцилиндром на некоторый угол и детали скатываются из лотка в подставленную тару. Для изменения положения деталей и равномерного их высушивания в некоторых сушильных камерах предусмотрено либо встряхивание, либо поворачивание сетчатых лотков.

     Сушильный шкаф представляет собой металлический каркас с теплоизоляцией, внутри которого располагаются лотки для деталей или перекладины для крепления подвесок. Загрузка деталей в шкаф осуществляется не сверху, как в сушильные камеры, а через боковую дверь. Обогрев осуществляется электронагревателями, расположенными в нижней части шкафа. Кроме того, шкаф снабжен вытяжной вентиляцией, имеющей регулирующую заслонку. Поддержание температуры сушки осуществляется автоматически.

     

     При обработке мелких деталей неответственного назначения и массой менее 100 г сушку  производят в центрифугах. Центрифуга состоит из корпуса, вращающегося перфорированного барабана, электродвигателя, устройства для подъёма барабана и крышки. На крышке монтируется вентилятор,  подающий воздух на детали, иногда с обогревом. Жидкость удаляется из барабана при его вращении  через перфорацию за счёт центробежной силы, а затем через сливные отверстия корпуса в сток.

     1.2 Обзор оборудования и материалов для конвективной сушки

     Вентиляторы - используются в вентиляционных агрегатах для перемещения воздуха от источников забора воздуха по системе воздуховодов. Каждый вентилятор должен преодолеть сопротивление вентиляционной сети, это сопротивление вызывает перепад давления, и величина этого давления является решающим фактором при выборе вентилятора. В зависимости от формы крыльчатки и принципа работы, вентиляторы можно разделить на несколько основных групп: радиальные, осевые, и диагональные вентиляторы.

     Радиальные  вентиляторы - используются там, где необходимо очень высокое общее давление. Особые характеристики радиальных вентиляторов определяются формой рабочего колеса и лопаток.

     

     Рисунок 1. Схема работы радиального вентилятора.

     Осевые вентиляторы - простейший тип осевых вентиляторов (пропеллерные вентиляторы). Свободно вращающиеся осевые вентиляторы этого типа имеют очень низкую эффективность, а потому большинство осевых вентиляторов встраивается в цилиндрический корпус.

     

     Рисунок 2. Схема работы осевого вентилятора.

     

     Диагональные  вентиляторы - Диагональные вентиляторы являются смешением радиальных и осевых вентиляторов, радиальная крыльчатка вызывает увеличение статического давления в связи с центробежной силой, действующей в радиальном направлении. У осевой крыльчатки не возникает эквивалентного давления, поскольку воздушный поток является нормально осевым.

     

     Рисунок 3. Схема работы диагонального вентилятора.

     Калориферы  - предназначены для нагрева воздуха в системах отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха в различных отраслях, таких как строительство, промышленность и многие другие.

     

     Калорифер создает большой перепад температуры  проходящего воздуха (от 70 до 110 °С), что позволяет использовать его  для приточной вентиляции с подачей наружного воздуха с отрицательными температурами до -25 °С. В теплое время калорифер может использоваться как высокопроизводительный вентилятор. Устройство состоит из теплоотдающих элементов, трубных решеток, крышек с патрубками для подвода (отвала) теплоносителя и съемных боковых щитков.

     

     Рисунок 4. Устройство калорифера. 

     1.2.1 Перечень ГОСТированных материалов сушки:

 

     Таблица 1- материалы. 

     1.3 Процесс конвективной сушки