Аквадистиллятор ДЭ-4-2

Креслення.dwg

ПЗ 97-2003.doc

Випускна робота на тему “Аквадистилятор ДЕ-4-2”.
Креслень – 5 листів формату А1. Пояснювальна записка – 52 аркуші. нформаційних джерел – 13.
Випускна робота складається із пояснювальної записки та графічної частини.
В першому розділі пояснювальної записки наводиться технічна характеристика та службове призначення приладу аналіз існуючих аналогів аквадистилятора а також функціональні особливості та фізичні перетворення які покладено в основу роботи приладу.
У розрахунково-конструкторській частині складено структурну схему приладу детально описаний принцип роботи дистилятора та взаємодія основних його вузлів наведено гідравлічну та електричну схеми приладу проведений розрахунок нагрівальних елементів приладу розглянуті особливості його експлуатації.
Технологічна частина містить розробку технологічного процесу виготовлення деталі «кришка» яка входить до складу аквадистилятора.
У четвертому розділі розглянуті спеціальні питання технічного обслуговування приладу та можливі варіанти модернізації аквадистилятора ДЕ-4-2.
П’ятий розділ присвячений питанням техніки безпеки під час роботи з дистилятором.
В графічній частині приведені: вигляд загальний (А1) схема електрична принципова електрична підключення гідравлічна підключення (А1) складальні креслення (А1) робочі креслення деталей (А1) карта технологічного процесу (А1).
ЗАГАЛЬНОТЕХНЧНА ЧАСТИНА . .
Технічна характеристика та призначення приладу . ..
Аналіз існуючих аналогів . ..
Фізичні основи перетворень які використовуються в приладі ..
РОЗРАХУНКОВО – КОНСТРУКТОРСЬКА ЧАСТИНА
Структурна схема приладу .
Принцип роботи приладу призначення окремих елементів і їх взаємодія
Гідравлічна схема приладу .
Електрична схема приладу .
Розрахунок потужності електронагрівачів..
Особливості експлуатації приладу
ТЕХНОЛОГЧНА ЧАСТИНА .
Характеристика та службове призначення деталі. Аналіз технологічності
Проектування заготовки та способу її отримання
Розробка технологічного маршруту та технологічного обладнання ..
Розрахунок режимів різання. ..
Технічне обслуговування приладу
Можливі несправності та способи їх усунення
Перспектива модернізації приладу
ТЕХНКА БЕЗПЕКИ ПД ЧАС РОБОТИ З ПРИЛАДОМ ..
Дистиляція та ректифікація часто звані одним терміном «перегонка» являють собою процес термічного поділу рідкої суміші що складається з двох або більше взаємно розчинених летючих речовин. Перегонка широко застосовується в різних галузях промисловості для одержання різноманітних продуктів в практично чистому вигляді. Основними галузями промисловості які використовують процеси ректифікації та дистиляції є хімічна і нафтохімічна фармацевтична харчова. Подібним чином отримують наприклад у чистому або концентрованому вигляді наступні продукти: етиловий спирт бензол оцтову кислоту гази при термічному або каталітичному крекінгу продукти переробки нафти – хлоропрен нітротолуол аміак анілін і багато інших.
Перегонка являє собою процес при якому колективна рідка суміш нагрівається до кипіння а пара що утворюється (т.зв. «вторинний пар») відбирається і конденсується. Отриманий конденсат за своїм складом відрізняється від початкової суміші. Це пояснюється тим що при одній і тій же температурі компоненти складові суміш мають різну летючість. Розрізняють низько киплячі компоненти і високо-киплячі компоненти. Перегонка може здійснюватися як безперервно так і періодично. Основними умовами безперервного процесу є: постійність в часі складів вихідної суміші що виникають з її рівноважних фаз і незмінність витрат вихідної суміші та продуктів перегонки.
Перегонку поділяють на два основних види: просту перегонку (дистиляцію) і ректифікацію. До простий перегонці відносять так само перегонку з водяною парою та молекулярну дистиляцію.
При дистиляції вихідна суміш частково випаровується і отриманий вторинний пар повністю конденсується. При ректифікації та дистиляції можуть розділятися як багатокомпонентні так і бінарні (що складаються з двох компонентів) суміші. Процеси при поділі багатокомпонентних і бінарних сумішей принципово нічим не відрізняються.
РОЗДЛ 1. ЗАГАЛЬНОТЕХНЧНА ЧАСТИНА
В об’ємі даного розділу зроблений аналіз технічних даних про аквадистилятор ДЕ-4-2 проведений критичний огляд літературних джерел по операційних столах. Визначено принцип роботи приладу основні фізичні перетворення які відбуваються під час роботи механізмів.
1. Технічна характеристика та призначення приладу
Аквадистилятор ДЕ-4-2 призначений для отримання дистильованої води в аптеках лікарнях лабораторіях та інших медичних установах де є потреба у використанні чистої та надчистої води. Для проведення різного роду досліджень а також в лікувальних цілях.
Рис. 1.1 Загальний вигляд аквадистилятора ДЕ-4-2
Продудуктивність і витрати води на охолодження даного приладу забезпечуються при умові використання води середньої жорсткості. Аквадистилятор виготовляють для двох видів кліматичних умов УХЛ 42 та 042 за ГОСТ Р 50444.
Аквадистилятор кліматичного виконання УХЛ 42 при експлуатації стійкий до впливу температури від плюс 10 до плюс 35°С при відносної вологості навколишнього повітря 80% при температурі 25°С.
Аквадистилятор кліматичного виконання 042 стійкий до впливу температури від плюс 10 до плюс 45°С і відносній вологості навколишнього повітря 98% при температурі 35°С.
Технічні характеристики приладу наступні:
Витрати води на охолодження
2. Аналіз існуючих аналогів
В даний час розроблено та використовується велика кількість самих різноманітних аквадистиляторів.
Невисока вартість надійність і простота при виготовленні – основні фактори що характеризують переваги дистиляторів даного виду.
В даній випускній роботі в якості аналогів було розглянуто наступні пристрої:
Дистилятор електричний ДЕ-20 призначений для виробництва дистильованої води в аптеках лікарнях різного роду лабораторіях або в інших установах де є потреба у використанні дистильованої води.
Апарат складається з випарного котла конденсатора з вбудованим сепаратором і електричного блоку управління. Принцип роботи заснований на конденсації ретельно відсепарованої пари. Водопровідна вода надходить у випарний котел і нагрівається електронагрівачами до кипіння. Рівень води в випарному котлі підтримується автоматично.
Рис. 1.2 Дистилятор води електричний ДЕ-20
Пара що утворюється проходячи через ряд сепараторів потрапляє на стінки конденсатора що охолоджується зовні водопровідною водою і конденсуючись витікає у вигляді дистильованої води. Контроль за рівнем води у випарному котлі здійснюється автоматичним пристроєм - сенсорним датчиком рівня який у разі пониження рівня води нижче допустимого відключає електронагрівачі від мережі тим самим оберігає їх від перегорання.
При зниженні рівня води в випарному котлі аквадистилятор інформує персонал сигналом та контрольною лампою на блоці управління. При відновленні подачі води та поповненні випарного котла до робочої позначки апарат переходить в робочий стан без додаткового втручання обслуговуючого персоналу.
Зменшене енерго- та водо- споживання. Частина підігрітої води після використання в контурі охолодження конденсатора надходить до випарного котла;
Швидкий доступ всередину випарного котла для очищення стінок і електронагрівачів від утвореного накипу;
Корпус дистилятора виготовлений із нержавіючої сталі на основі хром-нікель-титанового сплаву. Високоякісна сталь гарантує гарну якість дистильованої води а також великий термін служби апарату;
Електронагрівачі виготовлені з мідно нікелевого сплаву з підвищеною стійкістю до окиснення;
Персонал інформується сигналом та контрольної лампою про відключення апарату внаслідок зниження рівня води у випарному котлі що запобігає простоям устаткування;
Простий монтаж що не вимагає залучення спеціалізованого персоналу;
Аквадистилятор зручний і надійний в експлуатації.
Даний аквадистилятор сертифікований за міжнародним стандартом якості ISO 9001:2000
Гарантійний термін служби 2роки.
Недоліком є висока споживана потужність даного дистилятора.
Технічні характеристики аквадистилятора ДЕ-20
Продуктивність не менше 20дм³год;
Максимальна електрична потужність 13кВт;
Рід струму змінний трифазний;
Напруга мережі 380В;
Габаритні розміри 500х230х800мм;
Загальна витрата води не більше 260дм³год;
Виконання настільне.
Підтримання води що йде на випаровування та охолодження автоматичне;
Відключення електронагрівачів при припиненні централізованої подачі води автоматичне;
Термін служби не менше 5років.
Дистилятор ДЕ-60 призначений для виробництва дистильованої води.
Аквадистилятор знайшов вкрай широке застосування: у медичних установах аптеках та лабораторіях.
Рис. 1.3 Аквадистилятор ДЕ-60
Аквадистилятор може виготовляти як холодну так і гарячу (+1 +80°С) очищену воду що особливо необхідно для приготування високо насичених розчинів. Використовуваний спосіб дистиляції призводить до зменшення кількості газів розчинених у водопровідній воді. Принцип дії аквадистилятора заснований на конденсації відсепарованої пари.
Аквадистилятором має такі основні частини: випарник з сепараторами конденсатор електронагрівачі зрівнювач датчик підставка та електрощит. У випарнику вода нагрівається електронагрівачами до кипіння. Утворена там пара надходить у конденсатор і конденсуючись витікає у вигляді дистиляту. Отримання високоякісної дистильованої води забезпечується за рахунок сепарації пари що проходить через сепаратори розташовані у верхній частині випарника.
Аквадистилятор забезпечений автоматичним пристроєм що охороняє електронагрівачі від перегорання відключаючи від електромережі при зниженні рівня води в випарнику нижче допустимого. Аквадистилятор відрізняються не тільки способом нагріву і конструктивними особливостями але і продуктивністю що дозволяє вибрати аквадистилятор саме тієї виробничої потужності яка необхідна.
)Простий і зручний в експлуатації;
)Безпечний для навколишнього середовища;
)Корпус і основні деталі виготовлені з високолегованої нержавіючої сталі 12Х18Н10Т (AISI 321);
)Вбудований електроблок;
)Швидкознімна конструкція камери конденсації над камерою випаровування для більш вільного доступу та зручності обслуговування і ремонту;
)Електронний датчик рівня води в камері випаровування;
)Знімний холодильник для отримання охолодженої води;
)Пристрої для очищення пари від крапель не перегнаної води;
)Система газовиділення при очищенні пару;
)Одна точка підключення до дренажної лінії;
)Час безперервної роботи - не більше 8годин;
)Термін експлуатації - не менше 5років.
Недоліки наступні: дуже висока споживана потужність та маса.
Автоматичне відключення нагрівачів при припиненні централізованої подачі води; автоматичне відключення нагрівачів при зниженні води в камері випаровування нижче допустимого; автоматичне підтримання кількості води що йде на випаровування; автоматичне включення аквадистилятора при наповненні водозбірника.
Технічні характеристики аквадистилятора електричного ДЕ-60
Продуктивність 60лгодину;
Допуск на продуктивність 10%;
Габарити 650х585х2750мм;
Виконання підлогове;
Термін служби не менше 3років.
3 Фізичні основи перетворень які використовуються в приладі
Для отримання чистої і надчистої води з вод різної солоності очистки стічних вод концентрування солей з промислових вод застосовується метод мембранної дистиляції. Розглянута мембранна дистиляція через паровий прошарок в якій на відміну від контактної мембранної дистиляції пара за приймаючою стороною мембрани конденсується на охолоджуваній поверхні яка знаходиться на певній відстані від мембрани. Повітря в порах мембрани перешкоджає дифузії водяної пари і зменшує її потік через мембрану.
При малих розмірах пор коли переважає «кнудсенівська» дифузія вилучення повітря приводить лише до незначного збільшення потоку. Для мембран з більшими розмірами пор таким чином можна реально збільшити потік пари і знизити теплопереніс через мембрану. Газова мембранна дистиляція забезпечує отримання чистої води також може застосовуватись для термолабільних розчинів при забезпеченні заданого перепаду температур (Δ=30 40К) при низькій температурі холодоагенту. При створенні математичної моделі процесу газової мембранної дистиляції (рис. 1.4) використали підхід застосований при розробці математичної моделі процесу контактної мембранної дистиляції.
В літературі досліджувались математичні моделі в яких описується механізм тепло - та масо переносу. В цих моделях розглядається вплив на процес дифузійного переносу пари який характеризується режимами течії: молекулярною «кнудсенівською» і перехідним. Розроблені математичні моделі процесу мембранної дистиляції які враховують вплив гідродинаміки течії розчину розмірів і характеристик мембран температурних режимів на питомий масовий потік пари через мембрану (1.1) температурної поляризації на продуктивність процесу зміни проникності мембрани. В цій моделі механізм переносу тепла через мембрану з парою і через структуру мембрани описувався в граничних умовах для потоків розчину та дистиляту і без врахування зміни швидкості та температури пари в порах мембрани.
Рис. 1.4 Схема газової мембранної дистиляції
Система рівнянь гідродинаміки і тепло масообміну для потоків рідини в каналах що включає рівняння нерозривності руху концентрації (для розчину солі) і тепло масообміну:
де - оператор Гамільтона - оператор Лапласа; ρ – густина кгм3; – час с; V=(uvw) – вектор швидкості мс; uvw – проекції швидкості на вісі Ох ОуOz відповідно; Р – тиск Па; – коефіцієнт динамічної в’язкості Па·с; – коефіцієнт об’ємного температурного розширення К-1; – коефіцієнт об’ємного концентраційного розширення; То – температура навколишнього середовища К; с – концентрація солі кг; со – рівноважна концентрація; gy – прискорення вільного падіння мс; Ds – коефіцієнт дифузії м2с; – коефіцієнт температуропровідності мс.
РОЗДЛ 2. РОЗРАХУНКОВО – КОНСТРУКТОРСЬКА ЧАСТИНА
В даній частині випускної роботи аквадистилятор ДЕ-4-2 було розглянуто з функціональної точки зору. Детально описано принцип роботи вузли деталі їх взаємодія. Розглянуто такі технічні перетворення та взаємодії за допомогою яких робота приладу стає можливою.
1. Структурна схема приладу
Дистиляція або проста перегонка може бути процесом як безперервним так і періодичним. Періодичну дистиляцію частіше за все в промисловості реалізують при постійному тиску. Для безперервної дистиляції повинна виконуватися умова сталості складу початкової суміші для чого необхідно забезпечити постійні подачу вихідної суміші та відведення частини залишку в суворо визначених кількостях.
З технічної точки зору розрізняють поступову одноразову і багатократну дистиляції. При поступовій дистиляції утворена в процесі нагрівання парова фаза безперервно видаляється з апарату в момент її утворення. При одноразовій дистиляції процес поділу починається тільки після настання рівноваги між паровою та рідкою фазами при заданій температурі. Багатократна дистиляція полягає в повторенні процесів одноразової дистиляції з метою більш повного поділу вихідної суміші.
Процеси які відбуваються в дистиляційних установках зручніше за все розглядати на фазовій діаграмі.
На рис. 2.1 представлена структурна схема одноступінчастої дистиляційної установки ДЕ-4-2.
До складу установки входить сам дистилятор (перегінний апарат) і конденсатор вторинних парів. Вихідна суміш з параметрами що відповідають точці 1 на фазовій діаграмі завантажується в дистилятор і нагрівається до стану кипіння (вертикальна лінія з точки 1 до перетину з лінією кипіння). У результаті кипіння утворюється вторинний пар (точка 2) який подається в конденсатор. Пари повністю конденсуються (процес конденсації протікає при постійному складі і температурі що спадає). На виході з конденсатора отримується рідина (точка 3). У результаті одноразової дистиляції вийшла рідина з підвищеним вмістом нерозчинних компонентів.
Рис. 2.1. Схема одноступінчастої дистиляційної установки ДЕ-4-2 і зображення процесу дистиляції на фазовій діаграмі
Зображення процесу на фазовій діаграмі (ламана 1-2-3) буде незмінним тільки для установки безперервного дії. Для дистиляційної установки періодичної дії ламана 1-2-3 відповідає початковому процесу поділу. З плином часу зміст нерозчинних компонентів в установці зменшується. Підвищення кількості високо концентрованих компонентів в рідини призводить до підвищення температури кипіння температури температура вторинної пари так само зростає. Цей процес зображений на рисунку 2.2.
Рис. 2.2 Зміна складу вихідної суміші в установках періодичної дії
Поступово зміст нерозчинних компонентів в парах зменшується настільки що в деякий момент стає рівним його початкового змісту у киплячій рідини (точка В''').
У цьому випадку подальша дистиляція стає недоцільною.
2. Принцип роботи приладу призначення окремих елементів та їх взаємодія
Принцип дії досліджуваного аквадистилятора заснований на конденсації ретельно відсепарованої пари. В камері випаровування вода нагрівається електронагрівачами до кипіння. Утворена пара потрапляє в консденсаційну камеру що охолоджується ззовні водопровідною водою і конденсуючись витікає в вигляді дистилята через нипель 17.
Отримання високоякісної дистильованої водизабезпечується за рахунок ретельної сепарації пари що проходить через відбиваючі екрани які розміщені в верхній частині камери випаровування.
На початку роботи вода що безперервно поступає через нипель 4 заповнює камеру випаровування до встановленого рівня. В подальшому залежно від ступеня викіпання вода буде поступати в камеру випаровування тільки частково. Основна ж частина проходячи через конденсатор 12 буде зливатися по трубці 8 у вирівнювач 7 і далі через відвід 5 в каналізацію або може бути використана для побутових проблем.
Вирівнювач 7 з’єднаний з камерою вирівнювання призначений для постійного підтримання в ній необхідного рівня води.
Прилад має автоматичний пристрій – датчик рівня 6 що запобігає перегоранню електронагрівачів 14 на випадок зниження рівня води нижче допустимого.
Деталі приладу що взаємодіють з парою дистильованої води виготовлені з нержавіючої сталі. Герметичне з’єднання конденсатора і камери випаровування забезпечується за рахунок прокладки 23
Рис. 2.3 Загальний вигляд аквадистилятора ДЕ-4-2
3. Гідравлічна схема приладу
Гідравлічна схема досліджуваного приладу має наступний вигляд (рис. 2.4) та функціонує наступним чином:
Рис. 2.4 Гідравлічна схема аквадистилятора ДЕ-4-2
Холодна каналізаційна вода подається до зовнішнього контуру холодильника аквадистилятора тим самим охолоджуючи пару в результаті чого утворюється дистилят. Потім холодна вода надходить поплавкової камери де регулюється рівень води а отже й подача до робочої камери дистилятора де за допомогою нагрівальних елементів вона нагрівається вище температури кипіння на кілька градусів Цельсія з метою пароутворення.
Отримана пара надходить до радіатора в якому й відбувається процес конденсації. в кінцевому результаті з вентиля ми отримуємо чисту дистильовану воду.
В даному аквадистиляторі також присутня система виводу рідин які не піддаються конденсації. Вони за допомогою спеціальної системи виводяться із даного приладу до каналізації.
4. Електрична схема приладу
Оскільки описаний аквадистилятор є електричним приладом розглянемо його електричну схему (рис. 2.5) вона складається з наступних елементів:
Рис. 2.5 Електрична схема аквадистилятора ДЕ-4-2
Тумблера ТЗ-С (S1); ламп неонових ТН-03 (Н1 Н2); резисторів (R1 R2); пускача магнітного П6-111 (К); мікроперемикача МИ-3А (S2); розетки (Х1); вилки (Х2); електронагрівачів (ЕК1 та ЕК2); плавких запобіжників Пр-2 (F1 F2) та датчика рівня (ДР).
Дана електрична схема забезпечує роботу аквадистилятора з мінімальним втручанням обслуговуючого персоналу.
На рис. 2.6 наведено монтажну схему для під’єднання даного агрегату до електричної мережі та з’єднання електричних елементів між собою.
Рис. 2.6 Електрична монтажна схема аквадистилятора ДЕ-4-2
5. Розрахунок потужності електронагрівачів
Оскільки даний прилад нагріває воду за рахунок електронагрівачів було обрано розрахувати потужність даних елементів з метою їх раціонального використання.
Розрахунок об’єму робочої камери:
У відповідності з вихідними даними об’єм камери випаровування буде являти собою циліндр діаметром 160мм та висотою 300мм.
Обчислимо масу води яка знаходиться в робочій камері:
Густина гарячої води γ=990кгм3
Обчислимо потужність загального електронагрівача:
де C=42кДжкг°С – теплоємність води;
tн=15°С – початкова температура води;
K=11 – коефіцієнт запасу;
=075 – коефіцієнт корисної дії електронагрівача;
=05годин – час нагріву води в камері від початкової температури до кінцевої (15 100°С).
Потужність розрахункового електронагрівача складає приблизно 3кВт.
Оскільки в аквадистиляторі використовується 2 електронагрівачі (143·2≤3) то умова використання виконується.
На електронагрівачі буде подаватись змінний струм напругою 220В 50Гц. Використання мережі для живлення електронагрівачів з напругою вище 220В недопустиме через підвищену небезпеку ураженням електричним струмом (в ньому тепло виділяється безпосередньо у воду яка сама являється опором). Використання мережі нижче 220В не є можливим через дуже великі струми для нагрівачів даного класу.
6. Особливості експлуатації приладу
Під час підготовки до експлуатації аквадистилятора необхідно виконати роботи за деякою послідовністю а саме:
При первинному пуску або при пуску аквадистилятора після тривалої консервації використання дистильованої води за прямим призначенням дозволяється тільки після 48годин роботи аквадистилятора та після перевірки якості води відповідно до вимог ГОСТ.
Перед включенням аквадистилятор повинен знаходитися не менше доби в теплому сухому приміщенні для природного просушування струмопровідних частин.
Забороняється: вмикати аквадистилятор в електромережу відразу після розпакування.
Для стерилізації конденсаційної камери необхідно періодично проводити пропарювання аквадистилятора для цього слід створити аварійний режим в робочій камері.
Періодично в залежності від жорсткості води необхідно очищати від накипу шляхом механічного очищення електронагрівачі 14 поплавок датчика 6 а також верхню частину аквадистилятора через люк 9. Окрім того з метою забезпечення утворення якісного дистиляту один раз на 2 місяці потрібно проводити профілактичну очистку апарата.
Аквадистилятор слід розбирати для видалення осадків на дні камери випаровування з подальшим ретельним її промиванням.
Потрібно також слідкувати щоб не було перегинів у використовуваних гумових трубок.
Посудина або збірник для збору дистиляту необхідно встановлювати нижче ніпеля 17. Якщо подача води з водопроводу по будь-якій причині припиниться настане аварійний режим роботи аквадистилятора при якому через бурхливе кипіння рідини пароутворення будуть викидатися через ніпель 3.
Після того як частина воли випарується і її рівень в робочій камері понизиться датчик рівня 6 автоматично відключить електронагрівачі від електромережі та переведе прилад до аварійного режиму нагрівання робочих елементів припиниться.
Подальша робота аквадистилятора буде відновлена як тільки вода з водопроводу почне надходити в камеру випаровування і заповнить її до встановленого рівня.
Використання жорсткої води з великим вмістом солі (більше 4 5мгекв.л може викликати спінення воли і заповнення піною парового простору камери випаровування в результаті чого почнеться викид гарячої води і робота аквадистилятора припиниться.
У цьому випадку нормальна робота аквадистилятора може бути забезпечена за рахунок попередньої обробки використовуваної води але методиками які застосовуються на теплових електростанціях і в котельнях або шляхом зменшення потужності аквадистилятора за рахунок відключення електронагрівачі при цьому необхідно зливати воду з камери випаровування через кожні 4 години і промити дистилятор шляхом заповнення його водою 2-3рази.
РОЗДЛ 3. ТЕХНОЛОГЧНА ЧАСТИНА
1. Характеристика та службове призначення деталі. Аналіз технологічності.
По своїй формі конструкції та призначення вибрана деталь «кришка» являє собою тіло обертання з циліндричними формами та отворами.
Технологічність деталі оцінюють на двох рівнях – якісному і кількісному. Аналізуючи конструкцію заданої деталі на якісному рівні можна дійти висновку що деталь невисокого рівня технологічної складності. Деталь не має складних профілів отже може бути виготовлена без спеціального інструменту і обладнання. Хоча й деталь на перший погляд нескладна її виготовлення може містити певні труднощі в технологічному аспекті. Попри технологічні недоліки (які присутні майже в кожній деталі) запропонована деталь має цілий ряд технологічно зручних особливостей. Кришка має зручні базові поверхні. Практично всі плоскі поверхні можуть бути використані як технологічні бази. Деталь має можливість створення зручних технологічних баз що дає можливість скоротити до мінімуму кількість повертань і пере встановлювань оброблювального зразка і підвищити завдяки цьому точність обробки поверхонь з використанням принципу постійності і єдності.
Для кількісної оцінки технологічних параметрів деталі зведемо її показники у таблицю 3.1:
Показники технологічних параметрів
Кількість поверхонь одного розміру
Продовження табл. 3.1
Механічну обробку напівкруглих поверхонь можна проводити стандартним способом – фрезеруванням підібравши циліндричні фризи відповідних діаметрів.
Контроль параметрів точності та шорсткості поверхонь можливо здійснити з використанням типових схем вимірювання та стандартних вимірювальних інструментів.
На кількісному рівні запропоновану деталь можна охарактеризувати наступними показниками:
Коефіцієнт стандартизації:
Кст=МстМ=1010=1;(3.1)
де Мст – кількість розмірів деталі що підпорядковуються стандартному ряду; М – загальна кількість розмірів;
Аст=(nст+2n2+ +19n19)=(74+81+91+144)10=101(3.2)
де n – кількість поверхонь з точністю від 1 до 19 квалітету.
Коефіцієнт шорсткості поверхонь:
Кш=1Бср=1425=024(3.3)
де Бср=(001м1+002м2+ +40м3+8014)=(103+251+1254)10=
де mi – кількість поверхонь даної шорсткості.
Обчислені коефіцієнти порівнюємо за їх допустимими значеннями:
Отже можна зробити висновок що в цілому деталь технологічна на якісному та кількісному рівнях.
2. Проектування заготовки та способу її отримання.
Метод виконання заготовок для деталей приладів визначається призначенням і конструкцією деталі серійністю випуску та економічністю виготовлення. В нашому випадку деталь виготовляється зі матеріалу сплав алюмінієвий АК12М2 ГОСТ 2839-94. Заготовку будемо отримувати або методом лиття в кокіль або в пісок. Тип виробництва деталі враховуючи річний випуск 8тис.шт. – середньо серійне. Проаналізуємо методи одержання виливок відповідно до типу виробництва матеріалу і маси виливка розмірів та кількості заготовок які отримують.
Доцільність застосування того чи іншого методу отримання заготовок виявляють за техніко-економічними показниками тобто після розрахунку собівартості деталі та визначення коефіцієнту використання матеріалу.
Собівартість заготовок отриманої за допомогою лиття в кокіль:
де Сі – базова вартість 1т заготовок грн. (Сі=1528грн);
Q=0352 – маса заготовки кг;
q=0268– маса готової деталі кг;
Sвід – ціна 1т. відходів грн. (Sвід=182 268грнт).
kT kC kB kM kП – коефіцієнти які залежать від точності складності маси марки матеріалу продуктивності (kT=11; kC=083; kB=1; kM=122; kП=1).
Для даної заготовки: Sзаг1=67грн
Вартість заготовки отриманої штампуванням визначається наступним чином. За базову вартість 1т приймаємо 1680грн.
При проектуванні заготовки необхідно врахувати що на сучасному етапі розвитку приладобудування в умовах ринкової економіки важливим параметром що в значній мірі впливає на собівартість кінцевого продукту є матеріаломісткість виробу і коефіцієнт використання металу m який представляє собою відношення маси готової деталі mg до маси матеріалу mm затраченого на її виготовлення:
Основними шляхами скорочення витрат на матеріали що йдуть на виготовлення деталей приладів є:
)скорочення маси матеріалів що використовуються на виготовлення однієї деталі;
)використання по можливості більш дешевих матеріалів тобто матеріалів з найменшою вартістю одиниці маси;
)отримання відходів матеріалів в найбільш цілісному вигляді з метою їх подальшого використання для виготовлення інших деталей.
Скорочення маси матеріалів що затрачаються на виготовлення однієї деталі залежить в першу чергу від того наскільки раціонально розроблена конструкція деталі і приладу в цілому. Недостатні знання властивостей матеріалів недостатньо стабільна якість матеріалу і наближені методи розрахунків призводять в кінцевому результаті до значних запасів міцності тобто надлишкових витрат матеріалу.
Скорочення різного роду відходів і втрат матеріалів є одним із основних технологічних і організаційних заходів проектних завдань що сприяють скороченню економічних витрат на матеріали. Значна кількість відходів і втрат відбувається на заводах при отриманні заготовок деталей.
При механічній обробці частина матеріалів відходить в стружку обрізки при розкрої деталей з листового матеріалу в обрізки що утворюються внаслідок не кратності матеріалу довжині деталі при пруткових заготовках та у вигляді кусків необхідних для закріплення деталей при обробці на виготовлення пробних деталей при наладці виробничої лінії.
Скорочення втрат та відходів не тільки економить матеріали що дозволяє збільшити програму випуску або прискорити її але й дає значно більший економічний ефект внаслідок скорочення непродуктивних затрат праці на наступних етапах виробництва.
Втрати матеріалів зменшуються із зменшенням кількості стадій які проходить зразок на шляху його перетворення в готову деталь. деальним було б виробництво деталі без механічної обробки особливо обробки різанням. Це не завжди можливо тому бажано максимально приблизити форму і розміри заготовки до параметрів готової деталі (з урахуванням припусків на механічну обробку).
Процес вибору методу отримання заготовки є складним і залежить від багатьох факторів запропонована деталь виготовляється із сплаву алюмінієвого АК12М2 ГОСТ 2839-94. Сплав випускається промисловістю у вигляді прокату що обумовлює метод отримання заготовки.
Для розкрою листа на заготовки може бути використано ряд різних за технологічною суттю методів. Тільки врахувавши економічну сторону процесу виробництва можна братись за проектування заготовки яка буде отримана тим чи іншим методом. Проведемо кількісний порівняльний аналіз різних методів отримання заготовки.
Спочатку вибираємо спосіб штампування. Отримаємо заготовку середньою масою Mз=02кг.
Коефіцієнт використання матеріалу згідно (3.5) становить m=784%.
Тепер отримаємо заготовку методом лиття опоки. Отримана таким чином заготовка має масу Mз=022кг. Коефіцієнт використання металу при подальшій механічній обробці становить m=771%.
Собівартість отриманих заготовок визначається із залежності:
де С – собівартість однієї заготовки;
Mз і Mв – відповідно маса заготовки і маса відходів;
СМ і Св – відповідно вартість матеріалу заготовки і матеріалу відходів;
– витрати підприємства на роботу обладнання що використовується при виготовленні заготовок.
Для заготовок отриманих штамповкою Mв=43г СМ=018копг і Св=002копг. Витрати на роботу обладнання (приведені на одну заготовку) будуть складатися з витрат власне при штампуванні (SшTмм=107коп) при розрубуванні вихідного матеріалу на шматки-порції (SpTh=34коп) а також витрат на нагрівання металу перед штамповкою (SнTн=98коп). Собівартість однієї заготовки таким чином становитиме С=42коп.
Для заготовок отриманих методом лиття в опоки Mв=270г СМ=018копг і Св=002копг. Витрати на роботу обладнання (приведені на одну заготовку) будуть становити =413коп. Собівартість однієї заготовки таким чином становитиме С=575коп.
3. Розробка технологічного маршруту та технологічного обладнання.
Виготовлення запропонованої деталі починається з отримання заготовки. Конфігурація і метод отримання заготовки детально розглянуті при проектуванні заготовки.
При першому встановленні зручно обробляти найбільш великі поверхні які в подальшому будуть використані в якості технологічних баз 9 12 8 5 4.
Операція складається з таких переходів:
)підрізати торець 9;
)точити поверхню 12;
)підрізати торець 5;
При наступній операції заготовка закріплюється за нові технологічні бази. Будемо обробляти поверхні 1 3 фаски 13 14 та отвір.
)підрізати торець 1;
)підрізати торець 3;
)розточити отвір в розмір D=60мм;
При наступній операції розточуємо отвір в розмір D=8мм.
Наступна операція – фрезерувальна. Тут ми фрезеруємо поверхню 2 застосовуючи відповідний ріжучий інструмент – фреза циліндрична ГОСТ 3752-88.
Технологічний маршрут механічної обробки деталі
Назва операції та зміст переходу
Технологічне обладнання
Вимірювальний інструмент
Продовження табл. 3.2
Внутрішньо-шліфувальна
Свердлити отвір 11 3
Далі проводимо операцію круглошліфувальну.
)шліфувати поверхню 8;
)шліфувати поверхню 4.
Потім проведемо операцію внутрішньо шліфувальну. Операція складається з таких переходів:
)шліфувати отвір 15 діаметром D=60мм;
)шліфувати отвір 10 діаметром D=8мм.
Здійснюємо останню операцію – свердлильну. Просвердлюємо один отвір свердлом 2300-6994 ГОСТ 886-77 діаметром 3мм.
Припуск – це шар матеріалу котрий зрізується з поверхні заготовки в цілях досягнення заданих властивостей оброблюваної поверхні деталі.
Між операційний припуск – це шар матеріалу котрий зрізується з поверхні заготовки при виконанні певної технологічної операції. Величина між операційного припуску представляє собою шар що необхідно зняти тому що він став дефектним в результаті попередньої операції і виправлення похибок положення і форми оброблюваної поверхні. Величина припуску повинна бути достатньою для проведення усіх операцій механічної обробки. Мінімальна величина між операційного припуску обчислюється за наступною формулою:
Zmin=(Rz+h)i-1++Ei(3.7)
– сумарні відхилення розміщення поверхонь;
Ei – похибки установки заготовки на даному переході.
4. Розрахунок режимів різання.
Вибір режимів різання в значній мірі впливає на якість оброблюваних поверхонь точність їх взаємного розташування. Оскільки механічна обробка складає значну частину собівартості деталі то ефективний підбір режимів різання сильно впливає на техніко-економічні показники процесу виготовлення деталі. Неправильний підбір режиму різання може призвести до недостатньо якісної обробки поверхонь невиправданих витрат часу на зайві операції контролю розмірів і параметрів шорсткості поверхонь. Часто це призводить до браку продукції а в окремих випадках – до передчасного виходу з ладу обладнання.
Підбір оптимальних режимів різання можна проводити двома методами: табличним і за допомогою обчислення всіх параметрів режимів різання.
Оскільки деталь можна обробляти типовими методами з використанням стандартного промислового обладнання та інструменту то проводити розрахунок режимів різання для всіх операцій механічної обробки немає сенсу оскільки їх можна знайти табличним методом з довідкової літератури. Детальний аналітичний розрахунок проведемо лише для двох операцій.
Розраховуємо режими різання для операції 005 перехід 5 та свердління одного з отворів d=8мм матеріал заготовки – сплав алюмінієвий АК12М2 ГОСТ 2839-94.
Свердління проводиться на широко універсальному верстаті модифікації 2Н118. нструмент яким здійснюється операція – свердло діаметром d=8мм.
Глибина різання при свердлінні становить t=10мм.
Подача для свердла є стандартною і становить S=0006мм.
Середнє значення періоду стійкості свердла Т=30хв.
Швидкість різання визначається за формулою:
де = 70 – поправочний коефіцієнт;
= 04; х = 0; y = 07; m = 02 – показники степенів.
Загальний поправочний коефіцієнт на швидкість різання визначається за формулою:
де =09 – коефіцієнт який залежить від матеріалу що обробляється;
=07 – коефіцієнт що враховує глибину різання;
=32 – коефіцієнт що враховує матеріал інструменту.
Таким чином =021. отримуємо швидкість різання =118мхв.
Частота обертів шпинделя в якому закріплене свердло визначається як:
і становить n=4697обхв.
Крутний момент визначаємо за формулою:
де =009 – поправочний коефіцієнт;
q=1; х=09; y=08 – показники ступенів;
Kp=1 – поправочний коефіцієнт що враховує фактичні умови обробки.
Потужність різання визначається із залежності:
Розрахуємо режими різання для токарної операції 005 перехід 4 підрізання торця 5. нструмент яким здійснюється операція – підрізний різець.
Глибина різання становить t=05мм.
Подача становить S=08ммоб.
Середнє значення періоду стійкості різця T=120хв.
Швидкість різання визначається з формули (3.8) для чого підбираємо коефіцієнти =70; q=04; y=04; m=02. Загальний поправочний коефіцієнт на швидкість різання становить (враховуючи що =07; =03; =40) =084. Отримуємо швидкість різання V=10023мхв.
Частота обертів шпинделя визначається з формули (3.10) і становить обхв.
Крутний момент визначаємо з формули (3.11) врахувавши що =009; ; ; ; отримаємо .
Потужність різання визначається із залежності (3.13) і становить кВт.
Для усіх інших операцій та переходів режими різання визначаємо табличним способом. Результати запишемо в таблицю (3.3).
Розрахунок режимів різання
Швидкість різання мхв
Частота обертання n
Продовження табл. 3.3
Технічне нормування в широкому розумінні цього поняття представляє собою встановлення технічно обрунтованих норм використання виробничих ресурсів (ГОСТ 3.1109-82). При цьому виробничими ресурсами є енергія. Сировина матеріали інструмент робочий час.
В сучасних умовах нормування часу набуває важливого значення оскільки від цього в певній мірі залежить такт виробництва норми оплати праці рентабельність підприємства.
Норма часу – це регламентований час виконання деякого обсягу робіт в конкретних виробничих умовах одним або декількома виконавцями відповідної кваліфікації (ГОСТ 3.1109-82).
Важливим параметром при нормуванні часу виступає основний (технологічний) час – це норма часу на досягнення безпосередньої цілі даної технологічної операції або переходу по якісній та кількісній зміні предмету технологічної операції. Основний час може бути машинним машинно-ручним або апаратурним. Для токарних свердлильних розгортування і фрезерування. Основний час визначається за формулою:
де n – частота обертання шпинделя S – подача;
– коефіцієнт що враховує кількість послідовних заходів при різанні;
L – довжина шляху інструменту що визначається за формулою:
де – довжина оброблюваної поверхні;
– величина врізання інструменту;
– величина пробігу інструменту.
Норма основного часу складає лише частину часу що затрачається на виконання технологічних операцій. Для деяких операцій вона є мізерною в порівнянні з допоміжним часом.
Норми допоміжного часу Tg представляє собою норму часу на виконання дій що дають можливість виконувати основну роботу що є метою технологічної операції або переходу і повторюється з кожним виробом або через певне їх число.
Норма оперативного часу – це норма часу на виконання технологічної операції що складається із суми основного часу і допоміжного часу що не перекривається ним:
Технічно обрунтована норма часу складається з норми підготовчого часу на партію оброблюваних заготовок і норми штучного часу:
де n – кількість заготовок в партії. Норма штучного часу обчислюється за формулою:
де – час на обслуговування робочого місця;
– час на відпочинок і особисті потреби або
де К – відсоток оперативного часу на обслуговування робочого місця відпочинок і особисті потреби.
Керуючись наведеними формулами і параметрами технологічного процесу обчислимо норми часу для операцій і переходів процесу виготовлення гайки.
Час на обслуговування робочого місця відпочинок і особисті потреби згідно нормативів становить К=8% від оперативного часу.
Для переходу 1 операції 005 довжина шляху інструменту L=786мм; частота обертання шпинделя n=400обхв подача S=08ммоб. Основний час становить =108с. Допоміжний час буде складатися із часу точного підводу інструменту (4с) включення і виключення станка (08с) часу встановлення заготовки і виймання її (4с) поділено на кількість переходів (1с). Допоміжний час таким чином становить =58с. Контроль розмірів може здійснюватись під час роботи верстата і тому не збільшує допоміжного часу. Норма оперативного часу становить =1138с. Норма штучного часу =1229с. Для переходу 4 норми часу будуть такі ж самі.
Для переходу 2 операції 005 довжина шляху інструменту L=153мм; частота обертання шпинделя n=460обхв подача S=025ммоб. Основний час становить =5556с. Допоміжний час буде складатися із часу точного підводу інструменту (4с) включення і виключення верстата (08с) часу встановлення заготовки і виймання її (4с) поділено на кількість переходів (04с). Допоміжний час таким чином становить =57с. Контроль розмірів може здійснюватись під час роботи станка і тому не збільшує допоміжного часу. Норма оперативного часу становить =5613с. Норма штучного часу =6062с. Для переходу 5 норми часу будуть такі ж самі.
Для переходу 3 операції 005 довжина шляху інструменту L=8мм; частота обертання шпинделя n=480обхв подача S=025ммоб. Основний час становить =1778с. Величина допоміжного часу буде такою ж як і для попередніх переходів - =57с. Норма оперативного часу становить =1835с. Норма штучного часу =1982с.
Для переходу 1 операції 010 довжина шляху інструменту L=688мм; частота обертання шпинделя n=400обхв подача S=025ммоб. Основний час становить = 282с. Допоміжний час буде складатися із часу точного підводу інструменту (4с) включення і виключення верстата (08с) часу встановлення заготовки і виймання її (4с) поділено на кількість переходів (01с). Допоміжний час таким чином становить =57с. Норма оперативного часу становить =339с. Норма штучного часу =366с. Для переходу 2 цієї ж операції норма часу становить =339с (такі ж самі).
Для переходу 3 4 операції 010 норми часу будуть такі ж самі що й для переходу 2 операції 005.
Для переходу 5 операції 010 норми часу будуть такі ж самі що й для переходу 3 операції 005.
Для переходу 1 операції 015 норми часу будуть такі ж самі що й для переходу 2 операції 005.
Для переходу 1 операції 020 довжина шляху інструменту L=428мм; частота обертання шпинделя n=180обхв подача S=015ммоб. Основний час становить =34с. Допоміжний час буде складатися із часу точного підводу інструменту (4с) включення і виключення станка (08с) часу встановлення заготовки і виймання її (4с) поділено на кількість переходів (04с). Допоміжний час таким чином становить =57с. Контроль розмірів може здійснюватись під час роботи станка і тому не збільшує допоміжного часу. Норма оперативного часу становить =91с. Норма штучного часу =98с.
Для переходів 1 2 операції 025 та 030 довжина шляху інструменту L=15мм; частота обертання шпинделя n=240обхв подача S=04ммоб. Основний час становить =1778с. Допоміжний час буде складатися із часу точного підводу інструменту (4с) включення і виключення верстата (08с) часу встановлення заготовки і виймання її (4с) поділено на кількість переходів (13с). Оскільки при цьому встановленні передбачена зміна інструменту а переходи 1 і 2 обробляються однаковим інструментом (зміна інструменту відбувається за 4с) час зміни приведений на один перехід становить 2с. Час контролю розмірів не входить в допоміжний час бо він перекривається машинним часом. Допоміжний час таким чином становить =81с. Контроль розмірів може здійснюватись під час роботи верстата і тому не збільшує допоміжного часу. Норма оперативного часу становить =1859с. Норма штучного часу =2008с.
Обчислені норми часу занесемо в таблицю 3.4:
Норми часу на виконання операцій та переходів
Продовження табл. 3.4
1. Технічне обслуговування приладу
Під час технічного обслуговування аквадистилятора необхідно дотримуватися наступних порад:
Для забезпечення надійної роботи аквадистилятора потрібно своєчасно проводити технічне обслуговування. При цьому варто користуватися посібником з експлуатації. При всіх видах технічного обслуговування потрібно дотримуватись заходів безпеки зазначених в паспорті даного приладу а також додаткових вимоги наведені в вищезгаданому документі.
До складу технічного обслуговування варто віднести:
)технічне обслуговування при використанні;
)періодичне технічне обслуговування.
Технічне обслуговування при використанні проводиться щодня при підготовці аквадистилятора до роботи за розділом а періодичне технічне обслуговування не рідше 1разу на квартал але при використанні води з підвищеним вмістом солі з періодичністю яка виключає утворення накипу на трубчастому електронагрівнику завтовшки більше 03мм.
Технічне обслуговування при використанні проводиться фахівцями які займаються експлуатацією даного приладу бет застосування спеціальних інструментів.
Перед ввімкненням виріб повинен знаходитися не менше доби в теплому сухому приміщенні для природного просушування. Забороняється включати виріб в електромережу відразу ж після розпакування.
Посудину для збору дистиляту необхідно встановлювати нижче ніпеля 1 і слід стежити щоб не було перегинів гумових трубок подачі дистиляту до збірника.
У процесі кипіння у випарнику зростає концентрація солей водопровідної води що негативно позначається на якості отримуваної дистильованої води. Тому в процесі роботи вироби необхідно періодично зливати воду з випарника і заповнювати його знову.
Крім того використання воли з підвищеним вмістом солі призводить до інтенсивного відкладення накипу на трубчастих електронагрівачах і виходу їх з ладу. Товщина шару накипу на поверхні електронагрівача більше 03мм неприпустима.
Періодично залежно від жорсткості води необхідно очищати від накипу шляхом механічного очищення внутрішню поверхню випарника електронагрівачі поплавок датчика а також верхній частині конденсатора через люк. знявши кришку люка 7.
ПРИМТКА: Використання розчинів кислот і лугів для очищення від накипу неприпустиме через порушення фізико-хімічних властивостей антикорозійних матеріалів що призводять до зниження терміну служби виробу.
Використання води з підвищеним (перебільшуючи норми Сан.ПиН2.1.4.559-96) вмістом солі може викликати її інтенсивне спінювання при кипінні і заповнення піною парового простору випаровувала в результаті чого розпочнеться потрапляння крапель води до дистиляту що призведе до погіршення його якості. У цьому випадку для нормальної експлуатації виробу рекомендується:
)періодично (декілька разів в день) зливати і заповнювати знову випаровувач водопровідною водою при відключеному від електромережі аквадистиляторі;
)попередньо обробити водопровідну воду яка буде використовуватися з метою її пом’якшення (побутовий пристрій для пом’якшення води СО2 протинакипний магнітний пристрій ПМП та ін.).
При використанні дистильованої води в питних цілях вода повинна бути мінералізована.
В склад комплекту для мінералізації 10дм3 дистиляту входять наступні солі:
)натрій сірчано-кислий (натрію бісульфат)
)H2O – 096г ГОСТ 6053;
)сульфат магнію MgSO4·7 H2O – 081г ГОСТ 4523;
)бікарбонат натрію NaHCO2 – 262г ГОСТ 2156;
)фторид натрію NaF – 0018г ГОСТ 4463.
По мінералізації виходить вода хлоридно-сульфатно-карбонатного типу з загальним вмістом солі (06 – 08) гдм3 а водневий показник рН – в межах 68 – 7.
За своїми смаковими якостями і фізіологічною повноцінністю така вода не поступається багатьом водам природного походження і при цьому вона є бактеріально безпечною.
2. Можливі несправності та способи їх усунення
В процесі експлуатації аквадистилятора виникають неочікувані ситуації а саме – поломки та різного роду несправності приладу. Перелік несправностей які найбільш часто зустрічаються або можуть виникнути в процесі експлуатації наведено в табл. 4.1.
УВАГА! При будь-якій несправності аквадистилятор потрібно обов’язково від’єднати від електромережі.
Можливі несправності приладу
Назва несправності зовнішній прояв і додаткові ознаки
При установці вимикача в положення ВКЛ сигнальна лампа (МЕРЕЖА) не світиться
Перегоріла сигнальна лампа
Вимкнено вимикач QF1
Ввімкнути вимикач QF1
Продовження табл. 4.1
В процесі роботи аквадистилятора не світиться сигнальна лампа (НАГРВ)
Перегоріла сигнальна лампа (НАГРВ)
Не спрацював поплавковий датчик рівня
Немає води в системі водопостачання
Вийшов з ладу або не відрегульований поплавковий датчик рівня потрібно його відрегулювати або замінити
Аквадистилятор сильно парує
При транспортуванні змістився відбійник
Зняти верхню кришку встановити відбійник належним чином
Відбійник не вільно рухається по паровій камері
Попідгинати ніжки відбійника так щоб відбійник вільно переміщався по робочій камері
Мала подача води до аквадистилятора
Збільшити подачу води до аквадистилятора
Забився злив дистильованої води з аквадистилятора
Усунути причини які заважають вільному зливу дистильованої води
Зменшилась продуктивність
Утворилось багато накипу на нагрівальних елементах
Очистити нагрівальні елементи від накипу
Перегорів один або кілька нагрівальних елементів
Замінити несправні нагрівальні елементи
Перелив води за межу рівня
Зігнуто переливний шланг занадто сильна подача води
Усунути перегин зменшити подачу води
Низька якість дистиляту
Підвищена жорсткість води
Попередньо пом’якшувати воду
Відключити один електронагрівач. Для цього потрібно зняти нижню кришку та познімати перемички
Через кожні 4год. без розбирання аквадистилятор промити шляхом наповнення його водою 2 3рази.
Просочується вода через з’єднання
Порушено герметичність приладу
Попідтягувати відповідні гвинти при необхідності замінити резинову прокладку (кільце)
3. Перспектива модернізації приладу
У наші дні без чистих та над чистих рідин розвиток науки та техніки був би неможливим оскільки починаючи від лікарняного фіз. розчину закінчуючи кислотним акумулятором є гостра потреба в чистій рідині. Щоб отримати таку рідину (в нашому випадку воду) без процесу дистиляції обійтися просто неможливо.
Звідси випливає що аквадистилятори є надзвичайно важливими приладами в сучасному житті адже саме від них залежить якість отримуваної води.
Сучасний аквадистилятор повинен відповідати таким вимогам:
)висока продуктивність;
)низький рівень енергоспоживання;
)невеликі габаритні розміри;
)висока якість отримуваної продукції;
)низька собівартість приладу.
На основі глибокого та детального аналізу даного приладу «Аквадистилятор ДЕ-4-2» було виявлено ряд недоліків які можна усунути з метою модернізації та покращення ряду експлуатаційних характеристик.
З метою модернізації пропонується:
)замінити «мокрі електронагрівачі» сухими (такі що не контактують безпосередньо з водою);
)поставити в середину робочої камери магнієві стержні які будуть запобігати утворенню накипу та корозії.
За допомогою цих незначних змін якість та надійність даного приладу повинна піднятися на якісно новий рівень.
РОЗДЛ 5. ТЕХНКА БЕЗПЕКИ ПД ЧАС РОБОТИ З ПРИЛАДОМ
Аквадистилятор ДЕ-4-2 відноситься до електроприладів тому на нього розповсюджуються правила техніки безпеки під час роботи з електроприладами:
)Ураження людей електрострумом може відбутися як при високій так i при низькій напрузі.
)Усі вiдкритi струмопровiднi частини приладiв даного класу повиннi бути ізольовані вiдповiдними кожухами. Рубильник що вимикає струм повинний розташовуватися в коридорі приміщення. Всі електроприлади повинні бути оснащені вимикачами або штепсельними вилками.
)Для захисту вiд ураження електрострумом корпуса електричних приладів потужних випрямлячів i трансформаторів повинні знаходитися в закритих кожухах i бути заземлені. При наявності правильно виконаного i справного захисного заземлення дотик до металевих корпусів електроприладів – безпечний.
)До включення приладу в електромережу варто перевiрити його справність i справність проводів (візуально).
)При займанні електроприладiв варто негайно вимкнути струм в електромережі та приступити до гасіння пожежі якщо струм вимкнути не вдається то гасити дозволяється тільки спеціальними вогнегасниками.
)Забороняється: а) користуватися проводами з ушкодженою б) проводами з ушкодженою штепсельною вилкою; в) несправними розетками; г) незаземленими електроприладами; д) маніпулювати включеними в мережу проводами електродами. Порушення цих правил може привести до короткого замикання та електротравм обслуговуючого персоналу.
)Забороняється: залишати без нагляду електроприлади включені в мережу. Це може спричинити пожежу.
)При уражені струмом варто негайно відключити потерпілого вiд мережі струму i приступити до надання йому першої допомоги. Здійснюючий допомогу повинний бути сам убезпечений вiд дiї струму.
За способом захисту від уражень електричним струмом аквадистилятор виконаний по I-му класу захисту тип В ГОСТ 12.2.025-76.
До роботи з гідравлічною частиною приладу висуваються наступні вимоги по техніці безпеки:
Не допускається експлуатувати системи в разі виникнення хоча б однієї з таких несправностей:
)вихід значення якого-небудь параметра системи або приладу за межі допустимого якщо це становить небезпеку для обслуговуючого персоналу;
)поява підвищеного шуму стукоту і вібрацій;
)поява зовнішніх витоків рідини
)пошкодження вимірювальних приладів і сигнальних пристроїв.
Не допускається експлуатація манометра якщо стрілка при його включенні не повертається до упорного штифта або (у разі відсутності штифта) відхиляється від нульового розподілу шкали на значення що перевищує половину допустимої похибки а також при будь-якому пошкодженні манометра.
Забороняється здійснювати підтягування болтів гайок та інших з’єднань на системі що знаходиться під тиском також під час її роботи.
Під час експлуатації системи повинні бути виключені тертя скручування неприпустимі перегини і натяг рукавів при переміщенні рухомих частин системи та машин. Рукава повинні встановлювати з урахуванням природного прогину.
Трубопроводи повинні бути спроектовані так щоб у них не виникали неприпустимі напруження в результаті температурних деформацій.
Особи які не засвоїли принципу дії аквадистилятора порядку роботи на ньому і правил експлуатації викладених в паспорті до нього а також не пройшли інструктажу відповідно до «Правил технічної експлуатації електроустановок споживачів» і «Правилами техніки безпеки при експлуатації електроустановок споживачів» Держ. енергонагляду до роботи з аквадистилятором не допускаються.
Для забезпечення безпечної роботи з аквадистилятором необхідно підключити його мідним гнучким проводом перерізом не менше 6мм2:
У мережах з ізольованою нейтраллю – до контуру заземлення;
В мережах з глухо заземленою нейтраллю – до нульового проводу в розподільному щиті (виконати повторне занулення).
)залишати включений в електромережу аквадистилятор без нагляду;
)усувати несправності та проводити ремонт аквадистилятора включеного в електромережу;
)відкривати панелі аквадистилятором під час його роботи;
)встановлювати прокладку в місці приєднання переливної труби меншого внутрішнього діаметра ніж у самої труби.
Аналізуючи матеріал який використовувався під час випускної роботи можна сказати що «Аквадистилятор ДЕ-4-2» є досить важливим елементом в процесі очищення води для проведення різного роду досліджень та використання в цілях лікування а також з метою використання такої води в побутових потребах.
Варто відмітити що однією з позитивних сторін приладу є його універсальність адже він призначений для застосування в різних сферах діяльності. нший важливий фактор – простота даного приладу та його висока надійність низька ціна що зумовлює надзвичайно широке використання даного агрегату. Ще одна характеристика яку варто відмітити – це наявність автоматики та сигналізації прилад потребує менше уваги обслуговуючого персоналу в порівнянні з досліджуваними аналогами. Це покращує як умови праці робітників так і піднімає продуктивність аквадистилятора.
Виконання випускної роботи дає змогу набути елементарних навиків по конструюванні приладів та набути технічного досвіду в інженерній справі.
В ході роботи було розглянуто можливі несправності приладу та методи їх усуненнящо є досить корисним для формування навиків спеціаліста в даній галузі.
Я мав змогу проаналізувати конструктивні рішення в приладі запропонував внести зміни в будову аквадистилятора з метою розширення функціональних характеристик. Вивчивши дані технічного паспорта приладу порівняти їх з аналогами і обрунтувати доцільність та ефективність запропонованих змін.
)Абрамов Е.И. Колесниченко К.А. Элементы гидропривода. Л.: Машиностроение Ленингр. отд-ние 1974.
)Ванін В.В. Бліок А.В. Гнітецька Г.О. Оформлення конструкторської документації: Навч. Посіб. 3-є вид. – К.: Каравела 2004. – 160с.
)Гжиров Р. И. Краткий справочник конструктора: Справочник Л.: Машиностроение Ленингр. отд-ние 1984. – 464с.
)Горбацевич А.Ф. Шкред В.А. Курсовое проектирование по технологии машиностроения. Минск : Высшая школа 1986.
)Градиль В.П. Моргун А.К. Егошин Р.А. Справочник по Единой системе конструкторской документации. – Харьков: Прапор 1988. – 256с.
)Дунаев П. Ф.Конструирование узлов и деталей машин: Учеб. пособие для студ. техн. спец. вузов П.Ф.Дунаев О. П. Леликов. — 8-е изд. перераб. и доп. — М; Издательский центр «Академия» 2003. — 496 с.
)Киркач Н.Ф. Баласанян Р.А. Расчет и проектирование деталей машин.- Харьков: Высшая школа – 1988.
)Красковский Е.Я. Дружинин Ю.А. Филатова Е.М. Расчет и конструирование механизмов приборов и вычислительных систем: учебное пособие для вузов. – М.: Высшая школа 1983.
)Милосердин Ю.В. Расчёт и конструирование механизмов приборов и установок. М.: Машиностроение – 1985.
)Первицкий Ю.Д. Расчёт и конструирование точных механизмов. М.: Машиностроение 1976. – 456с.
)Паспорт на “Аквадистилятор ДЕ-4-2”
)Ресурси мережі Internet.
)Справочник технолога - машиностроителя. В 2-х т. T.1 Под ред. А. М. Дальского А. Г. Косиловой Р. К. Мещерякова А. Г. Суслова. - 5-е изд. перераб. и доп. - М.: Машиностроение - 1 2001г. 912с.