На бирже курсовых и дипломных проектов можно найти образцы готовых работ или получить помощь в написании уникальных курсовых работ, дипломов, лабораторных работ, контрольных работ, диссертаций, рефератов. Так же вы мажете самостоятельно повысить уникальность своей работы для прохождения проверки на плагиат всего за несколько минут.

ЛИЧНЫЙ КАБИНЕТ 

 

Здравствуйте гость!

 

Логин:

Пароль:

 

Запомнить

 

 

Забыли пароль? Регистрация

Повышение уникальности

Предлагаем нашим посетителям воспользоваться бесплатным программным обеспечением «StudentHelp», которое позволит вам всего за несколько минут, выполнить повышение уникальности любого файла в формате MS Word. После такого повышения уникальности, ваша работа легко пройдете проверку в системах антиплагиат вуз, antiplagiat.ru, etxt.ru или advego.ru. Программа «StudentHelp» работает по уникальной технологии и при повышении уникальности не вставляет в текст скрытых символов, и даже если препод скопирует текст в блокнот – не увидит ни каких отличий от текста в Word файле.

Результат поиска


Наименование:


курсовая работа Автоматизация испытаний изделий на герметичность с использованием вибрации

Информация:

Тип работы: курсовая работа. Добавлен: 20.10.2012. Сдан: 2011. Страниц: 12. Уникальность по antiplagiat.ru: < 30%

Описание (план):



    Министерство  образования и науки Российской Федерации
                             Государственное образовательное учреждение
    высшего профессионального образования
    «ОРЕНБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»
    Аэрокосмический институт
    Кафедра САП 
     
     
     
     
     
     

                                        КУРСОВОЙ ПРОЕКТ
                по автоматизации технологических процессов и производств
    Автоматизация испытаний изделий на герметичность с использованием вибрации 

    Пояснительная записка 

    ОГУ 220301.4111.04 ПЗ 
 
 
 
 
 

                  Руководитель  проекта
                  ____________Проскурин Д.А.
                  "____”_____________2011 г.
                  Исполнитель
                  студент  гр. З-06АТП
                  _____________ Ермолаев Н.А.
                  "____”_____________2011 г. 
                   
                   
                   
                   
                   
                   
                   

    Оренбург  2011 


    Аннотация
    Пояснительная записка содержит 29 страниц, в том числе 15 источников. Графическая часть курсового проекта выполнена на 3 листах формата А1.
    Данная  курсовая работа обобщает и систематизирует  теоретические знания, полученные при  изучении курса "Автоматизация технологических процессов и производств".
    В данном проекте разработана микропроцессорная система автоматизации установки испытаний на герметичность полых изделий с использованием вибрации. Для нее создана функциональная схема автоматизации, а также принципиальные схемы всех блоков микропроцессорной системы управления.
    Эта система включает в себя блок нормализации сигналов от датчиков и ввода их в УВМ; блок микропроцессора СУ; блок клавиатуры, индикации и формирования векторов прерывания; устройство вывода сигналов на исполнительные механизмы, графопостроитель и печать. Модули и блоки, рассматриваемые в курсовом проекте, согласованы для работы в комплекте с микропроцессором КР580ИК80А.
 

    
Содержание
    Введение……………………………………….………………………….4
    1 Контроль  герметичности полых изделий …………………………….5
    2 Краткая характеристика существующих схем автоматизации............8 
    3 Обоснование  необходимой структуры автоматизации  установки .....10
    4 Описание разработанной функциональной схемы автоматизации установки испытаний на герметичность.................................................12
    5 Блок нормализации сигналов от датчиков и ввода их в УВМ............18 
    6 Устройство вывода сигналов на ИМ, графопостроитель и печать .....26
    Выводы........................................................................................................28
    Список использованных источников .......................................................29
 

    Введение 

    При массовом производстве изделий авиационной, судостроительной, химической, электронной и других отраслей промышленности одной из важнейших задач контроля качества является проверка их герметичности.
    При этом автоматизация технологических процессов является одним из решающих факторов повышения производительности и улучшения условий труда. Все существующие и строящиеся промышленные объекты в той или иной степени оснащаются средствами автоматизации.
    Проектами наиболее сложных производств, особенно в чёрной металлургии, нефтепереработке, химии и нефтехимии, на объектах производства минеральных удобрений, энергетики и в других отраслях промышленности, предусматривается комплексная автоматизация ряда технологических процессов.
    В настоящее время на промышленных предприятиях при автоматизации  технологических процессов и  объектов широко используются микропроцессорные  комплексы. Это связано с рядом  положительных особенностей микропроцессоров как элементов управляющих устройств систем автоматизации, основными из которых являются программируемость и относительно большая вычислительная мощность, сочетающиеся с достаточной надёжностью, малыми габаритными размерами и стоимостью.
    В курсовом проекте приведены функциональная схема автоматизации установки для испытания на герметичность автотракторных радиаторов и схемы модулей, устройств и отдельных фрагментов микропроцессорной систем управления технологическим процессом. Это составляет основную часть микропроцессорной системы управления.
    Рассматриваемые микропроцессорные схемы позволяют  автоматизировать различные технологические  процессы или объекты. В зависимости  от производственной целесообразности для технологического процесса или  объекта автоматизации выбирается необходимое количество систем местного и дистанционного контроля, систем регулирования, управления, сигнализации и диагностирования при нормальной работе оборудования и при плановом или аварийном его запуске и остановке.
    Модули  и блоки, рассматриваемые в курсовом проекте, согласованы для работы в комплекте с микропроцессором КР580ИК80А. Однако почти все схемы этих модулей и блоков могут использоваться при разработке системы управления с использованием микропроцессоров КР1810ВМ86, микроЭВМ КМ1816ВМ48 и др. Кроме того, все используемые в системе отечественные микросхемы имеют свои зарубежные аналоги, отличающиеся иногда даже лучшими характеристиками, в частности по быстродействию и надежности.
 

     1 Контроль герметичности полых изделий
    Полые изделия имеют широкое применение в различных отраслях народного  хозяйства: машиностроении, химической, нефтегазовой, пищевой и на подвижных  объектах. К полым изделиям относятся  трубопроводы для транспортирования  рабочих сред и стационарные сосуды различного давления и назначения на промышленных предприятиях, сосуды на подвижной технике, например, автомобильные и тракторные баки для топлива или минерального масла и автотракторные теплообменники, теплообменники в системах отопления и вентиляции, баллоны для сжиженного кислорода, ацетилена или гелия, железнодорожные углеводородные или другого назначения цистерны, запорная и предохранительная арматура, например, вентили, задвижки, шаровые краны и предохранительные клапаны.
    Полые изделия в процессе производства и эксплуатации подвергаются контролю на герметичность. Эти испытания сопровождаются тяжелыми условиями труда и недостаточной точностью контроля герметичности. Требования к полым изделиям по точности контроля герметичности возрастают и для многих типов изделий нормируются государственными стандартами или отраслевыми нормалями.
    Контроль  герметичности полых изделий является одной из проблем науки и техники.
    Требования  к степени герметичности различных  видов изделий привели к созданию самых разнообразных методов и способов их контроля.
    1) Контроль герметичности полых изделий по давлению
    При контроле герметичности полого изделия  по давлению обычно внутрь этого изделия  подводится контрольный газ или  воздух заданного давления от источника, затем отсоединяется изделие от источника контрольного газа и берется первый отсчет давления по шкале прибора, подсоединенного к изделию. Изделие выдерживается под установленным давлением в течении заданного промежутка времени, берется второй отсчет по шкале прибора давления и по разности давлений делается заключение о герметичности изделия.
    Если  изделие герметично и утечка контрольного газа из него в атмосферу отсутствует, тогда разность отсчетов по прибору давления равна нулю. Испытание на герметичность по этому способу может осуществляться как при избыточном давлении, так и при вакуумметрическом давлении (при разряжении) в изделии. В качестве измерительных приборов давления используются манометры, вакуумметры, тягомеры и напоромеры.
    Рассмотренные в настоящем разделе устройства и способы испытания изделий на герметичность имеют недостаточную чувствительность. Связано это с двумя причинами. Во-первых, утечки контрольного газа через неплотности и микрощели изделия характеризуются малым расходом, а соответственно и очень малым снижением давления. Во-вторых, порог чувствительности измерительных приборов давления очень большой. Он определяется классом точности приборов давления, который, например, для образцовых манометров не превышает 0,5 %. Поэтому более целесообразным при контроле изделий на герметичность считается измерение не давления, а разности двух давлений за время испытания изделия.
    
    2) Контроль герметичности изделий по разности давлений
    Широко  распространенный способ испытания  изделий на герметичность по разности давлений с использованием дифференциального манометра (дифманометра) состоит в том, что к одной ветви дифманометра подсоединяют изделие, а к другой ветви дифманометра - эталонную емкость. С помощью запорной арматуры соединяют вначале параллельно между собой изделие, эталонную емкость, дифманометр и источник эталонного газа. Заполняют всю систему контрольным газом до заданного давления, а затем разобщают полости дифманометра и отсоединяют источник контрольного газа. Выдерживают изделие и эталонную емкость в течение заданного промежутка времени и берут отсчет по дифманометру. По значению разности (перепада) давления в изделии и эталонной емкости делают заключение о герметичности изделия.
    Этот  способ имеет существенно большую чувствительность по сравнению с испытаниями изделий на герметичность по давлению потому, что диф манометр реагирует и измеряет не статическое давление, а разность двух давлений. Например, если изделие испытывается при статическом давлении, равном 0,15 МПа, тогда необходимо выбрать манометр с пределами  измерения от 0 до 0,25 МПа. Для измерения перепада давления при испытании изделия на герметичность при статическом давлении 0,15 МПа можно использовать дифманометр с перепадом давлений в несколько Паскалей.
    3) Контроль герметичности изделий по визуально наблюдаемым цветным газообразным средам
    При этом способе для определения местоположения утечки горючего газа из трубопровода добавляют к нему индикаторное вещество. В качестве индикаторного вещества используют различные газообразные вещества или твердое мелкодисперсное вещество, переносимое газом. Индикаторное вещество при выходе в атмосферу в результате реакции с атмосферным воздухом или с влагой делает газ видимым. При этом используются составы на основе цинка и гексахлорэтана, при взаимодействии которых образуется белый дым, состоящий из мелких частичек ZnCl. В качестве окрашивающих компонентов дымовых сигнальных составов используются органические красители, например, родалин, аурамин.
    4) Контроль герметичности изделий газоанализаторами . химического состава газов
    Известные способы и устройства контроля герметичности изделий с использованием газоанализаторов можно разделить на три группы. К первой группе относятся способы и устройства, при которых испытываемое изделие заполняется контрольным газом под избыточным или вакуумметрическим давлением, осуществляется непрерывная принудительная циркуляция контрольного газа из изделия в камеры измерительных преобразователей газоанализатора, непрерывно определяется содержание основных компонентов контрольного газа и по изменению содержания компонентов контрольного газа в результате утечек через микрощели делают выводы о герметичности контролируемого изделия.
    Ко  второй группе способов и устройств  контроля герметичности изделий с помощью газоанализаторов относятся такие, согласно которым изделие заполняется контрольным газом под избыточным давлением, помещается в герметичную камеру, осуществляется измерение содержания контрольного газа или его компонентов в газообразной среде герметичной камеры и по изменению содержания контрольного газа в герметичной камере делают заключение о герметичности изделия.
    К третьей группе способов и устройств контроля герметичности изделий с использованием газоанализатором относятся способы и устройства, аналогичные второй группе, но отличающиеся тем, что контрольный газ подается в герметичную камеру, а анализируется его содержание и изменение в испытываемом на герметичность изделии.
    
    5) Контроль герметичности изделий с  использованием звуковых, ультразвуковых колебаний
    6) Контроль герметичности полых изделий погружением в жидкость
    Испытания многих полых изделий проводятся путем подвода внутрь изделия сжатого воздуха заданного давления, погружения этого изделия в воду и по интенсивности выхода пузырьков сжатого воздуха через неплотности делают заключение о герметичности изделия. Например, испытания автотракторных теплообменников проводятся в соответствии с ГОСТ 2798-80 «Радиаторы водяные дизелей тракторов и самоходных сельскохозяйственных машин» (Сердцевицы. Общие технические требования). В соответствии с этим стандартом на заводах по производству теплообменников испытания на герметичность осуществляется путем погружения в воду. В других случаях, как например при испытании углеводородных железнодорожных цистерн, вода подается внутрь цистерны. 

    Каждой  отрасли промышленности присущи, как  правило, группы методов, которым отдают предпочтение в силу особенностей, характерных для данной отрасли.
 

     2 Краткая характеристика существующих схем автоматизации
Можно назвать три основные области  применения измерительных устройств, предназначенных для проверки герметичности изделий.
    Первая  область охватывает производства, в  которых осуществляется 100%-ный контроль герметичности изделий (детали и сборочные единицы средств индивидуальной защиты, тара и др.). Для каждого вида изделий данной области существуют свои требования к герметичности, зависящие от их назначения. Например, при использовании средств индивидуальной защиты должна быть гарантия, что их герметичность обеспечит жизнедеятельность человека в течение определенного промежутка времени. Для других изделий эти требования могут быть менее строгими.
    Массовый  выпуск изделий, которые на определенной стадии производственного процесса проходят операцию контроля герметичности, предполагает, как правило, применение высокопроизводительного автоматизированного оборудования. Создание такого оборудования является довольно сложной задачей.
    В условиях производства почти полностью  отсутствуют апробированные установки  и устройства автоматизированного  контроля герметичности полых изделий серийного изготовления. Фактически каждое предприятие такие установки проектирует и изготавливает самостоятельно. В научно - технической литературе отсутствуют результаты теоретических и экспериментальных исследований по проектированию устройств для контроля герметичности полых изделий, выбору рациональных соотношений элементов устройств, по методике проведения и оценки контроля полых изделий на герметичность.
    Другой  отличительной особенностью первой области применения средств контроля герметичности является использование порогового вида контроля изделии. Это означает, что изделия бракуются тогда, когда величина утечки превышает допустимую.
    Указанные особенности предопределяют применение автоматического оборудования для  контроля герметичности непосредственно в технологической линии.
    Вторая область применения устройств для контроля герметичности объединяет те производства, где требуется проверка герметичности изделии в процессе их эксплуатации. Это особенно относится к взрывоопасным и пожароопасным производствам. Такими изделиями являются насосы, различные уплотнительные узлы, реакторное оборудование и т. д.
    Характерным для данной области применения автоматических устройств по контролю герметичности является необходимость дистанционного контроля предельных уровней утечки агрессивных и ядовитых газов и жидкостей. В большинстве случаев сигналы о превышении допустимых величин утечек используются для аварийного отключения агрегатов, сигнализации и др.
    Третья  область применения устройств для  контроля герметичности связана  с исследованиями новых типов  изделий или усовершенствованием  существующих. К числу таких изделий  можно отнести, например, уплотнения химической аппаратуры.
    Устройство  для контроля герметичности должно в данном случае иметь вторичный прибор с записью показаний величины утечки, что позволит в дальнейшем осуществить анализ работы уплотнений по характеру изменения величины утечки и принять меры для конструктивного улучшения изделий.
         
    В данном курсовом проекте рассматриваются автоматические устройства и установки для контроля герметичности изделий массового производства.
    В основу измерительной схемы проектируемой  автоматической установки, положен манометрический метод контроля герметичности изделий, обладающий большими возможностями для автоматизации процесса контроля.
 

     3 Обоснование необходимой  структуры автоматизации установки
    Рациональное  управление и совершенствование  процессов и проведение их в режимах, близких к оптимальному, невозможно осуществить без автоматизации этих процессов.
    Однако  определение экономического оптимума при наличии ряда технологических  ограничений и переменных условий  производства (способа подготовки поверхности  и типа установки) представляет чрезвычайно  трудную задачу. Установки необходимо выбирать в зависимости от вида производства, конфигурации и габаритных размеров изделий, предназначенных для покраски, вида теплоносителя, способа теплового воздействия, режима работы, схемы движения воздуха в конвекционных камерах, а также вида и расположения нагревательных приборов.
    В современной проектной практике задачи автоматизации установок  решаются главным образом путем  организации управления и контроля за работой сооружений из одного пункта и перевода возможно большего количества сооружений на автоматическую работу (полностью или частично). Централизация управления сооружениями достигается не только устройством пульта управления, но и применением микропроцессорных средств автоматизации.
    Применяя  средства автоматизации, широко используемые в отечественной промышленности, существует возможность полностью автоматизировать весь процесс контроля изделий на герметичность, включая и такие вспомогательные операции, как загрузка изделий и разбраковка их после испытаний. Эта задача достигается применением в процессе автоматизации процесса сушки микропроцессорной вычислительной техники. Широкий набор аппаратных средств и богатый опыт создания микропроцессорных систем автоматического управления позволяют в полной мере автоматизировать рассматриваемую установку.
    Достоинства микропроцессорных систем управления:
    1) Многократно увеличивается объем информации об объекте управления;
    2) Управление с микропроцессорной системы управления производится по вычисляемым параметрам, а не по отдельным параметрам, по сложным алгоритмам управления;
    3) Улучшается качество управления по точности, по быстродействию, увеличивается устойчивость системы;
    4) Функциональная схема автоматизации с использованием МСУ является фактически одной системой управления, которая содержит множество подсистем;
    5) Существует возможность подключения МСУ к ЭВМ высшего ранга.
    При разработке функциональной схемы автоматизации  вся система разбивается на ряд  подсистем в зависимости от выполняемой  функции. Различают подсистемы местного, дистанционного контроля, сигнализации и управления.
    В данном курсовом проекте необходимо разработать автоматическую установку для контроля герметичности полых изделий типа автотракторный радиаторов в условиях массового производства. Требуется предусмотреть в установке:
    - устройства регистрации утечек, обеспечивающее требуемую точность измерений;
    - систему измерения количества  этих утечек для отбраковки изделий в случае превышения допустимой величины;
    -   устройство для фиксации изделий в процессе испытаний;
    - механизм, предназначенный для сообщения  изделию механических колебаний  (вибрации), и систему для контроля  кинематических характеристик колебательных  процессов.
         
 

     4 Описание разработанной функциональной схемы автоматизации установки испытаний на герметичность
    На  первом листе графического материала  курсового проекта показана схема  герметичности автотракторных радиаторов газом с использованием вибрации содержит:
    1 –  магистраль сжатого воздуха
    2 –  трубопровод подачи воздуха к  гидроцилиндру исполнительного механизма.
    3 –  сильфон, который подводит пробный  газ в изделие в конце контроля  герметичности, для возврата уровня  жидкости в трубке жидкостного  микроманометра 7 в исходное положение; 
    4 –  микровинт, преобразующий вращение  вала редуктора 6 в поступательное движение подвижного торца сильфона;
    5 –  редуктор;
    6 –  электродвигатель (исполнительный  механизм, изменяющий объем сильфона);
    7 –  фотоэлектрическая следящая система;
    8 –  жидкостный микроманометр;
    9 –  эталонная емкость; 
    10 – гидроцилиндр (исполнительный механизм, который закрепляет испытуемое изделие)
    11 – изделие, испытываемое на  герметичность; 
    12 – золотниковый распределитель, управляющий движением гидроцилиндра; 
    13 – вибростол. 

    Данная  система содержит:
    систему регулирования давления воздуха, под которым испытываются изделия, которая позволяет устанавливать и поддерживать требуемое давление, под которым заполняется изделие перед началом испытаний. К ней относятся элементы 5а – 5з.
    систему автоматического контроля герметичности изделия 11 по утечкам, которые определяются по перепаду уровней жидкости в сосуде и трубке микроманометра 7 до начала и в конце герметичности изделия.
    систему автоматического поиска первоначального положения уровня жидкости в горизонтальной трубке. В эту систему входят элементы: 10а – 10з.
    систему автоматического восстановления (регулирования) первоначального уровня жидкости положения жидкостного поршня в горизонтальной трубке, путем подачи в изделие газа равного объему утечек из испытуемого изделия. В эту систему входят элементы: 12а – 12з.
    систему автоматического измерения объема газа подаваемого в изделие (равное утечкам газа из изделия) за время испытаний. В эту систему входят элементы: 13а – 13з.
    система, обеспечивающая установку и закрепление испытуемого изделия 11 на вибростоле 13.
    автоматическая система, обеспечивающая заданные амплитуду и частоту колебаний испытуемого изделия.

    4.1 Описание измерительной схемы

    В данной установке, используется микроманометрическая измерительная схема с фотоэлектрической регистрацией изменения уровня жидкости, вызываемого негерметичньм изделием. Применение микроманометрических измерительных схем позволяет определять малые изменения давления газа в изделии (при бескамерном способе контроля)
    В основу измерительных схем положен  жидкостный микроманометр 7. В этом приборе большее давление подводится к широкому сосуду, а меньшее — к узкой стеклянной. После того как к коленам микроманометра будет подведено давление, столбик жидкости в трубке поднимается на величину п от начального положения и из сосуда переместится в трубку. 
 


    Рисунок 1 – Микроманометрическая измерительная  схема с фотоэлектрической следящей системой 

    Измеряемая  микроманометром разность давления определяется по перепаду уровней жидкости в сосуде и трубке.
    Наряду  с высокой чувствительностью к изменению давления микроманометр прост по конструкции, малогабаритен и удобен с точки зрения автоматизации процесса измерения малых изменений давления.

    4.2 Описание процесса измерения

    Внутрь  испытываемого изделия 1 и эталонной емкости 3 подается воздух под давлением 0,12 МПа при открытых клапанах 2 и 6. В дальнейшем закрывается клапан 2 и после небольшой выдержки для выравнивания давления в обеих полостях клапан 6, разобщая изделие и эталонную ёмкость. После этого открываются клапаны 11 и 12 и начинается процесс контроля герметичности Уменьшение давления в изделии 1 в результате утечки воздуха через течь приводит к перемещению уровня жидкости в трубке микроманометра 3 при открытых клапанах 11 и 12.
    
    Контролируемое  1 изделие и эталонная емкость разделены между собой жидкостью, заключенной в микроманометре 3, с одной стороны, и клапаном 6 — с другой стороны. 
 

      

    Рисунок 2 – Обобщенная гистограмма распределения  утечек воздуха при контроле герметичности  теплообменников [2]
и т.д.................


Перейти к полному тексту работы


Скачать работу с онлайн повышением уникальности до 90% по antiplagiat.ru, etxt.ru или advego.ru


Смотреть полный текст работы бесплатно


Смотреть похожие работы


* Примечание. Уникальность работы указана на дату публикации, текущее значение может отличаться от указанного.