УМП к лабораторным и СРО КИР. Учебнометодическое пособие по выполнению лабораторных работ и самостоятельной работе обучающихся Стерлитамак 2018
 Скачать 2.62 Mb.
|
|
Министерство образования и науки Российской Федерации Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Уфимский государственный нефтяной технический университет» Филиал в г.Стерлитамаке Кафедра «Оборудование нефтехимических заводов» Определение напряжений и критических скоростей нефтехимического оборудования Учебно-методическое пособие по выполнению лабораторных работ и самостоятельной работе обучающихся Стерлитамак 2018 Учебно-методическое пособие предназначено для бакалавров направлений 18.03.02 «Энерго- и ресурсосберегающие процессы в химической технологии, нефтехимии и биотехнологии», 15.03.02 «Технологические машины и оборудование», 18.03.01 «Химическая технология». Публикуется в авторской редакции. Составители: Бондарь К.Е., ст.преподаватель кафедры ОНХЗ Сулейманов Д.Ф., к.т.н., доцент кафедры ОНХЗ Лапонов С.В., ст.преподаватель кафедры ОНХЗ Рецензенты: Иванов С.П., д.т.н., доцент кафедры ОНХЗ Варисова Р.Р., к.т.н., доцент кафедры ОНХЗ © Уфимский государственный нефтяной технический университет, 2018 Содержание
Введение Самостоятельная работа обучающихся направлена на: - работу с основной и дополнительной литературой; - работу над темами, вынесенными на самостоятельную проработку; - подготовку к итоговой аттестации по дисциплине. Самостоятельная работа обучающихся предполагает: - изучение учебного материала, вынесенного на самостоятельную проработку; - подготовку к лабораторным и практическим занятиям; - подготовку к тестированию; - подготовку к сдаче экзамена (зачета). При подготовке к занятиям обучающийся должен просмотреть темы, вынесенные на самостоятельную проработку и рекомендованную литературу по данным темам; подготовиться к ответу на контрольные вопросы. Успешное изучение курса требует от обучающихся активной работы на лабораторных и практических занятиях, выполнения всех учебных заданий преподавателя, ознакомления с основной и дополнительной литературой. Запись конспекта тем, вынесенных на самостоятельную проработку – одна из форм активной самостоятельной работы обучающихся, требующая навыков и умения кратко, схематично, последовательно и логично фиксировать основные положения, выводы, обобщения, формулировки. Культура записи конспекта – один из важнейших факторов успешного и творческого овладения знаниями. Последующая работа над текстом тем, вынесенных на самостоятельную проработку, воскрешает в памяти ее содержание, позволяет развивать аналитическое мышление. Попытайтесь найти ответы на затруднительные вопросы, используя рекомендуемую литературу. Если самостоятельно не удалось разобраться в материале, сформулируйте вопросы и обратитесь за помощью к преподавателю на консультации. Регулярно отводите время для повторения пройденного материала, проверяя свои знания, умения и навыки по контрольным вопросам. Для выполнения письменных домашних заданий обучающимся необходимо внимательно прочитать соответствующий раздел учебника и проработать аналогичные задания, рассматриваемые преподавателем на практических занятиях. Основным методом обучения является самостоятельная работа обучающихся с учебно-методическими материалами, научной литературой, статистическими данными, в том числе из сети Интернет. Постоянная активность на занятиях, готовность ставить и обсуждать актуальные проблемы курса - залог успешной работы и положительной оценки. Структура и содержание дисциплины, виды СРО, учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины, перечень лицензионного и свободно распространяемого программного обеспечения, используемого в учебном процессе при освоении дисциплины, перечень оценочных средств 5 для текущего контроля и промежуточной аттестации по дисциплине, критерии оценки уровня освоения дисциплины (степени достижения заданного уровня освоения компетенции) представлено в рабочей программе и фонде оценочных средств по текущей успеваемости и промежуточной аттестации по дисциплине на сайте http://www.rusoil.net/. Правила техники безопасности при работе в учебной лаборатории 1. К работе в лаборатории допускаются лица, прошедшие инструктаж, ознакомившиеся с правилами техники безопасности и расписавшиеся в контрольном листке инструктажа. 2. Перед началом работы необходимо знать: а) принципиальную схему установки; б) расположение всех элементов в установке; в) места, являющиеся опасными элементами; г) схему включения и отключения установки. 3. Включать установку только согласно инструкции на работу. 4. Нахождение посторонних лиц (студентов, свободных от лабораторных работ) в лаборатории без ведома ответственного за лабораторию не разрешается. 5. Студенты должны находиться только у пульта или рабочего стола установки, на котором выполняется работа. Запрещается находиться на территории лаборатории в местах, не предназначенных для работы студентов. 6. При аварии (пробой, замыкание, загорание) выключить питание установки и немедленно сообщить о случившемся лаборанту или преподавателю. Любой оставленный без внимания факт аварийного состояния установки может привести к несчастному случаю. 7. Не оставлять включенным стенд (установку) без присмотра. По окончании работы выключить установку согласно инструкции, привести в порядок рабочее место и сообщить об окончании работы лаборанту или преподавателю. 8. В лаборатории должна соблюдаться чистота. 9. Запрещается курить в лаборатории и работать без защитных средств. После знакомства с настоящими правилами безопасности и устного инструктажа, проводимого преподавателем, каждый студент должен расписаться в специальной ведомости (журнале). Инструкция о правилах безопасной работы с электрооборудованием и электроприборами 1. Электрический ток может вызвать пожар, взрыв, источником которых может быть искра, нагретые токопроводящие части установок, короткое замыкание. 2. При работе с электрооборудованием и электроприборами возможны случаи поражения людей электрическим током и возникновения пожара, причинами чего могут быть: а) работы при неисправном электрооборудовании; б) прикосновение руками или металлическими предметами к корпусам или к другим токоприемникам и оголенным проводам; в) нарушение правил пользования электроприборами, аппаратами, установками. 3. Работы в лаборатории должны производиться при наличии исправного оборудования. Все неисправности электроприборов и прочего оборудования должны устраняться только электромонтерами. 4. При работе с электрическим оборудованием, находящимся под током, необходимо применять исправные индивидуальные средства защиты (диэлектрические резиновые перчатки, галоши, боты, коврики), а работу производить инструментом с изолированными рукоятками. ЗАПРЕЩАЕТСЯ: Переносить включенные приборы и ремонтировать оборудование, находящиеся под током. 5. Шкафы, в которых установлены электрощитки, должны быть закрыты. 6. Запрещается работать вблизи открытых токопроводящих частей оборудования. 7. В случае загорания проводов или электроприборов необходимо их немедленно обесточить и гасить огонь при помощи сухого углекислотного огнетушителя и покрывала из асбеста. Правила защиты от статического электричества 1. Правила защиты от статического электричества в полном объеме должны предусматриваться и осуществляться в соответствии с основными положениями "Защиты от статического электричества в производствах химической промышленности". 2. Наиболее опасные потенциалы статического электричества образуются: а) при движении жидких диэлектриков по трубопроводам со скоростью, превышающей 0,7 - 1,0 м/с; б) при проведении операции слива и налива, перекачивания и переливания жидких диэлектриков из сосуда в сосуд, особенно при поступлении их в аппарат или емкость свободно падающей струей; в) человек при известных условиях (например, при хождении по ковру, асфальту, особенно в резиновой обуви, при трении шелковой одежды о тело и т.п.) может также являться носителем статического электричества. 3. Искры статического электричества могут быть источником пожаров и взрывов. 4. Для защиты от разрядов статического электричества и вторичных проявлений молний необходимо заземлять все металлические конструкции. 5. Запрещается использование трубопроводов, содержащих пожароопасные жидкости и горючие газы, в качестве заземлителя. Инструкция по работе с прибором для измерения статистических деформаций ИД-70 Наиболее простым способом измерения линейных деформаций различных инженерных сооружений: деталей машин, мостов, судов и др. при натуральных и модельных испытаниях в настоящее время следует считать метод проволочной тензометрии. Этому методу, в основе которого лежит электрический тензометр сопротивления, присущ ряд ценных качеств, определяющих его широкое применение в различных областях науки и техники. Положительными качествами проволочных тензометров являются: а) широкий рабочий диапазон измерений; б) малобазность и малогабаритность; в) дистанционность регистрации показаний; г) надежность и достаточно высокая точность измерения; д) низкая стоимость, простота изготовления и установки датчиков; е) универсальность измерительной и регистрирующей аппаратуры для измерения. В целом погрешность измерений при изучении деформаций статического характера не превышает 1,0 - 2,0 %, что вполне допустимо для большинства практических задач. По своему назначению и конструктивным особенностям тензометры сопротивления делятся на следующие две основные группы: 1. Проволочные тензометры: а) для измерения упругих деформаций; б) для измерения упруго - пластических деформаций; в) для измерения деформаций на поверхностях конструкций, имеющих высокую температуру. 2. Фольговые тензометры Проволочные и фольговые тензометрические датчики предназначены для измерения относительных деформаций растяжения - сжатия в точках поверхности конструкций, воспринимающих статические и динамические нагрузки. Прибор ИД-70М с питанием от сети назначается для измерения статических деформаций и медленно изменяющихся процессов с частотой измерения не более ½ периода в секунду. Применяемые проволочные датчики могут иметь сопротивление 50 - 500 Ом и коэффициент чувствительности 1,8 - 2,2. Приборы работают с двумя датчиками или группами по 9 активных и компенсационных или вторых рабочих с поочередным включением их через штепсельный разъем и переключатель. Одиночные датчики подключаются к прямому входу - клеммы А-О-К. При этом разъем отсоединен, переключатель В может ставиться в любое положение, кроме «ЭТО» и «Тар». Общая точка активного и компенсационного датчика подсоединяется к клемме О. При подключении группы датчиков через разъем датчик от прямого входа должен быть отсоединен. 1. Диапазон измерений. Предел измерений охватывает упругую и пластическую зону деформации различных материалов и складывается из 10 диапазонов переключателя ВЗ по 1000 мкм/м, 10 диапазонов переключателя ВЗ по 10000 мкм/м и реохорда - 2000 мкм/м, что в сумме составляет около 110000 мкм/м, или ε =10% (микрон-метр соответствует деформации ε =1·106). 2. Градуировка. Шкала реохорда проградуирована в мкм/м от 0 до 2000, риски расположены через 10 единиц. 3. Разрешающая способность. Разрешающей способностью прибора следует считать 0,5 деления, что соответствует 5 мкм/м. Для стали с модулем упругости Е = 2,1х105 МПа такая деформация соответствует напряжению 1,05 МПа. 4. Время предварительного прогрева. Время предварительного прогрева до установки стабильных показаний составляет 15 мин. Проведение экспериментальных работ с приборами включает в себя: а) подготовку датчиков и установку их в местах измерений; б) тарировку прибора ИД; в) снятие показаний и обработку результатов; Порядок выполнения операций; а) подать питание и прогреть прибор в течение 15 мин; б) проверить работоспособность прибора, для чего переключатель В1 установить в положение эталон нуля «ЭТО» и сбалансировать прибор переключателями В2, ВЗ и реохордом «Настройка», записать показания; в) переключатель В1 поставить в положение «Тарировка» («Тар»), при этом дается разбаланс моста в 0,1 Ом. На шкале реохорда должна быть разница, равная 417 делениям применительно к типовой тарировке (R=120 Ом, К=2); г) подключить датчики; д) подключить к входу одну из измеряемых точек; е) произвести балансировку входного моста и снятие исходных (нулевых) показаний, для чего: установить грубый баланс с помощью переключателя В3, оставив его в положении, при котором стрелка индикатора резко перебрасывается с одной стороны на другую, если с помощью переключателя диапазонов В3 датчики не балансируются, тогда балансируют переключателем расширенных диапазонов В2, а затем уже переключателем В3, выполнить точную наводку на ноль, снять показания, которые складываются из номера диапазона переключателя В3 (или переключателя диапазонов В3 и В2), и отсчет по шкале реохорда; ж) повторить операции по пункту «е» для всех датчиков; переключая их на входе прибора переключателем В1; з) после нагружения конструкции и возникновения деформации повторить операции по пункту «е»; и) произвести первичную обработку результатов измерения, определив величину деформации как разность между отсчетами при нагрузке и исходными показаниями. Тахометр часовой ТЧ 10-Р 1 Назначение изделия Тахометр часовой ТЧ 10-Р (в дальнейшем тахометр) обыкновенного исполнения, класса точности 1,0 предназначен для измерения частоты вращения частей машин и механизмов, имеющих центровочные элементы, и линейных скоростей способом непосредственного присоединения. Область применения универсальная. 2 Технические характеристики 2.1 Пределы измерения: частоты вращения, об/мин - от 50 до 1000 и от 1000 до 10000; линейных скоростей, м/мин - от 10 до 100 и от 100 до 1000. 2.2 Допускаемая основная погрешность измерения от верхнего предела измерений: частоты вращения, % - ±1; линейных скоростей с помощью дискового наконечника, % - 0,3162 - 0,25 2.3 Рабочий диапазон температур, °С - от минус 10 до плюс 50. 2.4 Тахометр устойчив к воздействию вибрации в диапазоне частот от 10 до 25 Гц с ускорением 5 м/с2. 2.5 Номинальной значение одного деления большой шкалы: для частоты вращения, об/мин - 10; для линейных скоростей, м/мин - 1. Номинальное значение одного деления малой шкалы: для частоты вращения, об/мин - 1000; для линейных скоростей, м/мнн - 100. 2.6 Габаритные размеры 25x90x113 мм. 2.7 Масса прибора с наконечником 0,3 кг. 2.8 Средний срок службы тахометра не менее 6 лет. 3 Устройство и принцип работы Тахометр состоит из счетного и часового механизмов и механизма возврата стрелок. Счетный механизм (смотри кинематическую схему тахометра ТЧ 10-Р на рисунке 1) состоит из вала тахометра 17, ангренажа и стрелок 1, показывающих число оборотов на циферблате. Часовой механизм состоит из узла спуска и регулятора. Для включения часового механизма необходимо нажать на кнопку «пуск» 11, которая через штифт сектора взводит заводную пружину. Под действием этой пружины штифт сектора движется в обратном направлении. Вместе со штифтом движется сектор 10 и через триб анкерного колеса 15 передает движение узлу спуска (анкерное колесо 16 и анкерная вилка 34) и узлу регулятора (баланс 12 и волосок 13). Регулятор управляет периодичность действия спуска, обеспечивая постоянную скорость вращения кулачка 9. Во время работы узлов спуска и регулятора носик храпового рычага 7 выходит из паза на кулачке 9, скользит по профилю кулачка, и тем самым, освобождает храповое колесо, а вместе с ним и ось, на которую насажена стрелка 1. Стрелка поворачивается до тех пор, пока носик храпового рычага не западает в паз кулачка 9 и не запрет храповое колесо 6 вместе с осью 5. С этого момента колесо 8 будет вращаться вхолостую, так как оно свободно сидит на валу. Механизм возврата работает следующим образом: При нажатии на кнопку 2 приходит в движение молоток 3, который нажимает на сердечки 4 возврата стрелок в нулевое положение. 4 Указание мер безопасности 4.1 При измерении частоты вращения линейных скоростей необходимо убедиться в том, что сменный наконечник плотно насажен на вал тахометра. 4.2 При измерении частоты вращения измеряемый вал должен иметь на торце центровочный элемент, а вал тахометра должен быть соосен с измеряемым валом, а рука, держащая тахометр, не соприкасалась с вращающимися частями машин и механизмов. 4.3 При измерении линейных скоростей необходимо, чтобы ось вала тахометра была направлена параллельно оси измеряемого вала или плоскости, в которой расположена движущаяся поверхность, а рука, держащая тахометр, не соприкасалась с движущимися частями машин и механизмов. 5. Подготовка тахометра к работе 5.1 К работе с тахометром допускаются лица, ознакомившиеся с настоящим паспортом. 5.2 Для измерения частоты вращения применяются два вида наконечников с прямым и обратным конусами. Для измерения линейных скоростей применяются дисковый наконечник. Наконечники должны быть плотно насажены на вал тахометра и не должны спадать под действием собственных сил тяжести. 6 Порядок работы 6.1 Для измерения частоты вращения необходимо: а) наконечник приводного вала тахометра прижать к торцу испытуемого вала так, чтобы оси совпали и вал тахометра пришел во вращение; б) нажать до упора и отпустить кнопку «пуск» (кнопка «пуск» расположена относительно шкалы у цифры 1000 об/мин), при этом часовой механизм тахометра должен начать работать. В случае, если кнопка была недожата до упора и механизм тахометра не запустился, то по истечении 30 с запуск механизма необходимо повторить нажатием кнопки «пуск» до упора; в) после остановки механизма отсоединить наконечник тахометра от измеряемого вала, произвести отсчет показаний на шкале; г) установит стрелки на нулевое положение, для чего нажать до упора и отпустить кнопку «стоп» (кнопка «стоп» расположена рядом с валом тахометра) при этом стрелки должны установиться на нуль. (При недожатии кнопки до упора стрелки на нуль могут не возвратиться, в этом случае, нажатие кнопки «стоп» необходимо повторить), 6.2 Для измерения линейной скорости необходимо: а) насадить на приводной вал тахометра дисковый наконечник, затем прижать его цилиндрической поверхностью к поверхности, линейная скорость которой измеряется таким образом, чтобы ось вала тахометра была параллельна оси измеряемого вала или плоскости, в которой расположена движущаяся поверхность; б) дальнейшие действия производить так же, как и при измерении частоты вращения. 6.3 ВНИМАНИЕ! МЕЖДУ ДВУМЯ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНЫМИ ВКЛЮЧЕНИЯМИ ТАХОМЕТРА СЛЕДУЕТ ДЕЛАТЬ ВЫДЕРЖКУ 30 СЕКУНД ВО ИЗБЕЖАНИЕ ИСКАЖЕНИЯ ПОКАЗАНИЙ ПРИБОРА.  1 - ангренаж со стрелками; 2 - кнопка; 3 - молоток; 4 - сердечки; 5 - ось; 6 -храповое колесо; 7 - храповой рычаг; 8 - колесо; 9 - кулачок; 10 - сектор; 11 - кнопка «пуск»; 12 - баланс; 13 - волосок; 14 - анкерная вилка; 15 - триб анкерного колеса; 16 - анкерное колесо; 17 - вал тахометра Рисунок 1- Кинематическая схема тахометра ТЧ 10-Р |