Системы автоматизированного проектирования icon

Системы автоматизированного проектирования



НазваниеСистемы автоматизированного проектирования
Дата конвертации21.04.2013
Размер237.6 Kb.
ТипМетодические указания
источник

Государственное образовательное учреждение

Высшее профессиональное образование

Оренбургский государственный университет

Уфимский филиал


Кафедра « Машины и аппараты пищевых производств»


Н.А.Логинова


Системы автоматизированного проектирования


Учебная программа, методические указания

и контрольные задания


Уфа -2006


ББК 36.81

Л 69

УДК 664 (02)


Рекомендовано к изданию Редакционно- издательским Советом

Государственного образовательного учреждения «Оренбургский

Государственный университет».


Рецензент

кандидат технических наук Р.Ф.Мамлеев


Л 69 Логинова Н.А.

Системы автоматизированного проектирования: учебная

программа, методические указания и контрольные

задания – Оренбург: ОГУ, 15 с.


Методические указания предназначены для самостоятельного изучения, выполнения контрольных работ и подготовки к зачету по дисциплине «Системы автоматизированного проектирования» для студентов-заочников, обучающихся по специальности 170600 «Машины и аппараты пищевых производств».


ББК 36.81


Логинова Н.А.,2006

ГОУ ОГУ, 2006


СОДЕРЖАНИЕ


Предисловие ……………………………………………………………3

1. Цели и задачи дисциплины………………………………………………6

2. Учебная программа……………………………………………………….6

3. Рекомендуемая литература……………………………………………….7

4. Требования к выполнению контрольной работы……………………….8

5. Вопросы к контрольной работе…………………………………………..8

6. Задача 1…………………………………………………………………….9

7. Задача 2……………………………………………………………………10

8. Данные к задачам…………………………………………………………12

9. Вопросы к зачету (экзамену)………… ………………………………….13

Приложения……………………………………………………………….14


Предисловие


Предметом изучения дисциплины «Системы автоматизированного проектирования» (САПР) являются вопросы теории, расчета и практического применения современных программных продуктов, используемых при автоматическом проектировании предприятий хлебопекарной промышленности.

Новый подход к проектированию объектов хлебопекарной промышленности требует изменений в подготовке специалистов, в основу которой должна быть положена идея создания автоматизированного производства на основе интеграции всех предшествующих этапов (разработка технологий, проектирование, строительство, эксплуатация) и использование единой информационной базы и единого механизма управления.

Сроки технического перевооружения хлебопекарной промышленности определяются сроками и качеством выполняемых проектов, которые, в свою очередь, зависят от сроков строительства и ввода в эксплуатацию производственных мощностей и технико-экономических показателей функционирования предприятия. На современном этапе эти задачи могут быть решены только с использованием в проектных организациях систем автоматизированного проектирования (САПР).

^ Техническую основу САПР составляют современные ЭВМ с соответствующим программным обеспечением.

Современные требования к проектированию характеризуются двумя направлениями:

  • разработкой методов и средств повышения эффективности и качества решений, то есть решений, обеспечивающих наиболее высокий удельный выпуск продукции на единицу капитальных вложений;

  • созданием способов повышения труда проектировщиков.

^ Разработка САПР осуществляется на основе совершенствования методологических и организационных основ процесса проектирования и эффективного внедрения средств вычислительной техники. Проектирование предприятий представляет собой процесс непрерывного накопления, хранения и переработки информации. Поэтому повышение качества решений и производительности труда может быть реализовано за счет внедрения САПР, которая предоставляет новые качественные возможности и вызывает существенное преобразование технологического процесса проектирования.

^ САПР как дисциплина базируется на знаниях математики, гидравлики, инженерной графики, электротехники, информатики и др. дисциплин, которые позволяют грамотно эксплуатировать программные продукты САПР.

На рис.1 приведена функциональная схема САПР предприятий хлебопекарной промышленности, которая предусматривает наличие системы

технико-экономической экспертизы проекта и экспертной системы обеспечения качества готовой продукции.


Автоматизированные рабочие места

специалистов-проектировщиков

Пакетная обработка

проектных решений

Проверка правильности

вводимых данных








Средства

коммуникации










Система

технико-

экономической

экспертизы

проекта



Экспертная система

обеспечения

качества
Банк данных

Обработка входных данных







Конструирование технологической схемы производства

хлеба и хлебобулочных изделий





Выбор технологичес-

кого оборудования

Выбор средств

контроля и

управления









Выбор схемы организации производства








Разработка архитектурно-строительной части









Вывод результатов



Расчеты

Чертежи

Спецификации, сметы

Генплан

Предложения по дальнейшему развитию

Рис.1.Функциональная схема САПР предприятий хлебопекарной промышленности.


Программа курса, методические указания и контрольные задания составлены в соответствии с Государственным образовательным стандартом высшего профессионального образования и квалификационными требованиями к минимуму уровня знаний по направлению подготовки дипломированного специалиста 655600 «Пищевая инженерия», утверждённого 28.03.2001г. Министерством образования РФ.


1.Цель и задачи дисциплины


Цель дисциплины – развитие творческих способностей, изучение современных методов оптимального проектирования объектов пищевых производств.

Задачи дисциплины:

-освоение современной техники автоматизированного проектирования;

-освоение современных программных продуктов, используемых при автоматизированном проектировании;

-изучение всех видов обеспечения систем автоматизированного проектирования;

-освоение методических основ принятия решения при проектировании.


В результате изучения курса

студент должен знать:

- современные методы поиска возможных вариантов решения инженерных задач и их оценки;

- современные методы проектирования в автоматизированном режиме;


студент должен уметь:

- работать на современных персональных ЭВМ и периферийных устройствах при проектировании в качестве пользователя;

- использовать современные текстовые и графические редакторы.


^ 2.Учебная программа


Обобщенный алгоритм проектирования САПР.

Введение в САПР. Системный анализ проектирования.

Интенсификация проектных работ на современном этапе.


Общая характеристика САПР.

САПР как организационно- техническая система. Классификация САПР.

Принципы проектирования в автоматизированном режиме.


Обеспечения САПР.

Инструментарий САПР. Расчётные и графические редакторы. Вычислительные сети. Информационное обеспечение САПР. Лингвистическое обеспечение САПР. Организационно- методическое обеспечение САПР. Математическое обеспечение САПР.


Методические основы комплексного подхода.

Общие положения по комплексному системному решению инженерных задач. Анализ поставленной задачи. Комплексная модель качества и комплекс критериев качества. Поиск возможных вариантов. Комплексная оценка качества технологического оборудования. Определение весовых показателей качества. Определение оценок свойств каждого варианта. Принятие решения.


Практические занятия.

Выполнение расчётов и выбор оборудования хлебопекарного производства.

Составление программ, оценка и выбор вариантов оборудования общего назначения, расчёт электродвигателей для транспортировки жидких продуктов, для просеивающих и месильных машин.


Лабораторный практикум.

Выполнение чертежей структурных схем, деталировки и сборочного чертежа различных узлов хлебопекарного оборудования с использованием пакета САПР «КОМПАС- ГРАФИК». Сети и Интернет.


^ 3. Рекомендуемая литература.


Основная :

  1. Шелофаст В.В.Основы проектирования машин. М.Изд-во АПМ.,

2000-472 с.

2. Баринов Н.В.Системы автоматизированного проектирования.

Текст лекций. – М:МГУПП, 2004-83с.

3. Баринов Н.В. Методические указания по выполнению лабораторных

работ по курсу «Компьютерные технологии разработки технической документации» – М:МГУП, 2004-43с.


Дополнительная :

1. Норенков И.П. и др. Теоретические основы САПР. Учебник для Вузов - М: Энергоатомиздат, 2003 – 400 с.

2. Пучкова Л.И., Гришин А.С. и др. Проектирование хлебопекарных предприятий с основами САПР. – М., 2001-223 с.

3. Корячко В.П. и др. Теоретические основы САПР. – М., 2002.

4. Егоров В.А. Автоматизация проектирования предприятий. – Л.:

Машиностроение, 2001 – 327 с.

^ 4.Требования к выполнению и оформлению контрольной работы


Согласно учебному плану студенты выполняют одну контрольную работу, в которую входит один теоретический вопрос и две задачи. Выбор вопросов и условий задач производится по таблице вариантов, которые выбираются по последней цифре шифра студента.

При выполнении контрольной работы сначала в письменном виде необходимо ответить на теоретический вопрос задания, а затем представить решение задач. Отвечать необходимо подробно, используя рекомендованную литературу. Условия задач переписываются полностью со своими данными. При решении задачи приводится формула, затем выписываются все величины, подставляются числовые значения, указываются единицы измерения. Расчёты в задачах выполняются в соответствии с приведёнными формулами. Для получения ответов составляется программа (на любом языке программирования).

Работа оформляется в печатном виде. Объем - не менее 12 страниц формата А4, размер шрифта14 пт, междустрочный интервал – 1,5.

Во время зачетно – экзаменационной сессии предусмотрено знакомство с системами автоматизированного проектирования AutoCad и КОМПАС – ГРАФИК, работа в сети Интернет.


^ 5.Вопросы к контрольной работе

Вариант 0.

Понятия САПР. Цели и задачи САПР. Современные требования к проектированию. Основные принципы построения и структура САПР хлебопекарного предприятия.


Вариант 1.

Предпосылки автоматизации проектирования. Автоматизация как средство

совершенствования проектирования. Особенности унификации проектирования.


Вариант 2.

Проектирование тарных складов муки, просеивающего отделения и весового отделения.


Вариант 3.

Проектирование отделений и участков приема, хранения и подготовки сырья.


Вариант 4.

Особенности проектирования технологических объектов производства. Задачи автоматизированного проектирования.


Вариант 5.

Проектирование тесторазделочного и пекарного отделений.


Вариант 6.

Проектирование складов бестарного хранения сырья.


Вариант 7.

Проектирование отделений приготовления теста.


Вариант 8.

Организация САПР хлебопекарных предприятий. Определение технологических параметров оборудования тесторазделочного отделения.


Вариант 9.

САПР технологической схемы производства хлебных изделий. Определение технологических параметров оборудования тестоприготовительного отделения.


^ 6. Пример 1. Расчёт оборудования для транспортировки вязких продуктов и полуфабрикатов


Задача1. Определить мощность электродвигателя для привода лопастного насоса при подаче тестовых полуфабрикатов по трубопроводу в агрегате И8-ХТА-12 при следующих исходных данных:

производительность агрегата (R) – 10 тонн в смену;

длина трубопровода (L) -5м;

продолжительность работы насоса в смену(t) 5 часов;

плотность тестовой массы(X) -1000кг/м³;

влажность – 44%;

общий кпд насоса (К) –0,5;

средняя скорость п/ф (V0) - 0,1 м/с ;

единичный градиент скорости (e) – 1c-¹;

Порядок расчёта:

1.Секундный объёмный расход


Q=R/3600*t*X=10*1000/3600*5*1000=0,56 м³/ч


2.Ориентировочный диаметр трубопровода



d=√4Q/3,14V0 =√4*0,56/3,14*0,1 = 80*10-³м


По ГОСТу 8732-58 принимаем d1= 83мм.


3.Действительная скорость полуфабриката

V= 4*Q/3,14*d1²= 4*5,6*10-4/3,14*(83*10-³)²= 0,084 м/с


4.Надо учесть свойства тестовых полуфабрикатов, для чего вводятся

постоянные коэффициенты А и g. Их определяют из следующих соотношений A=800 – 1100 Па

g=0,4 – 0,6

выбираем A=900Па, g=o,6


5.Напряжение сдвига (необходимое для определения потерь давления в трубопроводе)

F=A*(8*V/e*d1)g=900*(8*0,084/1*83*10-³)º·6 =2610 Па


6.Потери давления в трубопроводе

N=4*L*F/d1=4*5*2610/83*10-³= 6,29*10-³ Па


7.Мощность электродвигателя для привода насоса

P=N*Q/1000*K=6,29*105 *5,6*10-4//1000*0,5= 0,7 КВт


По Госту ( см. Приложение ) выбираем асинхронный двигатель серии А02 мощностью 0,7 КВт.


^ 7. Пример 2. Расчёт оборудования для приготовления однородных масс

Для приготовления рецептурных смесей или других однородных масс применяются месильные и сбивальные машины периодического и непрерывного действия. Рабочий орган в этом типе машин конструктивно выполняется шнековым, лопастным, роторным и т. д. Расчёту подлежат производительность тестомесильных машин и мощность электродвигателей для их привода.

Задача 2.

Рассчитать производительность тестомесильной машины и мощность электродвигателя для её привода, если производительность печи G1 кг/ч, упёк по отношению к горячей продукции Y%, продолжительность замеса Tz, месильная лопасть имеет следующие размеры: R1 ММ, R2 ММ, B мм, C мм, X0.

R1 и R2 –наибольший и наименьший радиусы ,описываемые лопастью, B – ширина лопасти, С – толщина лопасти, Х0 – угол наклона лопасти к оси вала.

Количество максимальных лопастей Z шт, шаг их установки S мм, частота вращения n об/с. Коэффициент К0, учитывающий возможные остановки машины на регулировку и очистку (К0=1,2÷ 1,3), коэффициент К1, показывает, какая доля массы теста ,захваченной лопастью, перемещается в осевом направлении (К1=0,1÷0,5), температура теста в начале Т1ºС и в конце Т2ºС замеса. Масса теста в месильной ёмкости М1 кг. Масса металлических частей, нагревающихся при замесе теста М2 кг.

КПД привода - К. Плотность теста U1 кг/м³ при теплоёмкости Н1 Дж/кг*к, плотность металла U2 при теплоёмкости H2.


Порядок расчета:

  1. Производительность тестомесильной машины для обеспечения печей тестовыми заготовками


G = G1*(100+Y)*K0/100*3600, кг/с


2. Работа, расходуемая на перемешивание массы


A1= Z*B*3,14*U1*n2*cos(900-X)*(R 12-R 22)*((1-K1)*3,142*(R 12+R 22)+1/2*K1*S2), Дж/об


3. Работа, расходуемая на привод месильных лопастей


A2 = 2/3*B*C*U2*3,142*n2*(R13-R23), Дж/об


4. Работа, расходуемая на нагрев теста и соприкасающихся с ним металлических частей

A3 = (M1*H1+M2*H2)*(T2-T1)/n*Tz, Дж/об


  1. Работа, расходуемая на изменение структуры теста

А 4 = (0,05 ÷ 0,1)*А1, Дж/об



  1. Общий расход энергии (баланс энергозатрат на один цикл месильной лопасти)

А=А1234, Дж/об



  1. Установочная мощность двигателя для привода тестомесильной машины

P=A*n/1000*K, КВт








^ 8.Данные к задачам


Данные к задаче № 1


Таблица №1


Вариант

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

R,т

12

11

15

16

18

20

13

14

10

17

L,M

5

5

6

4,5

6

5,5

5

6

5

6

T,ч

4

5

5,5

6

6,5

6,5

4,5

5

5

6

X,кг/м

1000

1080

1065

1150

1060

1070

1050

1055

1040

1100

K

0,55

0,5

0,56

0,54

0,53

0,54

0,5

0,51

0,52

0,5



^

Данные к задаче №2




Таблица№2



Вари-

ант

G1

Кг/ч

Y

%

Tz

c

R1

мм

R2

мм

B

мм


X

град

Z

шт

S

мм

N

Об/с

T1



T2



M1

кг

M2

кг

k

0

220

7

150

140

30

15

45

4

200

16.2

28

35

50

16

0.80

1

260

8

120

130

25

12

22.5

2

100

16.2

30

37

45

14

0.83

2

250

9

125

120

20

13

22.5

4

100

16.2

31

38

55

16

0.82

3

270

6

130

140

30

14

45

2

200

16.2

26

34

52

14

0.84

4

250

5

140

130

25

15

45

2

200

16.2

27

35

52

14

0.85

5

300

7

150

120

20

15

22.5

4

100

16.2

30

40

47

12

0.86

6

260

8

140

120

20

18

22.5

4

100

16.2

30

36

46

12

0.81

7

240

5

135

140

30

16

45

2

200

16,2

28

35

48

13

0.84

8

200

6

120

140

30

16

45

2

200

16.2

29

33

50

16

0.85

9

210

7

125

130

30

15

22.5

4

100

16.2

30

36

52

15

0,83



Константы:

H1=220 Дж/кг·к

Н2=500 Дж/кг·к

U1=1100 кг/м³

U2=7800 кг/м³

С=10мм


^ 9. Вопросы к зачёту (экзамену)


1. Понятие и назначение САПР.

2. Состав систем автоматизированного проектирования.

3. Современные требования к автоматизированному проектированию.

4. Принципы проектирования в автоматизированном режиме.

5. Факторы, влияющие на качество проектирования.

6. Цели и задачи САПР.

7. Методические основы создания автоматизированной системы.

8. Этапы проектирования пищевого предприятия.

9. Этапы проектирования тарных складов муки, просеивающего отделения и весового отделения.

10. Документы, используемые в процессе разработки технической документации.

11. Автоматизация как средство совершенствования проектирования.

12. Основные факторы, определяющие качество САПР.

13. Структура САПР пищевого предприятия.

14.Функциональная схема САПР предприятий хлебопекарной промышленности.

15. Технологические параметры оборудования предприятий хлебопекарной

промышленности.

16. Этапы проектирования отделений и участков приема, хранения и подготовки сырья.

17.Схема логической организации автоматизированной системы проектирования хлебопекарных предприятий.

18. Дать общую характеристику пакета КОМПАС-ГРАФИК.

19. Как выполняются геометрические построения средствами «электронного кульмана» КОМПАС-ГРАФИК?.

20. Как редактировать изображения (сдвиг, поворот, копирование, масштабирование, симметрия и др)?

21. Как формируются текстовые надписи в КОМПАС-ГРАФИК?

21. Как оформляются технические требования и основные надписи?

23. Как производится сохранение фрагментов чертежа и их перенесение в другой чертёж?

24. Как пользоваться библиотеками типовых параметрических изображений?

25. Последовательность создания сборочного чертёжа в САПР КОМПАС.

26. Дать характеристику локальным сетям.

27. Какие расчетные и графические редакторы применяют в САПР?

28. Охарактеризовать общие положения по комплексному системному решению инженерных задач.

29. Поиск информации в Интернет.

30. Информационное обеспечение САПР.


Приложение 1


Диаметры трубопроводов по ГОСТ 8732-58 Таблица 1


d*10-3, м

65

83

90

96

110

120

140



Приложение 2


Мощности асинхронных двигателей серии А02.

Таблица 2

Рн, кВт

0,2

0,4

0,5

0,6

0,7

0,75

1,0

2,2

3,0

4,0

5,5

7,5

10

13

17

продолжение таблицы 2

Рн, кВт

18

20

21

22

24

25

30

32

36

40

55

75

100

130

200

220

300

550



Учебное издание


Логинова Надежда Александровна


Системы автоматизированного проектирования


Лиц. Мин.печати РФ


Подписано в печать___________.Бумага офсетная №1

Формат 60х84 Гарнитура «Times New Roman»

Печать ризография.Усл.печ.л.______

Заказ___________.Тираж 100 экз.







Похожие:

Системы автоматизированного проектирования iconКомпьютеры использовали систему автоматизированного проектирования и производства

Системы автоматизированного проектирования iconПлан урока №1 Тема урока Системы автоматизированного проектирования. Тип урока Урок формирования новых знаний Вид урока
Цели урока: 1 Учебная обучающие должны иметь представления о разнообразии программных средств создания инженерной графики
Системы автоматизированного проектирования iconЛекция основные понятия и определения
Тема: Основы автоматизированного проектирования конструкций и технологических процессов электронно-вычислительных средств (эвс)
Системы автоматизированного проектирования iconТема: Система автоматизированного проектирования компас-3D
Цель: познакомить учащихся с сапр компас – 3D, учить учащихся построению основных чертежных объектов
Системы автоматизированного проектирования iconРазработка автоматизированного рабочего места для решения задач экспертного оценивания
Тема диплома: Разработка системы контроля доступа в автоматизированных банковских структурах
Системы автоматизированного проектирования iconПринципы защиты информации
Предполагает постановку задач по комплексной защите информации на стадии проектирования (создания) системы ее защиты на основе анализа...
Системы автоматизированного проектирования iconПорядок архитектурно-строительного проектирования
Документом, регламентирующим строительство, является Градостроительный кодекс, глава 6 которого посвящена вопросам архитектурно-строительного...
Системы автоматизированного проектирования iconМетодики социального проектирования
Среди методик проектирования следует выделить следующие: методику матрицы идей, методику вживания в роль, метод аналогии, метод ассоциации,...
Системы автоматизированного проектирования iconЭлективный курс для учащихся 10 класса школы. Курс предназначен для учащихся, обучающихся в физико-математическом профиле, рассчитан на 72 учебных часа
Как правило, изображения на экране компьютера создаются с помо­щью графических программ. Это растровые и векторные редакторы, программы...
Системы автоматизированного проектирования iconМинистерство транспорта РФ пособие для дипломного проектирования по специальности
Для разработки технологических решений проектов на строительство новых, расширение, реконструкцию и техническое перевооружение действующих...
Разместите кнопку на своём сайте:
Документы


База данных защищена авторским правом ©lib2.podelise.ru 2000-2013
При копировании материала обязательно указание активной ссылки открытой для индексации.
обратиться к администрации
Документы