Методические указания к отдельным разделам дипломного проекта

 

В аннотации дается краткое изложение работы. В начале приводятся данные по объему пояснительной записки (количество листов, рисунков, таблиц, приложений, использованных источников) и объему графической части (количество листов, их формат). Затем помещается перечень ключевых слов (от 5 до 15) в именительном падеже. После этого излагается основной текст аннотации: цель, объект, методы исследования, полученные результаты, выводы, рекомендации по внедрению, область применения. Аннотация составляется на русском и английском языках. Объем аннотации – не более одной страницы.

Содержание формируется исходя из принятой структуры пояснительной записки. Содержание должно отражать названия всех разделов, подразделов, пунктов и подпунктов (если они имеют названия), включая библиографию и приложения.

Введение

В краткой форме излагаются основные направления научно-технического прогресса в морском флоте, рыбной промышленности, судостроении, судовой энергетике. Приводится анализ проблемных ситуаций, возникающих при эксплуатации и обслуживании судов и СЭУ. Используя информацию о последних научно-технических достижениях, определяются основные пути, позволяющие повысить экономическую эффективность СЭУ. Обосновывается актуальность темы дипломного проекта, формируется задание на проектирование.

Раздел 1 Технико-эксплуатационные характеристики судна, энергетической установки и анализ ее работы.

В этом разделе в краткой форме приводятся основные характеристики судна, его энергетической установки, систем и др. Выполняется ана­лиз эффективности эксплуатации судна и режимов работы СЭУ. Выявляются недостатки СЭУ и намечаются пути их полного или частичного устранения. В заключение раздела предварительно обосновывается целесообразность предлагаемого технического совершенствования (модернизации) одного или нескольких элементов СЭУ.

Особо необходимо подчеркнуть, что технические описания судовых агрегатов и систем должны приводится в краткой форме, без излишней детализации. Необходимо приводить лишь назначение объекта, его краткую техническую характеристику, основные параметры и отличительные особенности по сравнению с традиционными техническими решениями. При необходимости более подробные сведения могут быть вынесены в приложения.

Материал раздела должен формироваться на основе изучения и обработки технической и научной информации. Он не должен представлять собой прямую неосмысленную копию судовой документации. Описание объектов, непосредственно связанных с индивидуальным заданием, допускается приводить в более полном изложении.

Подраздел 1.1 Общие сведения о судне

В краткой форме приводится тактико-технические данные судна, его назначение, класс, эксплутационные характеристики спецификационных режимов, результаты производственной деятельности. Приводятся данные о распределении по времени различных режимов работы в течение типичного рейса.

Подраздел 1.2 Главная энергетическая установка

Приводятся описания элементов главной энергетической установки (ГЭУ): главных двигателей (ГД), редуктора, валопровода, движителя, соединительных муфт, рулевого устройства, рулевой машины, системы дистанционного управления. В их описания входят: основные технико-эксплутационные характеристики, конструктивные особенности, расположение на судне, режимы и условия эксплуатации. Дается анализ положительных конструктивных решений в сравнении с проектами последних лет постройки и последними научно-техническими достижениями. Дается оценка надежности элементов ГЭУ.

При описании ГД приводятся данные о распределении его нагрузки по времени (например, за рейс) в табличной форме или в виде гистограммы. При отсутствии данных допускается анализ на базе типичного распределения нагрузки. Рекомендуется привести изображение универсальной характеристики ГД, данные о результатах его испытаний.

Выполняется расчет рабочего процесса ГД для одного из режимов работы и расчет на прочность наименее надежного узла или детали двигателя (по резуль­татам анализа надежности). Указанные расчеты выполняются независимо от темы индивидуального раздела ДП, за исключением случая, когда в нем рассматривается вспомогательный двигатель (ВД) дизель-генератора (ДГ).

В разделе одним из прикладных методов выполняется проверочный расчет и построение ходовой характеристики судна на двух режимах: свободный ход и ход с тралом или ход в балласте и ход в грузу.

Кроме того, в этом разделе могут быть выполнены дополнительные проверочные расчеты (валопровода, гребного винта, рулевого устройства, рулевой машины и т.п.), результаты которых планируется использовать при разработке других разделов ДП.

Подраздел 1.3 Судовая электростанция

Приводится состав судовой электростанции (СЭС) и описания элементов. Указываются конструктивные особенности электрогенераторов и вспомогательных двигателей судна-прототипа, их расположение на судне. Основные технико-эксплутационные характеристики, их анализ. Рекомендуется привести изображение универсальной характеристики ДВС, данные о результатах испытаний. Дается анализ положительных и отрицательных конструктивных решений. Оценивается рациональность выбора приводных ДВС вспомогательных дизель-генераторов (ДГ), их технико-экономические показатели, надежность.

Приводятся данные о нагрузках потребителей электроэнергии на судне на различных режимах работы СЭУ. Данные представляются в виде таблицы или гистограммы. Выполняется анализ нагрузки СЭС, производится критическая оценка рациональности выбора числа и мощности генераторов.

Приводится краткое описание принятой схемы распределения электроэнергии на судне (принципиальная схема ГРЩ, судовые электросети и т.п.) и её оценка с учетом Правил классификационных обществ. Указываются принятые системы и средства автоматизации. Качество вырабатываемой электроэнергии.

Если индивидуальное задание ДП связано со вспомогательными ДГ, то в этом разделе выполняются расчеты рабочего процесса и прочности ВД вместо ГД.

Подраздел 1.4 Котельные установки

Дается перечень судовых котельных установок и их описания. Приводятся основные технико-эксплутационные характеристики вспомогательных и утилизационных котлов, их расположение на судне, указываются основные особенности конструкции и обслуживающих систем. Выполняется анализ совершенства котельных установок и их надежности.

Приводится таблица (рекомендуется) или гистограмма нагрузок потребителей пара на различных режимах работы СЭУ. Выполняется анализ нагрузки на котельные установки по мощности, режимам и параметрам пара или воды. Производится критическая оценка рациональности выбора количества, мощности и типа судовых котельных установок.

Указываются применя­емые системы и средства автоматизации котельных установок, требования к качеству вырабатываемого пара.

Если индивидуальное задание связано с котельными установками, то здесь приводится расчет вспомогательного или утилизационного котла, который может быть дополнен прочностными расчетами.

Подраздел 1.5 Опреснительная установка

Дается перечень судовых опреснительных установок и их описания. Приводятся их основные технико-эксплутационные характеристики, расположение на судне, указываются основные особенности конструкции и обслуживающих систем. Рекомендуется привести принципиальную схему установки. Выполняется анализ совершенства опреснительных установок и их надежности.

Подраздел 1.6 Краткая характеристика систем СЭУ

Приводятся в краткой форме описание систем СЭУ: топливной, масляной, забортной воды, пресной воды, сжатого воздуха, воздухоснабжения и газовыпуска. В пояснительной записке приводятся принципиальные схемы указанных систем на формате А4 или А3.

Дается анализ положительных конструктивных решений и недостатков, соответствие Правилам классификационных обществ и нормативным документам по предотвращению загрязнения окружающей среды.

Если индивидуальное задание связано с системой СЭУ, то приводится её более подробное описание, выполняется проверочный расчёт. В этом случае схема системы выносится в графическую часть ДП и в пояснительной записке не приводится.

Подразделы 1.7 – 1.1.

Приводятся в краткой форме описания соответствующих технических средств и систем судна-прототипа (при их наличии на судне).

Подраздел 1.12 Расчет энергетического баланса СЭУ судна-прототипа

Рассчитываются потоки энергии (мощности) через агрегаты СЭУ на одном их характерных режимов работы судна в соответствии с методическими указаниями [5].

Подраздел 1.13 Анализ эффективности работы СЭУ

Ана­лиз эффективности эксплуатации судна сопровождается расчетом оценочных показателей (критериев) качества СЭУ: удельные расходы топлива, частный и полный КПД, энергетический КПД СЭУ на основных режимах и т.п. Сравнение рассчитанных показателей с их значениями, характерными для современных СЭУ, позволяет установить степень совершенства СЭУ судна-прототипа.

Производится оценка принятого решения по выбору ГЭУ, в том числе по выбору ГД. Основное внимание должно быть уделено оценке соответствия элементов гребной установки назначению и условиям работы судна, надежности установки в целом и ее отдельных элементов, соответствия установки лучшим мировым образцам, сбережению энергоресурсов. Анализ должен сопровождаться количественными и качественными показателями, характеризующими работу судна и его элементов, собранными в период практики или производственной деятельности из судовых документов и других источников.

В этом подразделе рекомендуется кратко подытожить анализ достоинств и недостатков основных элементов СЭУ, выполненный в предыдущих подразделах ДП.

Подраздел 1.14 Предварительное обоснование целесообразности предлагаемого усовершенствования СЭУ

В данном подразделе выделяется один или группа недостатков, выявленных в ходе предыдущего анализа эффективности СЭУ, которые будут углубленно изучаться в индивидуальном разделе ДП и прорабатываться мероприятия по их устранению. Следует понимать, что причинами недостатков могут быть: некачественные проектирование, изготовление и подбор судовых агрегатов и систем; физический износ; моральный износ вследствие научно-технического прогресса судовой техники; изменение требований нормативных документов.

В рамках дипломного проектирования под термином «модернизация» понимается любое техническое усовершенствование, приводящее к повышению эффективности СЭУ в целом или ее отдельных элементов.

Необходимо четко сформулировать техническую проблему, возникающую вследствие наличия недостатков. Даются предложения, направлен­ные на повышение эксплуатационной эффективности СЭУ в целом или ее отдельных элементов (ГД, ДГ, котельная установка, опреснительная установка и т.п.). Предложения формируются путем изучения технической литературы и других источников информации.

В подразделе выполняется предварительное техническое, а при возможности и экономическое, обоснование целесообразности предлагаемого технического усовершенствования (модернизации) СЭУ. Делаются предварительные оценки технической возможности модернизации, затрат на ее проведение и экономического эффекта. Оценки делаются количественно или качественно (при отсутствии возможности на данном этапе выполнения ДП). При этом текст сопровождается ссылками на имеющийся опыт проведения подобных технических мероприятий, исследования в этой области и т.п.

Раздел 2 Техническое задание на проработку предлагаемого усовершенствования СЭУ

Составление технического задания является стандартным этапом инженерно-технических и проектно-конструкторских работ. В рамках дипломного проектирования этот раздел имеет существенное значение в логике выполнения работы, несмотря на его небольшой объем. Техническое задание разрабатывается на основе анализа и выводов раздела 1 и затем реализуется в индивидуальном разделе 3.

При выполнении этого раздела необходимо иметь в виду следующие особенности. Во-первых, здесь речь идет о составлении технического задания на разработку инженерно-технического проекта модернизации, а не на саму модернизацию (что является одной из типичных ошибок). Во-вторых, разрабатываемый дипломником проект модернизации преследует одновременно две цели – практическую и квалификационную. При этом квалификационная цель состоит в подтверждении дипломником квалификации судового инженера-механика согласно требованиям квалификационной характеристики специальности 7.07010402 «Эксплуатация СЭУ».

Техническое задание должно, как правило, состоять из следующих позиций:

- наименование и область применения;

- основание для разработки;

- цели и назначение разработки;

- источники разработки;

- технические требования;

- экономические показатели;

- стадии и этапы разработки;

- порядок контроля и приемки;

- приложения.

Рекомендуемый объем этого раздела – не менее 3 страниц.

Ниже приведены указания к составлению элементов технического задания.

 

В разделе "Наименование и область применения" сле­дует привести наименование объекта (работы). Пример: наименование – выполнить инженерно-технический проект модернизации вспомогательных двигателей ходовых дизель-генераторов судна путем перегулировки их рабочего процесса. При необходимости можно дать краткую ха­рактеристику разработки (исследования). Необходимо также указать возможность использования результатов на судне (бассейне, в учебном процессе и пр.).

"Основанием для разработки" может служить приказ о закреплении темы дипломного проекта, обзор научно-технической литературы, патентный поиск, выявление недостатков оборудования в период прохождения практик и т.п.;

В разделе "Цели и назначение разработки" следует кратко изложить цель, которая должна быть достигнута в резуль­тате разработки, указать конкретное назначение разработки (где и с какой целью предполагается их использование), решаемые задачи. В этом разделе необходимо привести формулировки как практической цели, так и квалификационной цели.

В разделе "Источники разработки" следует привести перечень основных документов (технических отчетов, технических планов флотов, проектов, литературы), послуживших основанием для разработки, а также которые необходимо использовать при разработке. В разделе следует особо выделить от­четные материалы, собранные дипломником. Перечень источников может быть приведен в библиографическом списке, а здесь даны соответствующие ссылки.

В разделе "Технические требования" перечисляются основные требования к изделию (если таковой является результатом разработки) или к оборудованию, в котором планируется использовать разработку. К таким требованиям относятся: надёжность, экономичность, безопасность, соответствие требованиям по защите окружающей среды, технологичность, массогабаритные ограничения и т.п.

Технические требования являются одним из важнейших разде­лов не только технического задания, но и дипломного проекта в целом. Качество разработки технического задания определяет в значительной степени способность дипломника выделить не только направления решения инженерных задач, стоящих перед флотом, но и способы их конкретной реализации.

В разделе "Экономические показатели" необходимо указать за счёт чего планируется повысить эффективность эксплуатации судна (снижение расхода топлива, снижение затрат на ремонт, снижение других расходных материалов и т.д.). Показатели этого подраздела подтверждаются в разделе расчёта экономической эффективности.

В разделе "Стадии и этапы разработки" устанавлива­ются сроки выполнения проекта с указанием готовности отдельных этапов.

Раздел "Порядок контроля и приемки" включает сроки выполнения разделов проекта (индивидуальный график или ссылка на него), график кон­сультаций. В этом разделе необходимо указать следующее.

Текущий контроль выполнения инженерно-технического проекта модернизации осуществляется поэтапно согласно утвержденному календарному графику работы дипломника над дипломным проектом. Текущий контроль осуществляется руководителем дипломного проекта, назначенными консультантами, а также ведущими специалистами в области судовой энергетики.

Итоговый контроль осуществляется кафедрой СЭУ КГМТУ в лице заведующего кафедрой и ведущих преподавателей на этапе представления дипломником законченного дипломного проекта на кафедру не позднее, чем за одну неделю до начала защит дипломных проектов. Допускается итоговый контроль проводить в форме предварительной защиты. Кроме того, итоговый контроль выполняет независимый рецензент.

Приемка выполненной разработки осуществляется Государственной экзаменационной комиссией в форме публичной защиты дипломного проекта.

В разделе "Приложения" приводится перечень ожида­емых приложений.

Раздел 3 Индивидуальный раздел на тему «……»

В данном разделе выполняется разработка инженерно-технического проекта технического усовершенствования (модернизации) СЭУ, которое обеспечивает повышение ее эксплуатационной эффективности, т.е. снижение затрат на эксплуатацию. Ниже приводятся примерные тематики (направления), на базе которых возможно формирование темы индивидуального раздела:

- Снижение затрат на горючесмазочные материалы, в том числе:

- повышение экономичности двигателей, котлов и других установок и механизмов;

- оптимизация режимов работы ГД, ДГ и котлов;

- перевод двигателей и котлов на другие сорта топлива;

- использование вторичных тепловых ресурсов на судне (утилизация тепла выпускных газов двигателей и котлов, охлаждаю­щих жидкостей и др.);

- сжигание обводненных топлив, использование льяльных ос­татков;

- совершенствование подготовки топлива и масла к использованию и др.;

- Снижение затрат на техническое обслуживание и ремонт, в том числе:

- повышение надежности и долговечности;

- снижение тепловой и механической напряженности двигателей;

- устранение типичных недостатков агрегатов;

- совершенствование системы технического обслуживания и ремонта;

- диагностика и теплотехнический контроль судовых технических средств;

- адаптация агрегатов к новым условиям эксплуатации и др.;

- Повышение функциональных способностей судна и СЭУ, в том числе:

- замена устаревшего оборудования, применение новых материалов;

- применение принципиально новых схем систем СЭУ;

- увеличение скорости судна, улучшение его маневренности и др.;

- Выполнение требований международных конвенций и нацио­нального законодательства к деятельности судна, обитанию экипажа, готовности противостоять экстремальным ситуациям;

- Организационно-технические мероприятия;

- Исследовательские темы.

Этот раздел выполняется по индивидуальной схеме в соответствие с техническим заданием. Структура индивидуального раздела в существенной степени зависит от темы ДП. Здесь могут быть рекомендованы следующие структурные элементы раздела:

1 Введение к разделу. Приводится формулировка проблемы (недостатка) и делается обзор возможных технических способов ее устранения. Выполняется анализ способов и делается обоснованный выбор одного или нескольких из них для дальнейшей проработки. Указываются отличия от существующих процессов, позволяющие достичь поставленной цели, назначается методика или алгоритм выполнения данного раздела.

2 Расчетная проработка технического усовершенствования (модернизации). В начале, если это необходимо, проводится серия расчетов объекта проработки в базовом (исходном) варианте с целью определения параметров его работы на различных режимах или в различных условиях (например, расчеты рабочего процесса ДВС на различных режимах). При этом возможно потребуется разработка усовершенствованной математической модели, алгоритма и программы расчета.

Затем проводятся вариантные расчеты объекта с целью дальнейшего обоснованного выбора значений параметров усовершенствования (например, расчеты рабочего процесса ДВС при различных углах опережения подачи топлива и выбор оптимального значения). По результатам исследований назначается окончательный вариант разработки. Далее выполняются расчеты усовершенствованного (модернизированного) объекта с целью последующего сравнения его эксплуатационных параметров с базовым вариантом.

Виды выполняемых расчетов зависят от выбранного технического способа усовершенствования и могут быть тепловыми, гидравлическими, энергетическими, прочностными и пр. Расчеты рекомендует­ся выполнять с применением ЭВМ и записывать в табличной форме.

3 Конструкторская проработка объекта усовершенствования. Конструкторская проработка может выполняться на уровне общего устройства агрегата, узла или принципиальной схемы системы СЭУ. Рекомендуется доводить проработку до уровня сборочных чертежей узлов и рабочих чертежей деталей.

4 Проверочные расчеты усовершенствованного объекта. Проводятся проверки объекта на работоспособность (по условиям прочности, жесткости, тепловым нагрузкам и т.п.) и на соблюдение нормативных требований.

5 Сравнительная характеристика энергетического баланса СЭУ до и после усовершенствования. Сравнительная характеристика выполняется в соответствии с методическими указаниями [5].

6 Сравнительная итоговая таблица технической эффективности предлагаемого усовершенствования СЭУ. В индивидуальном разделе рекомендуется привести подобную таблицу как итог выполненных разработок и принятых автором решений. В ней для базового и усовершенствованного вариантов приводятся основные технико-эксплуатационные показатели и характеристики СЭУ. При этом могут приводиться не только числовые значения, но и качественные различия. Данную таблицу рекомендуется вынести в графическую часть ДП.

7 Технологическая проработка объекта усовершенствования. В индивидуальном разделе может быть выполнено составление технологического процесса проведения технического усовершенствования (модернизации).

8 Эксплуатационная проработка усовершенствованного объекта, которая включает в себя следующие составные части:

8.1 Разработка изменений и дополнений к инструкции по эксплуатации, включая технику безопасности;

8.2 Разработка изменений и дополнений к системе технического обслуживания и ремонта;

8.3 Разработка изменений и дополнений к технологическому процессу ремонта объекта в эксплуатации.

В этот подраздел не следует включать (копировать) действующие инструкции по обслуживанию механизмов и т.п., достаточно ограничиться ссылкой на них. Допускается включение только тех статей, в которые рекомендуется внести изменения с соответствующим обоснованием.

Приведенные структура и содержание индивидуального раздела являются ориентировочными и подлежат конкретизации в процессе работы над ДП. Данный раздел должен содержать подробный анализ, обосновывающий рассмотрение поставленной задачи и инженерное решение этой задачи на уровне современного состояния техники. При разработке предложений следует наметить перечень организационных мер для обеспечения их внедрения на флоте, кото­рое может быть осуществлено по окончании института в процессе самостоятельной работы.

Подчеркнем, что решение задач должно быть не отвлеченным, а выполненным применительно к конк­ретному судну. Желательно, чтобы рассматриваемая в этом разделе задача была связана с практикой эксплуатации морских судов и представляла интерес для судовладельцев. Это возможно в том случае, если решаемые вопросы вытекают из практики эксплуатации флота, распространения передовых методов эксплуатации и обслуживания судов.

Обязательным условием является наличие достаточного объема и качества инженерных разработок, выполненных лично дипломником. Именно эта часть ДП рассматривается и оценивается членами ГЭК при защите и может служить основанием для присвоения ему соответствующей квалификации. Кроме того, следует иметь ввиду, что для оценивания квалификации дипломника не имеет решающего значения такие обстоятельства как качество и объем исходного технического материала (взятого дипломником из других источников) и величина экономического эффекта.

Раздел 4 Расчет экономической эффективности усовершенствования СЭУ

В данном разделе рассчитывается ожидаемый экономический эффект от внедрения предлагаемых автором мероприятий и срок окупаемости. Расчет производиться в соответствии с действующими методиками. При этом дипломник должен четко указать за счет чего достигается снижение эксплуатационных затрат. Исходными данными для расчета служат результаты выполнения индивидуального раздела. Раздел проверяется и подписывается у консультанта.

Раздел 5 Охрана труда

Раздел выполняется студентом в контексте действующих международных и национальных требований и должны быть привязаны к судну-прототипу с учетом раз­работанного узлового вопроса. Этот раздел выполняется в соответствии с заданием, полученным от консультанта и согласованным с руководителем. Раздел проверяется и подписывается консультантом.

Раздел 6 Предотвращение загрязнения окружающей среды

Здесь приводятся основные положения требований нормативных документов по предотвращению загрязнения окружающей среды. Производится оценка эффективности оборудования судна-прототипа и его соответствия современным требованиям. Разрабатываются мероприятия, обеспечивающие эксплуатацию СЭУ и его оборудования с показателями в соответствии с действующими нормативными документами (перечень документов обязательно выносится в список использованной литературы). Раздел выполняется в соответствии с заданием, полученным от консультанта и согласованным с руководителем. Раздел проверяется и подписывается консультантом.

Раздел 7 Гражданская оборона и обеспечение жизнедеятельности судна в чрезвычайных ситуациях

Производится оценка конструктивных и технических средств судна-прототипа для целей гражданской обороны и обеспечение жизнедеятельности судна, эффективность их возможного использования. Раздел выполняется в соответствии с заданием, полученным от консультанта и согласованным с руководителем. Раздел проверяется и подписывается консультантом.

Выводы

Приводятся основные инженерно-технические результаты, полученные в работе. Выводы должны содержать: основные результаты анализа эффективности СЭУ (выявленные достоинства, недостатки, специфические особенности и т.п.); результаты поиска и обоснованного выбора способа устранения отдельных недостатков; практически и теоретически значимые результаты выполнения индивидуального раздела; экономический эффект; рекомендации по практической реализации предложений; область применения результатов ДП; рекомендации по дальнейшим исследованиям и т.д.

В выводах следует приводить значения наиболее важных параметров, полученные в работе. В выводах следует избегать простого перечисления выполненных разработок, а приводить их результаты.

Список использованной литературы

При выполнении дипломного проекта необходимо пользоваться нормативной литературой, учебной литературой (рекомендуемой при изучении специаль­ных дисциплин), справочной литературой, методическими указаниями по специальным дисциплинам, ГОСТами, ОСТами, судовой документа­цией, периодическими специальными изданиями, журналами, технико-экономической информацией по специальным вопросам, патентной ли­тературой, инструкциями по эксплуатации, научно-техническими от­четами по интересующим проблемам.

В поиске и подборе литературы дипломникам может оказать помощь научно-техническая библиотека. В настоящее время полезным источником информации является Интернет. В случае его использования в списке литературы приводятся адреса сайтов.

В Приложении Г приведен перечень основных нормативных документов (обязательных к использованию) и рекомендуемой периодической литературы.

Приложения

К пояснительной записке могут быть даны приложения, в которые следует включать таблицы, схемы, протоколы, инструкции и другие материале, собранные в период производственной и пред­дипломной практик и послужившие основанием для выполнения ДП. Кроме того, сюда могут быть включены те материалы исследований, проведенных в работе над проектом, которые не вошли в разделы пояснительной записки, однако, по мнению автора, имеют ценность при рассмотрении проекта (распечатки расчетов, характеристики исследуемого оборудования, статистические сведения и др.).