Председатель Ученого совета,
Ректор, академик НАН РК
Газалиев А.М.
_________________________
«____» _________ 2014г.
РАБОЧАЯ УЧЕБНАЯ ПРОГРАММА
по дисциплинеPKGMO 4308 «Проектирование и конструирование
нефтегазовых машин и оборудования»
модуля NK34«Надёжность и конструирование»
для студентов специальности 5В072400 «Технологические машины
и оборудование»
Горный факультет
Кафедра «Горные машины и оборудование»
Предисловие
Рабочая учебная программа разработана д.т.н., доцентом
Бейсембаевым Какимом Манаповичем
Обсуждена на заседании кафедры «Горные машины и оборудование»
Протокол № _______от «____»______________2014 г.
Зав. кафедрой__________Малыбаев Н.С. «____»______________2014 г.
Одобрен УМС горного факультета
Протокол № _______от «____»______________201 4 г.
Председатель________Нокина Ж.Н. «____»______________2014 г.
Трудоемкость дисциплины
Семестр
| Количество
кредитов
| Вид занятий
| Количество часов СРС
| Общее количество часов
| Форма
контроля
| |
Лекции
| Практические занятия
| Лабораторные занятия
| Количество часов СРСП
| Всего часов
| |
|
|
|
|
|
|
|
|
| Курс.пр.
|
Цель дисциплины
Дисциплина PKGMO 4308 «Проектирование и конструирование
нефтегазовых машин и оборудования» носит прикладной характер. В ней углубленно изучаются применяемые в расчетах и при проектировании машин нефтегазовой промышленности и оборудования основные методы моделирования работы и расчета параметров.
В рамках дисциплины происходит практическая реализация целей и идей автоматизации проектирования, с возможностью подготовки специалистов для эксплуатации автоматизированных, программно-управляемых систем и повышения производительности труда инженерно-технических работников, занятых проектированием.
Задачи дисциплины
Задачи дисциплины следующие:
- изучение возможностей использования информационных технологий в автопроектировании машин нефтегазовой промышленности на макро и микро уровнях;
В результате изучения данной дисциплины в соответствии с Государственным стандартом специальности 050712 студенты должны:
иметь представление:о возможностях использования ЭВМ при автоматизированном проектировании машин нефтегазовой промышленности и оборудования с учетом их работы в сложной среде и обработке данных исследований, о математическом, программном и аппаратном обеспечении функционального, конструкторского и технологического проектирования;
знать: методы математического и имитационного моделирования динамических процессов в технологических машинах и процессах, определения динамических нагрузок в элементах их приводов, методы конструирования с созданием максимальных возможностей для работы автоматизированы средств, методы оптимизации параметров этих систем;
уметь: разрабатывать математические модели машин нефтегазовой й промышленности работающих в сложной среде, составлять алгоритмы и блок-схемы математических моделей динамических процессов, рассчитывать эксплуатационные параметры машин, производить расчёты модернизируемых и заменяемых элементов машин;
приобрести практические навыки:работы наспециализированных прикладных программами, с возможностями их применения к конкретным условиям и возможностью исследования их работы, моделирования и анализа полученных результатов.
Пререквизиты
Для изучения данной дисциплины необходимо усвоение следующих дисциплин (с указанием разделов (тем)):
Дисциплина
| Наименова6ние разделов (тем)
|
1 Математический анализ
| теория вероятности и математическая статистика
|
2 Теоретическая механика
| Движение тел с ускорением.
|
3 Прикладная механика
| Расчеты на прочность, кинематика механизмов
|
4 Информатика
| Все разделы
|
5 Начертательная геометрия и
инженерная графика.
| Правила оформления технической документации и требования ЕСКД.
|
6 Компьютерная графика
| Методы построения и графического изображения деталей и механизмов.
|
7 Автопроектирование технологических машин
| Все разделы
|
8 Транспортное оборудование
| Все разделы
|
9 Подъёмное оборудование
| Все разделы
|
10 Горные машины 1
| Все разделы
|
11 Горные машины 2
| Все разделы
|
12 Безопасность труда и промышленная экология
| Все разделы
|
Постреквизиты
Знания, полученные при изучении дисциплины PKGMO 4308 «Проектирование и конструирование горных нефтегазовой машин и оборудования» используется при написании выпускной работы, для чего тематика курсового проектирования должна быть максимально приближенной к тематике выпускных работ, а также для студентов поступающих в магистратуру. Курс синтезирует полученных знаний по специальным дисциплинам в формирование его практических навыков как специалиста.
Тематический план дисциплины
Наименование раздела, (темы)
| Трудоемкость по видам занятий, час
|
Лекции
| Лабораторные
| Практические
| СРСП
| СРС
|
1 Состояние структуры знаний пререквизитов, состояние проектирования на предприятиях Карагандинской области, планы Казахстана
(Лекция 1: введение в дисциплину, основные методы и программные пакеты проектирования, расчеты на прочность и устойчивость).
|
|
|
|
|
|
2 Применение моделей на макро уровне к системам машин, машинам и узлам нефтегазовой промышленности, анализ предстоящей темы дипломной работы и установление возможных связей в конкретном проектировании
|
|
|
|
|
|
3 Моделирование технических объектов на мета и макро уровне, автопроект в базе данных и его значение для автоматизированных систем с программным управлением иерархия узлов и деталей машин нефтегазовой промышленности, надёжность проектная и эксплуатационная
Лекция 2: Основные приемы проектирования в Ansys, содержание программирования и его оптимальный стиль, задачи взаимодействия машин со средой, склеивание и контактирование, выбор расчетных схем и моделей.
|
|
|
|
|
|
4 Программные комплексы автопроектирования, взаимодействие и значение в быстрой модернизации машин нефтегазовой промышленности, основные задачи автопроетирования применительно к технике разведочных и добычных скважин, на примере расчета станка-качалки
|
|
|
|
|
|
5 Кинематика станка-качалки с лемнискатным механизмом, ADAMS и его моделирование на основе ООП) Изучение основных команд для моделирования объектов на макро уровне, рычажные механизмы и их динамика.
Лекция 3: Разбор основных этапов построения моделей взаимодействия породы и инструмента, крепи с боковым городами
|
|
|
|
|
|
6 Особенности автопроектирования механизмов подверженных динамическим нагрузкам, динамические смещения секций обсадных колон под действием смещающихся пород, методики силового анализа и силы инерции, конструктивные элементы защитных систем, динамика приводов
|
|
|
|
|
|
7 Основные разработчики систем автоматизации горных работ В ближнем и дальнем зарубежье, системы датчиков пути сокращения количества датчиков, проектирование конструктивных систем максимально соответствующих автоматизированным схемам работ, сайты соответствующих фирм. Интеллектуальные разработки в России и опытные работы на месторождениях Казахстана, системы КНБК.
Лекция 4: Особенности проектирования многоузловых конструкций (проходческих комбайнов и
бурового инструмента в скважине)
|
|
|
|
|
|
8 Микромоделирование, особенности расчета деталей машин нефтегазовой промышленности, концентрации напряжений в сложных конструкциях, моделирование граничных условий, симметрия и нагрузки
|
|
|
|
|
|
9 Изучение методов разбиения областей на конечные элементы, их закрепления и нагружения, особенности изменения конечно-элементной сетки, точность расчетов ндс, понятие об аттракторе системы, точность и расчетная схема, понятие дополнительных моделей
Лекция 5: Применение аdams, кинематические задачи, механизированных крепь с лемнискатным механизмом
|
|
|
|
|
|
10 Использование моделей течения жидкости и газа в трубопроводах, температурные распределения, системы диагностирования, задачи о параметрах трубопроводов гидравлических систем и пневмосистем
|
|
|
|
|
|
11 Диагностирование и автоматизация горных работ, значение гидропневматических систем в автоматизации система диагностирования давления, расхода температуры, принципы обратной связи при управлении современными горными машинами
Лекция 6: Иерархическое структурообразование на примере задачи типа редуктор и расчёт надёжности
|
|
|
|
|
|
12 Схемы диагностирования на системах ГИДРОЭЛЕКС с индикаторами температуры ИТ-50М
Индикаторами расхода ИР
Преобразователями давления ДД
Переход на системы управления типа КНБК и компьютерные системы и инклиномеры
Проектирование аналогичных датчиков в условиях КарГТУ
|
|
|
|
|
|
итого
|
|
|
|
|
|
Тематика курсовых работ (проектов)
№
| Машины и оборудование нефтегазовой промышленности
| Горные машины
|
|
|
|
1.1.
| Проектирование и расчёт взаимодействия инструмента и массива (одиночный инструмент и блок породы, головка бурового станка различных конструкций ).
|
|
1.2
| Забойное оборудование и расчёт элементов станка-качалки
| Механизированная крепь с лемнискатным механизмом
|
1.3
| Интенсификация нефтедобычи горизонтальными скважинами,
| Режим нагружения перекрытия крепи сосредоточенными нагрузками.
|
1.4
| Погружной электроцентробежный насос
|
|
1.5
| Погружной электроцентробежный насос и НДС у скважин
|
|
1.6
| Проектирование и расчёт элементов обсадных колон.
| Проектирование и расчёт перекрытия, козырька крепи
|
1.7
| Хранение нефти и расчеты с использованием Ansys
| разработка элементов секции механизированной крепи, рычаг лемнискатного механизма
|
1.12
| Применение комплекса Ansys для расчёта арматуры
| Проектирование и расчет надёжности механизированной крепи
|
1.13
|
| Проектирование и расчет надёжности редуктора
|
1.14
| 1.15. Расчеты и проектирование элементов КНБК или направленного бурения скважин
|
|
|
|
|
2.1
| Расчет параметров гидромагистрали при перетоке жидкости в расширяющееся сечение
|
|
2.2
| Расчет параметров гидромагистрали при перетоке жидкости в сужжаюшемся сечение
|
|
2.3
| Расчет параметров движения штока силового гиброцилиндрапри
|
|
2.4
| Расчет элементов насоса с лопастями
|
|
2.5
| Расчет элементов гидросхемы для нескольких гидроприёмников
|
|
2.6
| Перемещение штока с учетом переменного сопротивления со стороны кровли
|
|
2.7
| Гидроцилиндры и анализ их работы с применением пакета Аnsys
|
|
|
|
|
3.1
| Нагружение поверхности крепящих элементов с учетом случайного характера взаимодействия
|
|
3.2
| Оптимизации конструкции забойных элементов машин и оборудования
|
|
3.3
| Проектирование и расчет проушин соединенных пальцевыми шарнирами
| Проектирование и расчет элементов ленточных конвейеров
|
3.4
|
| Проектирование и расчет взаимодействия крепи с кровлей
|
3.5
| Проектирование и расчет балансира станка - качалки
| Проектирование и расчет комбайнов со стреловидным исполнительным органом
|