1.2. Направления и тематика курсового и дипломного проектирования

Создание высокоэффективного технологического оборудования, реализующего прогрессивные технологии, повышающего производительность труда, уменьшающего негативное воздействие на окружающую среду, снижающего потери сырья, топливно-энергетических и материальных ресурсов является одной из основных задач, стоящих перед пищевой промышленностью и пищевым машиностроением.

Анализ современного состояния и тенденций развития пищевых и перерабатывающих отраслей агропромышленного комплекса (АПК) РФ свидетельствует о неудовлетворительном техническом уровне производств 5.

Научно-технический прогресс в пищевых и перерабатывающих отраслях АПК - сложный динамический процесс, связанный с формированием новых знаний и идей, технологическим освоением научных открытий, изобретений и результатов исследований и разработок, внедрением прогрессивных технологий и техники, новых и нетрадиционных видов сырья, полуфабрикатов, добавок и продуктов питания, выбором оптимальных форм организации производства и труда. Эти и другие виды научно-технической деятельности составляют в совокупности инновационный процесс.

Роль мини-цехов и малых предприятий важна в удовлетворении потребностей населения в разнообразных и качественных продуктах питания. Однако ни сейчас, ни в будущем они не смогут обеспечить необходимый ассортимент и, особенно, объем продуктов питания, поэтому будущее - за автоматизированными и автоматическими поточными линиями в составе крупных пищевых и перерабатывающих предприятий.

Развитие производства пищевых продуктов определяется результатами фундаментальных и прикладных научных исследований и опытно-конструк-торских работ, на основе которых создаются прогрессивные технологии и техника пищевых производств.

Основное назначение пищевой и перерабатывающей промышленности заключается в выработке безопасных для здоровья человека продуктов в требуемых количествах и достаточном ассортименте для всех групп населения с учетом национального, возрастного и полового состава, состояния здоровья, условий труда.

Система научного и инженерного обеспечения пищевых и перерабатывающих отраслей АПК формирует приоритетные направления фундаментальных и прикладных научных исследований. В работе С.Т. Антипова 5 приведены приоритетные направления, научно-технические проблемы и научно-инно-вационные проекты для 17-ти отраслей АПК России, что будет весьма полезно при работе над дипломным проектом, в частности, при формулировании темы проекта, написании разделов «Введение» и «Технико-экономическое обоснование».

Тематика курсовых и дипломных проектов по дисциплине «Технологическое оборудование» является достаточно обширной и разнообразной и направлена на решение следующих основных задач:

- модернизацию существующего оборудования с целью повышения его эффективности, снижения энергозатрат и сокращения потерь сырья и готовой продукции;

- создание новых конструкций технологического оборудования с улучшенными технико-экономическими характеристиками, а также использующих современные достижения науки и техники;

- создание компактного, высокопроизводительного оборудования для мини-цехов и производств малой мощности, организуемых для увеличения номенклатурных выпускаемых изделий;

- механизацию погрузочно-разгрузочных и транспортно-складских работ (ПР и ТСР), вспомогательных операций с разработкой конструкций отдельных машин и механизмов;

- разработку комплектов машин и поточных линий;

- разработку и применение робототехники;

- создание учебно-лабораторного и экспериментального оборудования и исследование технологических процессов, свойств сырья и материалов;

- проектирование новых и реконструкцию существующих производств, мини-цехов модулей и т.д.

- разработку организационных и технических мер по рациональной эксплуатации и обслуживанию, а также по аварийному и плановому ремонту технологического оборудования;

- разработку монтажной документации при установке технологического оборудования: фундаментов и опор; подвода пара, воды, газа, электроэнергии, транспортирующих устройств для сырья, полуфабрикатов, готовых изделий и упаковочных материалов;

- организацию ремонтной службы и материально-технического обеспечения, определение структуры и объема ремонтных работ, численности персонала по профессиям и уровню квалификации.

Подготовка тематики дипломных проектов ведется на базе:

1. заказа промышленности (предприятий, объединений, фирм, акционерных обществ и т.д.);

2. предложений выпускающей кафедры, связанных с планом проведения госбюджетных, хоздоговорных и диссертационных работ, НИРС, УИРС;

3. предложений студентов на основе конструкторско-технологической практики, связанных с реконструкцией существующего и разработкой нестандартного оборудования.

С основными направлениями разработки дипломного проекта студенты должны определиться перед прохождением конструкторско-технологической практики. Курсовой проект по дисциплине «Технологическое оборудование» с соответствующей корректировкой материала, как правило, входит составной частью в дипломный проект.

Тема дипломного проекта окончательно определяется после защиты курсового проекта перед выходом на преддипломную практику. После чего студент пишет заявление на имя заведующего кафедрой с просьбой утвердить тему, получает согласие руководителя дипломного проекта и сдает заявление на кафедру. Темы дипломных проектов рассматриваются кафедрой и далее утверждаются приказом ректора.

По содержанию и виду исполнения курсовые и особенно дипломные проекты можно условно разделить на три группы:

1. Общеинженерные - посвященные модернизации оборудования (машин, аппаратов, агрегатов или отдельных узлов) с рассмотрением их в комплексе с поточной линией, участком или цехом. В таких проектах решаются экологические проблемы, вопросы механизации, снижения потерь сырья, готовой продукции и энергии, повышения качества и т.д.

2. Конструкторские - посвященные разработке новых конструкций нестандартных или модернизированных машин, аппаратов, агрегатов, комплексов с целью повышения производительности, снижения потерь сырья и энергии, улучшения качества выпускаемой продукции, механизации процессов и т.д.

3. Исследовательские - решающие задачи теоретического и экспериментального исследования новых конструкций оборудования, исследовательских и учебных стендов и (или) их отдельных узлов, разработки и исследования новых экспериментальных образцов технологического оборудования, технологических и экспериментальных исследований процессов пищевых производств, свойств пищевого сырья и материалов, участия в изготовлении и внедрении лабораторных установок и стендов, опытных образцов промышленного оборудования и т.д.

При разработке комплекса технологического оборудования технологической линии (технологического потока) решение поставленной задачи может поручаться нескольким дипломникам одной специальности, причем каждый из них разрабатывает свой участок, машину или аппарат, т.е. выполняет свою специальную часть дипломного проекта.

Темы курсовых и особенно дипломных проектов достаточно разнообразны. Специальная часть (спецчасть) предусматривает решение конкретной инженерной задачи, связанной с развитием конструкции оборудования, подбором оборудования, решением различных вопросов повышения эффективности производства. Примерные темы дипломных проектов и спецчастей приведены в табл.1.1.

С точки зрения машиностроения в специальной части могут решаться задачи совершенствования, модернизации оборудования с целью решения одной или нескольких задач: повышение производительности оборудования; повышение качества продукции; улучшение условий труда обслуживающего персонала; повышение техники безопасности и улучшения охраны труда; экономия времени на санитарное и техническое обслуживание оборудования; экономия материало- и энергоресурсов; снижение расхода конструкционных материалов; повышение технологичности конструкции при изготовлении и монтаже; снижение себестоимости выпускаемой продукции различными методами и т.д.

Кроме перечисленных, в специальной части проекта должны решаться вопросы развития конструкции оборудования с точки зрения повышения качества технологических процессов, проводимых в этом оборудовании: повышение точности, надежности, управляемости, устойчивости и стабильности технологических процессов, снижение экологического ущерба и др.

Таблица 1.1

Тема	Спецчасть
Расчет и проектирование роторного ректификатора для деалкоголизации слабоалкогольных напитков производительностью 50 л/час	1. Исследование физико-химических свойств напитка «Медовый» и проектирование элементов установки 2. Исследование межфазной поверхности на пластинках каплеотбойника, проектирование контактного элемента роторного распылительного аппарата
Проект помадоотливочной машины в линии производства помадных конфет производительностью 500 кг/час	Расчет и модернизация помадоотливочной машины
Модернизации оборудования экспедиции цеха разлива пивобезалкогольных напитков производительностью 12000 бут./час	Расчет и проектирование загрузочного, магистрального конвейеров, распределительного стола
Проект вакуум-выпарной установки в линии производства сгущенного молока производительностью 4000 кг/час по готовому продукту	Расчет и модернизация вакуум-выпарной установки
Проект автоматического кантователя кег-бочек в линии разлива пива на ОАО «Новокемеровский пивобезалкогольный завод» производительностью 120 кег/час	Расчет и проектирование автоматического кантователя кег-бочек
Модернизация оборудования в линии по выработке пралиновых конфет производительностью 8 т/смену	Расчет и проектирование элементов конструкции формующей и глазирующей машин
Проект модернизации линии по производству кетчупа «САВА оригинальный» производительностью 500 кг/час	Расчет и проектирование устройства для подачи тары на разлив, пробкозакатывающего узла, пакет-образующего устройства
Проект рыборазделочной машины в линии производства рыбных пресервов производительностью 250 кг/час	Расчет и проектирование рыборазделочной машины
Проект мини-цеха по производству мясных полуфабрикатов из куриных окороков производительностью 300 кг/смену	Расчет и модернизация фаршемешалки ФММ-150
Проект мини-цеха по производству кисломолочных продуктов производительностью 3000 л/час	Расчет и модернизация гомогенизатора
Проект мини-цеха по производству полу копченой колбасы производительностью 150 кг/час	Расчет и модернизация куттера ФК
Проект экспериментальной установки для исследования теплообмена в роторном распылительном испарителе	Расчет и проектирование испарителя и элементов установки

Окончание табл. 1.1

Проект установки для очистки дымовых газов угольных котельных производительностью 8800 м3/час по газу

1. Разработка и исследование заборного устройства распылителя и проектирования газопромывателя 2. Расчет и проектирование газопромывателя и элементов установки

Разработанное оборудование (машина, аппарат, механизм, комплекс, агрегат) должно быть адаптировано к машинным технологиям пищевых производств.

Со стороны предприятия-изготовителя к разработанной конструкции оборудования предъявляются следующие основные требования:

- технологичность изготовления деталей и сборочных единиц;

- соответствие разработанной конструкции возможностям машиностроительного предприятия-изготовителя;

- возможность организации серийного производства и стабильность изготовления конкретного технологического оборудования.

Целью разработки новой конструкции или модернизации машины и аппарата является внедрение в технологическую линию. Это предусматривает адаптацию к условиям существующего производства и эксплуатацию с положительным экономическим эффектом.

В свою очередь пищевое предприятие предъявляет к конструкции оборудования следующие требования:

- осуществление заданных транспортных и технологических операций при высоком качестве продукции;

- экономичность в ресурсе и энергопотреблении;

- высокая надежность и долговечность;

- простота и удобство в обслуживании;

- достаточная ремонтопригодность;

- соответствие техническому и моральному уровню обслуживающего персонала.