Исследование и совершенствование центратора-турбулизатора из композиционного материала

В работе представлено исследование центратора-турбулизатора выполнено из композитного материала с выявлением слабых сторон конструкции и представлены возможные пути совершенствования центратора-турбулизатора.

Реферат ……………………………………………………………………………………………………… 7
Введение ………………………………………………………………………………………………….. 10
1. Обзор литературы…………………………………………………………………………………. 12
2. Объекты и методы исследования ………………………………………………………….. 26
2.1 Метод конечных элементов ……………………………………………………………… 26
2.2 Система автоматизированного проектирования………………………………… 28
2.4 Патентный обзор ……………………………………………………………………………… 30
3. Расчётная часть …………………………………………………………………………………….. 39
3.1 Проектирование центратора-турбуизатора ……………………………………….. 39
3.2 Анализ возможных материалов для исследования композитного
центратора-турбулизатора …………………………………………………………………….. 40
3.3 Выбор материала для центратора-турбулизатора ……………………………… 46
3.4 Проведение расчетов в программном обеспечении ANSYS ………………. 47
3.5 Результаты исследования …………………………………………………………………. 58
4. Финансовый менеджмент, ресурсоэффективность и ресурсосбережение .. 61
4.1. Оценка коммерческого потенциала и перспективности проведения
научных исследований с позиции ресурсоэффективности и
ресурсосбережения ……………………………………………………………………………….. 61
4.1.1 Потенциальные потребители результатов исследования ……………… 61
4.1.2 Анализ конкурентных технических решений ………………………………. 62
4.1.3 SWOT-анализ …………………………………………………………………………….. 63
4.2. Планирование научно-исследовательских работ ……………………………… 64
4.2.1. Структура работ в рамках научного исследования ……………………… 64
4.2.2. Определение трудоемкости выполнения работ …………………………… 65
4.2.3. Разработка графика проведения научного исследования …………….. 67
4.3. Бюджет научно-технического исследования (НТИ) …………………………. 70
4.3.1. Расчет материальных затрат ………………………………………………………. 70
4.3.2. Затраты на амортизацию оборудования ……………………………………… 71
4.3.3. Полная и дополнительная заработная плата исполнителей темы … 71
4.3.4. Отчисления во внебюджетные фонды (страховые отчисления) …… 72
4.3.5. Накладные расходы …………………………………………………………………… 73
4.3.6. Формирование бюджета затрат НТИ ………………………………………….. 73
4.4. Определение ресурсоэффективности проекта ………………………………….. 75
5 Социальная ответственность …………………………………………………………………. 78
5.1 Правовые и организационные вопросы обеспечения безопасности …… 78
5.2 Профессиональная социальная безопасность ……………………………………. 81
5.2.1 Анализ вредных и опасных факторов, которые может создать объект
исследования и мероприятия по их устранению. …………………………………. 81
5.2.2 Анализ вредных и опасных факторов, которые могут возникнуть на
рабочем месте при проведении исследований и мероприятия по их
устранению. ……………………………………………………………………………………….. 85
5.3 Экологическая безопасность…………………………………………………………….. 87
5.4 Безопасность в чрезвычайных ситуациях …………………………………………. 88
5.4.1 Анализ вероятных ЧС, которые может инициировать объект
исследований ……………………………………………………………………………………… 88
5.4.2 Анализ вероятных ЧС, которые могут возникнуть на рабочем месте
при проведении исследований…………………………………………………………….. 89
5.4.3 Обоснование мероприятий по предотвращению ЧС и разработка
порядка действия в случае возникновения ЧС …………………………………….. 89
Заключение ……………………………………………………………………………………………… 92
Список используемых источников ……………………………………………………………. 93
Приложение А …………………………………………………………………………………………. 97

Результатом выпускной квалификационной работы является
проведенное исследование конструкции центратора-турбулизатора и
разработка совершенствования центратора-турбулизатора выполненного из
композитных материалов. Работа по исследованию проводилась на основе
центратора компании АО «Механический завод.
Для достижения результата в ходе работы был сконструирована 3D-
модель изделия, проведен патентный анализ центраторов, находящихся в
свободном доступе, подобраны композиционные материалы, пригодные для
эксплуатации технологической оснастки обсадных колонн и применимые в
создании методом литья под давлением в форму, на основе построенной
пространственной модели проведен прочностной анализ для выявления
слабых сторон конструкции и на их основе предложены варианты для
совершенствования устройства.
Центратор-турбулизатор был усовершенствован путем изменения
конструкции: отказ от соединения винтами, изменен угол поворота лопастей
центратора, что снижает материалоемкость конструкции, из-за чего
снижается цена на его производство, подобран необходимый композитный
материал, применимый к литью в форму под давлением, способный
выдерживать высокие нагрузки, изменения температур рабочей зоны и
работы в условиях жидкой агресивной среды.