Автор: Пользователь скрыл имя, 31 Января 2013 в 07:49, дипломная работа
Задачей дипломного проекта является разработка литейного цеха по изготовлению отливок из серого чугуна применительно к номенклатуре отливок 000«Завод«Синергия», мощностью 15000 тонн в год, в формы из ХТС .
Аннотация…………………………………………………………………………7
Введение…………………………………………………………………………..8
Общая часть………………………………………………………………….9
1.1. Производственная программа цеха и её анализ……………………………9
1.2. Режимы работы цеха и фонды времени…………………………………...12
1.3. Выбор и расчет оборудования……………………………………………...12
1.3.1. Формовочно-заливочное отделение………………………………..........12
1.3.2. Плавильное отделение……………………………………………………22
1.3.3. Стержневое отделение……………………………………………………26
1.3.4. Смесеприготовительное отделение……………………………………...30
1.3.5. Очистное отделение………………………………………………………34
1.4. Складское хозяйство………………………………………………………..36
1.4.1. Склад шихтовых материалов……………………………………………..37
1.4.2. Склад формовочных материалов………………………………………...38
1.4.3. Склад опок и модельной оснастки……………………………………….38
1.4.4. Склад готовой продукции………………………………………………...38
1.4.5. Кладовые цеха……………………………………………………………..39
1.5. Вспомогательные участки ………………………………............................39
1.5.1. Лаборатории ………………………………………………………………39
1.5.2. Службы механика и энергетика …………………………………………39
1.6. Транспортная система цеха. Грузопотоки ………………………………..40
1.7. Энергообеспечение…………………………………………………………41
2. Строительная часть…………………………………………………………44
3. Технологическая часть……………………………………………………..47
3.1. Анализ технических условий на отливку…………………………………47
3.2. Конструирование литой заготовки………………………………………...47
3.3. Разработка литейно-модельных указаний…………………………………49
3.4. Расчет литниковой системы………………………………………………..50
3.5. Проектирование модельного комплекта…………………………………..53
3.6. Технологический процесс изготовления отливки………………………...54
4. Специальная часть…………………………………………………………..57
4.1. Описание работы устройства для простановки стержней……...………...57
4.2. Расчет элементов механизма……………………………………..………...57
4.3. Схема автоматизации……………………………………………………….59
5. Безопасность жизнедеятельности……………………………………….…62
5.1. Введение……………………………………………………………………..62
5.2. Анализ вредных и опасных факторов…………………………………..…62
5.2.1. Повышенная загазованность воздуха рабочей зоны……………………63
5.2.2. Повышенная температура воздуха рабочей зоны и поверхности оборудования…………………………………………………………………….64
5.2.3. Движущиеся машины и механизмы……………………………………..65
5.2.4. Повышенное значение напряжения в электрической цепи…………….66
5.3. Описание методики необходимой для оценки безопасного рабочего места по условиям труда……………………………………………………………….67
5.4. Анализ безопасности работающего в соответствии с условиями его труда………………………………………………………………………………68
5.5. Оценка безопасности рабочего места……………………………………...70
5.6. Расчет сопротивления заземляющего устройства………………………...70
5.7. Заключение…………………………………………………………………..73
6. Экономическая часть……………………………………………………….74
6.1. Производственный план……………………………………………………74
6.1.1. Расчет эффективного годового фонда времени…………………………74
6.1.2. Расчет потребного количества оборудования и транспортных средств……………………………………………………………………………74
6.1.3. Производственные помещения и другая собственность……………….76
6.1.4. Основной капитал…………………………………………………………76
6.2. Определение состава и численности работающих предприятия………...76
6.3. Основные технико-экономические показатели предприятия……………80
6.3.1. Основной капитал…………………………………………………………80
6.3.2. Определение затрат на производство……………………………………81
6.3.2.1. Затраты материальные………………………………………………….81
6.3.2.2. Затраты энергетические технологического назначения……………...82
6.3.2.3. Расчет фондов заработной платы рабочих…………………………….82
6.3.2.4. Расходы на содержание и эксплуатацию оборудования……………..85
6.3.2.5. Прочие постоянные статьи затрат……………………………………..88
6.3.3. Оборотный капитал……………………………………………………….89
6.3.4. Производственный капитал………………………………………………90
6.4. Финансовый план…………………………………………………………...90
6.4.1. Расчет плановой суммы прибыли……………………………………….90
6.4.2. Расчет чистой прибыли…………………………………………………..91
6.4.3. Формирование баланса доходов и расходов……………………………91
6.4.4. Расчет безубыточного объема производства продукции………………92
6.5. Экономические и финансовые показатели бизнеса………………………92
Библиографический список…………………………………………………….94
Приложение А…………………………………………………………………...96
Приложение Б…………………………………………………………………..108
Приложение В…………………………………………………………………..116
На нижней подмодельной плите (ДП 03.05.08) располагаются модели с питателями, а на верхней подмодельной плите – верхний знак стержня с шлакоуловителем, стояком и воронкой .
Подмодельные плиты изготавливают из стали 45 ГОСТ 977 – 88.
Конструкция любого стержневого ящика зависит, в первую очередь от конфигурации и размеров стержня, а также от способа его изготовления, оборудования, на котором будут стержни получать. Конструкция ящика должна обеспечить его эксплуатационную прочность и жесткость, необходимую длительность пользования. В данном случае изготавливаем стержни из ХТС на пескодувной машине с последующей продувкой их СО2, непосредственно на машине. Материал стержневого ящика – сталь 45 ГОСТ 977 – 88. Размеры стержневого ящика позволяют получать два стержня за один съем.
3.6. Технологический процесс изготовления отливки.
Металлическая шихта по рельсовому пути поступает из бункеров на место подогрева шихты . Шихта подогревается в термической печи 20 для удаления влаги при температуре 300 – 400 ºС в течении 15 минут. После подогрева металлическую шихту распределяют по печам ИЧТ-2,5 19, мостовым краном.
После полного расплавления всех составляющих шихты расплав перегревают до температуры 1440 – 1450 ºС, скачивают шлак и отбирают пробу для определения химического состава чугуна. Готовый металл сливается в ковши 15 и 16, которые по монорельсу передвигаются к месту заливки.
Свежий формовочный песок просыпается сквозь решетку 21, затем пневмотранспортом доставляется в смесители, которые входят в состав стержневых и формовочных автоматов 22, 33, 34.
Приготовление формовочной и стержневой смеси осуществляется в смесителях, входящих в состав формовочного и стержневого оборудования. Регенерированный песок поступает к смесителям по пневмотранспорту, его освежают 30 % кварцевого песка. Связующее поступает в смесители по трубопроводам. После тщательного перемешивания всех материалов, входящих в состав смесей производят отбор проб на влажность, газопроницаемость и сырую прочность. Контроль свойств формовочной смеси производят два раза в смену (первый и последний замес). Готовая смесь задувается в форму.
Для получения стержней используют металлические ящики. Стержни изготавливают на пескодувной машине 22 модели L5. После изготовления стержни укладывают в тару и элекропогрузчиками доставляют к местам простановки стержней.
Полуформы изготавливают две формовочные машины 33 и 34 типа L40 и L250 по RESOL-CO2 процессу. На одной машине получают полуформы верха и низа.
После изготовления полуформы поступают на участок сборки. На участке сборки рабочий осматривает поверхность полученной полуформы и проставляет стержни. Полуформы низа и верха проходят через сборщик 27 и 28, и готовая форма поступает на участок заливки.
Заливка форм производится заливочными ковшами 15 и 16. Заливочные ковши движутся по монорельсам. Заливка производится заливщиком. После заливки формы ковш возвращается в исходное положение для заливки, следующей формы.
Формы заполненные металлом поступают на участок охлаждения, который закрыт кожухом с принудительной вентиляцией для удаления вредных испарений.
Охладившиеся отливки проходят через выбивное устройство 31 и 32, где при помощи механизма выдавливания кома смеси отливка со смесью поступает на выбивную решетку, а опоки пройдя после этого через распаровщик, поступают обратно на участок формовки. Разрушение кома смеси происходит на выбивной решетке, после которой смесь поступает на участок регенерации смеси.
Отработанная смесь по ленточному транспортеру попадает в бункер 8, при помощи ковшевого элеватора 36. Далее по питателям смесь попадает в устройство для регенерации (выжигание связующего в пневмопотоке) 30. Регенерированный песок пневмотранспортом доставляется в бункера над смесителями.
С выбивной решетки отливки по транспортерам перемещаются к дробеметным барабанам 1 модели 42322М. В дробеметном барабане из-за хрупкости чугуна от отливки отламываются литниковые системы.
После этого отливки попадают на участок сортировки.
Детали поступают на сортировочные столы 23, где по внешнему виду, разделяют годные детали от брака, а так же литников. Если деталь годная, то ставят клеймо и отправляют на склад готовой продукции при помощи электропогрузчика.
Устройство предназначено для автоматической простановки стержней в полуформу. При этом выполняются следующие операции: простановка стержней (вручную) в гнезда кондуктора 1; включение вакуумного насоса на конце трубопровода 2 (стержни присасываются к гнездам кондуктора 1) и цилиндра 8 (звенья рычажно-шарнирной системы поворачиваются, в результате чего кондуктор 1 устанавливается гнездами вниз – над полуформой низа 10 на небольшой высоте); опускание цилиндра 3 (кондуктор 1 ложится на полуформу 10, стержни входят в углубления полуформы 10); вакуумный насос выключается в результате стержни остаются в полуформе 10; производится отвод кондуктора 1 в исходное положение.
Схема устройства приведена на чертеже ДП.03.08.08.
Расчет цилиндра подъема.
В данном случае центр тяжести поднимаемых частей не находится на линии действия поднимающей силы, в результате возникает эксцентричная нагрузка принимаемая роликами, опирающимися на направляющую.
Определение расчетного усилия находим из уравнения моментов реакций опор
Где, G – вес поднимаемых частей. Принимаем G = 500 кг.
lг – расстояние между центром тяжести поднимаемых частей и линией действия сил. Принимаем lг = 0,28 м.
lв – расстояние между роликами. Принимаем lв = 0,2 м.
Определяем расчетное усилие:
Где f1 – коэффициент трения в опорах роликов. Принимаем f1 = 0,05
d0 = 0,01 м – диаметр оси ролика.
dр = 0,05 м – диаметр ролика.
к – коэффициент трения качения. Принимаем к = 0,05.
Согласно ГОСТу диаметр цилиндра примем 110 мм. Диаметр штока примем равным 50 мм, следовательно
Расчет диаметров цилиндра:
что обеспечивает требуемое усилие.
Расчет цилиндра поворота:
Центр тяжести поворачиваемых масс совпадает с осью поворота, момент сил сопротивления, возникающих при движении, определяется моментом сил трения в опорах:
Мтр = f1 G ( dв / 2)
G – поворачиваемые массы, G = 400 кг;
f1 - коэффициент трения в опорах, f1 = 0,2;
dв – диаметр шейки вала; dв = 10 мм.
Мтр = 0,2 ∙ 400 ∙ ( 10 / 2) = 40 кг∙см
М = G R cos γ + Мтр
γ - угол поворота (примем 40 град);
R – расстояние от центра тяжести поворачиваемых масс до оси поворота, R = 76см .
М = 76 ∙400 ∙ cos 40 + 40 = 23288+40=23328 кг∙см
Расчетное усилие определяют по формуле:
Ррасч = М /( l*2) = 23328 / 27 = 432/2=432 кг
l – плечо, l =27см
Расчетный диаметр гидроцилиндра получаем следующий
.
Согласно ГОСТу ближайший диаметр равен 70 мм. Диаметр штока примем равным 30 мм, следовательно
,
что обеспечивает требуемое усилие.
При включении рубильника QS1 подается электроэнергия к трансформатору TV1, питающего управляющую ветвь схемы управления. Для предохранения оборудования от высоких напряжений в цепь включен плавкий предохранитель FU1. Силовая ветвь схемы управления включается рубильником QS2, она также содержит плавкий предохранитель FU2 и трансформатор TV2. При нажатии кнопки SB1 срабатывает реле напряжения KV1, замыкая контакты KV1.1 и KV1.2, которые подводят питание к цепи управления схемы управления. Загорается сигнальная лампа HL1, сигнализирующая о включении цепи управления. Отключение цепи управления производится нажатием кнопки SB2, при этом отключается реле напряжения KV1, размыкая тем самым контакты KV1.1 и KV1.2, погасает сигнальная лампа HL1.
При нахождении ключа Р-А в положении А цепь работает в автоматическом режиме. При нажатии кнопки SB3 (пуск) срабатывает реле напряжения KV2, которое замыкает контакты KV2.1, KV2.2, KV2.3. Одновременно срабатывает реле времени KT1 которое отсчитывает время операции. Подается питание на электромагнит YA1. Включается вакуум и происходит захват стержня, после того как операция завершена, срабатывает размыкающий контакт KT1.1. Питание реле KV2 заканчивается, оно отключается, тем самым размыкая контакты KV2.1, KV2.2, KV2.3. Разрывается цепь питания электромагнита YA1 и вакуум выключается.
При срабатывании размыкающего контакта KT1.1. подается кратковременный импульс на замыкающий контакт KT1.2., срабатывает реле напряжения KV3 которое замыкает контакты KV3.1, KV3.2, KV3.3. Подается питание на электромагнит YA2.Начинается поворот, после того как операция поворота завершена, срабатывает размыкающий контакт SQ1.1. Питание реле KV3 заканчивается, оно отключается, тем самым размыкая контакты KV3.1, KV3.2, KV3.3. Разрывается цепь питания электромагнита YA2 и поворот заканчивается.
При срабатывании размыкающего контакта SQ1.1. подается кратковременный импульс на замыкающий контакт SQ1.2., срабатывает реле напряжения KV4 которое замыкает контакты KV4.1, KV4.2, KV4.3. Подается питание на электромагнит YA3.Начинается простановка стержня, после того как эта операция завершена, срабатывает размыкающий контакт SQ2.1. Питание реле KV4 заканчивается, оно отключается, тем самым размыкая контакты KV4.1, KV4.2, KV4.3. Разрывается цепь питания электромагнита YA3 и простановка стержня заканчивается.
При срабатывании размыкающего контакта SQ2.1. подается кратковременный импульс на замыкающий контакт SQ2.2., срабатывает реле напряжения KV5 которое замыкает контакты KV5.1, KV5.2, KV5.3. Одновременно срабатывает реле времени KT2. Подается питание на электромагнит YA4. Срабатывает размыкающий контакт KT2.1. Питание реле KV5 заканчивается, оно отключается, тем самым размыкая контакты KV5.1, KV5.2, KV5.3. Разрывается цепь питания электромагнита YA4 вакуум выключается.
При срабатывании размыкающего контакта KT2.1. подается кратковременный импульс на замыкающий контакт KT2.2., срабатывает реле напряжения KV6 которое замыкает контакты KV6.1, KV6.2, KV6.3. Подается питание на электромагнит YA5.Начинается подъем гидроцилиндра, после того как эта операция завершена, срабатывает размыкающий контакт SQ3.1. Питание реле KV6 заканчивается, оно отключается, тем самым размыкая контакты KV6.1, KV6.2, KV6.3. Разрывается цепь питания электромагнита YA5 и подъем заканчивается.
При срабатывании размыкающего контакт SQ3.1. подается кратковременный импульс на замыкающий контакт SQ3.2., срабатывает реле напряжения KV7 которое замыкает контакты KV7.1, KV7.2, KV7.3. Подается питание на электромагнит YA6.Начинается поворот гидроцилиндра, после того как эта операция завершена, срабатывает размыкающий контакт SQ4.1. Питание реле KV7 заканчивается, оно отключается, тем самым размыкая контакты KV7.1, KV7.2, KV7.3. Разрывается цепь питания электромагнита YA6 и поворот заканчивается.
При нахождении ключа Р-А в положении Р (ручное управление) включение и выключение каждой операции производится отдельно. Допустим запуск операций в произвольном порядке для отладки оборудования. Запуск операций производится кнопками SB4, SB6, SB8, SB10, SB12, SB14. Отключение соответственно SB5, SB7, SB9, SB11, SB13, SB15. Механизм работы цепей управления операциями приведен выше.
5. Безопасность жизнедеятельности.
5.1. Введение.
Человеческая практика дает основание для утверждения, что любая деятельность потенциально опасна. Ни в одном виде деятельности невозможно достичь абсолютной безопасности.
Необходимость разработки мероприятий по безопасности жизнедеятельности на предприятии предусматривается статьей 11 "Основ законодательства Российской Федерации об охране труда", согласно которой проектирование, строительство и реконструкция производственных объектов, разработка и выпуск средств производства, внедрение технологий, в том числе приобретенных за рубежом, использование средств коллективной и индивидуальной защиты, не отвечающих требованиям по охране труда, не допускаются. Кроме того, в Трудовом Кодексе РФ прописано, что каждый имеет право на труд, безопасный для жизни и здоровья работающего
Информация о работе Проект цеха литья чугуна в формы из ХТС мощностью 15000 тонн в год