СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
1. ОБЩАЯ ЧАСТЬ
1.1Технологический процесс на участке формовки
1.2 Обоснование выбора темы дипломного проекта
1.3 Конструкция и принцип работы установки для резки и правки проволоки
2. СПЕЦИАЛЬНАЯ ЧАСТЬ
2.1 Расчет усилия правки
2.2 Расчет мощности двигателя
2.3 Кинематический расчет привода
2.4 Расчет зубчатых зацеплений
2.5 Выбор редуктора муфт
2.6 Расчеты на прочность вала правильной машины
3. ОРГАНИЗАЦИЯ ПРОИЗВОДСТВА
3.1 Техническое обслуживание и ремонт установки для правки и резки проволоки
3.2 Смазка основных узлов и механизмов установки для правки и резки проволоки
4. ЭКОНОМИКА ПРОИЗВОДСТВА
4.1 Расчет себестоимости продукции
4.2 Расчет капитальных вложений
4.3 Расчет эксплуатационных затрат
4.4 Расчет заработной платы
4.5 Расчет экономии от внедрения мероприятия
4.6 Расчет срока окупаемости капиталовложений
5. МЕРОПРИЯТИЯ ПО ОХРАНЕ ТРУДА И ПРОТИВОПОЖАРНОЙ ТЕХНИКЕ
5.1 Мероприятия по охране труда при выполнении ремонтных работ
5.2 Меры пожарной безопасности в цехе №17
6. ОХРАНА ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ
6.1 Мероприятия по очистке воздуха в цехе №17
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ
ВВЕДЕНИЕ
Перспективы развития трубного производства
Первоуральский Новотрубный завод является ведущим предприятием России и Европы по выпуску стальных труб.
За годы своего существования завод вобрал в себя передовой производственный опыт ведущих зарубежных и отечественных предприятий. В технологических процессах применяется оборудование, изготовленное известными заводами России, Германии, США, Италии, Великобритании, Швейцарии.
В настоящее время Новотрубный завод располагает практически всеми основными технологиями производства стальных труб и баллонов.
На предприятии производится свыше 25 тысяч типоразмеров труб и трубных профилей из 200 марок углеродистых, легированных и нержавеющих сталей по 34 российским и 25 иностранным стандартам, а также по 400 технологическим условиям.
Основной продукцией Первоуральского Новотрубного завода являются:
- бесшовные трубы диаметром 0,1…219мм;
- сварные трубы диаметром 12…114мм;
- футерованные и профильные трубы;
- баллоны для сжатых газов и огнетушители;
- отводы крутоизогнутые бесшовные.
Диапазон потребителей продукции завода весьма широк и включает такие отрасли, как машиностроение, газо- и нефтеперерабатывающая промышленность, тепловая и атомная энергетика, авиастроение, судостроение, медицина, автомобилестроение, электроника, строительство, коммунальное хозяйство, химическое машиностроение и космический комплекс. Ускорение темпов развития экономики, конкуренция на рынке трубной продукции стимулирует предприятие
проводить работу по расширению сортамента, повышению качества выпускаемой продукции путем реализации политики технического перевооружения.
С этой целью на предприятии введена в практику, разработка ежегодных инвестиционных программ с перспективой развития на годы вперед.
22 мая 2009 года состоялся запуск Финишного центра по производству и обработке труб нефтяного сортамента: насосно-компрессорных труб, в том числе с высаженными концами, обсадных нефтегазопроводных труб.
Мощности по выпуску труб нефтяного сортамента составляют более 300 тысяч тонн в год.
Большие усилия предпринимаются в области гарантии качества поставляемой продукции. На предприятии намечена и осуществляется программа по приобретению и установке приборов неразрушающего контроля. В рамках этой работы введены в эксплуатацию приборы фирм «Эддискан» и «Нутроникс».
В настоящее время на ряде участков предприятия осваивается маркировка труб с помощью краски с использованием автоматических маркировочных средств.
Уже в течении нескольких лет на заводе осуществляется программа реконструкции термических печей; одним из последних выполненных проектов стал проект реконструкции печи трубоволочильного цеха №9.
18 ноября 2010 года произведен запуск сталеплавильного комплекса «Железный Озон - 32» с мощностью 950 тысяч тонн литой стальной заготовки в год. К настоящему времени работают обе линии МНЛЗ. Качество труб ОАО ПНТЗ подтверждено сертификатами Американского нефтяного института API, Германской фирмы TUV на соответствие требованиям DIN.
Руководство завода уделяет большое внимание подготовке кадров.
На площадке трубного предприятия компании в 2011 году построено новое учебное заведение - учебный центр ПНТЗ. Проект реализован в рамках корпоративной программы «Будущее белой металлургии». Учебный корпус площадью 5000 кв. м. оборудован самыми современными обучающими технологиями ведущих компаний мира, аналогов которым в России еще нет.
Здание состоит из лабораторного комплекса и экспериментального зала. В лабораторном комплексе функционируют три лаборатории компании Festo: «Гидропривод и гидроавтоматика», «Пневмопривод и пневмоавтоматика», «Автоматизация технологических процессов»; и две лаборатории Prosoft: «Основы электроники и электротехники», «Электропривода». В экспериментальном зале оборудован сварочный участок, установлены два стана горячей прокатки труб (раскатной и прошивной), стан холодной прокатки труб и стан холодной прокатки труб роликами.
Руководство завода приняло новую стратегию развития: быть признанным лидером на рынке высокотехнологичных видов трубной продукции, увеличивать выпуск труб с новыми потребительскими свойствами, совершенствовать систему сбыта для наиболее полного удовлетворения запросов потребителей.
1. ОБЩАЯ ЧАСТЬ
1.1Технологический процесс на участке формовки
В модельной мастерской изготавливают деревянные модели отливок и стержневые ящики.
Приготовление стержневых и формовочных смесей производится на смешивающих бегунах с механизированной дозировкой, загрузкой составляющих и выдачей готовой смеси. В качестве связующих элементов применяются масляные и синтетические крепители.
Приготовленная формовочная смесь поступает по ленточным транспортерам в бункеры, расположенные над формовочными машинами.
Часть трубопрокатного инструмента также формуется на формовочных машинах.
На формовочных машинах приготавливаются формы. Готовые формы выставляются на заливочный контейнер, где происходит заливка. Залитые формы, согласно технологическому процессу, поступают в охладительную камеру, затем к выбивной решетке и выталкиваются на нее пневмотолкателем.
Пустые опоки поступают на конвейер возврата опок, а отливки на конвейер готового литья, расположенный под выбивной решеткой.
Очистка трубопрокатного инструмента производится в галтовочной камере во вращающихся барабанах. Затем шлифовщики вручную производят обдирку отливок - снятие слоя металла до наружного размера на наждачных кругах.
Очищенные отливки поступают на участок механической обработки.
Трубопрокатный инструмент обрабатывается на токарных и круглошлифовальных станках с применением эмульсии.
Рисунок 1- Схема линии изготовления форм.
1- заливочный конвейер; 2- рольган; 3- конвейер возврата опок; 4-выбивная решетка; 5- формовочная машина; 6- охладительная камера; 7- пневмотолкатель.
Рисунок 2 - Схема расположения конвейера готового литья.
1-выбивная решетка; 2- ленточный транспортер с обратной формовочной смесью; 3- конвейер готового литья.
Рисунок 3 - Галтовочный барабан.
1-барабан; 2 - редуктор; 3- электродвигатель; 4- упорные ролики.
Инструмент из сплава Н61 обрабатывается в горячем состоянии.
Оправки прошивных станков подвергаются металлизации. Металлизация производиться для нанесения тугоплавких оксидов металла на прошивной трубопрокатный инструмент при помощи электродуговых металлизаторов.
Готовые отливки проходят контроль ОТК и поступают на сбыт.
1.2 Обоснование выбора темы дипломного проекта
Фасоннолитейный цех №17 ОАО Новотрубного завода, входит в состав механоремонтной службы. Он обеспечивает службы завода производственным инструментом (оправки для станов горячей прокатки, линейки, воронки).
Кроме того, здесь изготовляют литье по заказам цехов к капитальным ремонтам и текущим ремонтам, а также литье на сторону по линии внешних связей.
В цехе отливают детали из стали, чугуна. Бронзы, алюминия, хромоникеливых сплавов. Номенклатура деталей очень широка.
В цехе №17 для крепления форм при отливке технологического инструмента используется углеродистая проволока марки Ст.3 диаметром 6мм. Проволоку отжигают и режут на отрезки разной длины на летучих барабанных ножницах.
Для более качественного крепления форм требуется проволока определенной кривизны, поэтому возникла необходимость в установке для резки и правки проволоки.
Механизация правки и резки проволоки позволит повысить качество проволоки, механизировать ручной труд, сократить одно рабочее место изготовителя каркасов.
Следовательно, экономия от внедрения установки для резки и правки проволоки эффективна
1.3 Конструкция и принцип работы установки для резки и правки проволоки
В цехе №17 для крепления каркасов форм используется низкоуглеродистая проволока диаметром до шести миллиметров. Проволока поступает в цех в бунтах диаметром до 1800 миллиметров. Бунты проволоки подвергаются отжигу и нарезаются на отрезки нужной длинны.
Бунты проволоки загружаются на не приводной разматыватель, концы проволоки попадают в ролики правильной машины. Скорость правки регулируется путем изменения частоты вращения двигателя постоянного тока, что позволяет изменять длину нарезаемых кусков проволоки.
Выправленная проволока подается на барабанные ножницы, где разрезается на куски, которые по желобу сбрасываются в карман.
Установка для правки и резки проволоки состоит из:
- не приводного разматывателя;
- правильной машины;
- приводных барабанных ножниц.
Разматыватель представляет собой сварную конструкцию круглой формы, которая крепится к вертикальной штанге, вращающейся в подшипниках.
Правильная машина состоит из следующих узлов:
- электродвигатель постоянного тока;
- червячный редуктор;
- закрытые зубчатые пары;
- три приводных ролика;
- два нажимных ролика;
- рама.
Приводные барабанные ножницы, состоят из следующих узлов
- двигатель переменного тока;
- червячный редуктор;
- нож подвижный;
- нож неподвижный.
2. СПЕЦИАЛЬНАЯ ЧАСТЬ
2.1 Расчет усилия правки
Расчет выполнен по методике [1]
Пластический момент сопротивления сечения:
,
где: d- диаметр проволоки, мм.
.
Упругий момент сопротивления сечения
,
,
Площадь поперечного сечения профиля:
,
,
Отношение моментов сопротивления сечения при пластическом и упругом изгибах:
,
,
Определяем усилие на пять роликов:
,
где: -предел текучести, Н/мм2;
n- число роликов;
t-шаг роликов, мм.
,
Определяем максимальное усилие на третий ролик:
,
,
2.2 Расчет мощности двигателя
Расчет выполнен по методике [1]
Определяем мощность правки на роликах
Принимаем
Н/мм2
,
Где V- скорость правки, мм/с;
Fпр- площадь поперечного сечения профиля, мм2;
Kдеф- коэффициент деформации.
,
,
,
Определяем потери мощности на трение в подшипниковых опорах всех приводных роликов
,
,
,
,
Опоры валов имеют роликовые подшипники, для которых принимаем м = 0,005
Моменты трения в передних и задних опорах
,
Где dср- средний диаметр качения роликов, мм.
,
Угловая частота вращения роликов и приводных валов
,
Где D-диаметр роликов, м
,
Мощность трения в подшипниках
,
,
Определяем потери на трение качения роликов по поверхности проволоки в процессе правки; с учетом возможного проскальзывания принимаем плечо качения
m = 1мм= 0,001м
,
,
,
,
Суммарная мощность потерь на трение
,
,
2.3 Кинематический расчет привода
Расчет выполнен по методике [2]
Рисунок 4- Кинематическая схема привода.
Передаточное число редуктора
,
Частота вращения ролика
,
Где - угловая скорость ролика, ;
,
,
Определение мощности на валах
,
,
,
Где - КПД червячного зацепления;
- КПД одной пары подшипников качения.
.
.
,
,
,
.
,
Определение угловых скоростей
,
,
,
,
,
.
Определение моментов
,
,
,
,
,
,
2.4 Расчет зубчатых зацеплений
Расчет червячного зацепления
Расчет выполнен по методике [2]
Число витков червяка принимаем в зависимости от передаточного отношения. При u=13 принимаем Z1=4.
Число зубьев червячного колеса
,