Основными цехами машиностроительных предприятий является подготовительные, или "горячие", цехи (литейные, кузнечно-штамповочные, термические) и "холодные" (механические, механосборочные). В "холодных" принадлежат сварочные производства, цеха металлопокрытий.
В зависимости от вида и назначения производства особое значение могут иметь те или иные технологические процессы, например, в судостроении - электросварочные операции; в самолетостроении - клепки; на заводах тяжелого и транспортного машиностроения, автомобильных и тракторных заводах - литейные и кузнечные цеха и др.
Литейное производство
Среди процессов обработки металлов по разнообразия операций и условий работы литейное производство остается одним из самых сложных и трудоемких.
Технологический процесс литейного производства заключается в получении изделий путем заливки металла в непостоянные формы (разрушающихся преимущественно земляные) или в постоянные формы из металла (кокильное литье) или других материалов.
По виду металла различают чугунное, стальное, цветное литье.
Основными процессами литейного производства являются: подготовка шихтовых материалов для плавки, загрузка в печи, плавка металла; выпуска и заливки металла в формы; выбивку затвердевших изделий из форм; обрубки и очистки изделий. Параллельно проводится подготовка формовочной и стержневой земли, приготовления форм и стержней. Плавка металла выполняется в плавильных печах: чугун выплавляется в вагранках (тип шахтной печи) сталь - обычно в электродуговых печах; цветные металлы и их сплавы получают путем плавки в электропечах. При приготовлении формовочной земли и стержневых смесей, формировании опок, вибивци литья из форм и очищении, ремонте огнеупорной кладки плавильных печей работники подвергаются интенсивному воздействию пыли. Содержание свободного диоксида кремния в пыли достигает 20-30% и более. Самые высокие концентрации пыли (до десятков миллиграммов на 1 м 3) могут наблюдаться при приготовлении смеси, вибивци и очистке литья.
Воздух литейных цехов нередко загрязняется различными токсичными веществами. Они выделяются при плавке и заливке металла, изготовлении стержней, сушке ковшей и во время других процессов. Как правило, может появиться оксид углерода, в основном образуется при горении топлива в вагранке, выгорании органических составляющих с формовочной земли и стержней. При работе печей на твердом и жидком топливе в воздух рабочих помещений может выделяться сернистый газ, аммиак, бензол.
С применением новых химических материалов и средств производства форм и стержней значительно расширился спектр токсичных веществ в воздухе помещений литейных цехов.
Процесс заливки металла в оболочковые формы сопровождается сублимацией и пиролиза закрепителя. При этом выделяются пары фенола и оксида углерода, а также продукты деструкции в виде акролеина, полициклических ароматических углеводородов, в том числе и бензпирена.
При получении литейных форм с помощью С02 - процесса в литейном производстве - в случае нарушения технологических и санитарно-гигиенических условий в рабочей зоне концентрация С02 увеличивается в 8-5 раз по сравнению с нормальным содержанием этого газа в воздухе, уже может негативно сказаться на самочувствии работников.
Использование добавок, содержащих хром, и оксидов хрома в производстве стержней и форм с жидких самотвердних смесей приводит к поступлению в окружающую среду соединений хрома, имеющих, как известно, выраженные аллергические свойства. При литье по газифицируемым пенополистироловых моделями может выделяться стирол и продукты его деструкции.
Кузнечно-прессовые и термические цеха
Технологические процессы в таких цехах характеризуются присутствием в воздухе рабочей зоны оксида углерода, оксидов азота, пыли, пара масел, цианистого водорода и др. Термическая обработка предназначена для предоставления металла определенных физико-химических свойств - твердости, вязкости, упругости, электропроводности и т.д. - путем нагрева до заданной температуры (от 450 до 1300ºС) и последующего охлаждения в определенных средах. Различают термическое закалки, отпуск, томление, отжиг металла. В необходимых случаях в поверхностный слой металла дополнительно вводят различные химические элементы и соединения: углерод (цементация), цианистые соединения (цианирования), азот (азотирования) и др.
Нагрев заготовок выполняют в пламенных печах, работающих на газообразном, жидком или твердом топливе, и в электропечах. Для равномерности нагрева изделия можно помещать в специальные ванны с расплавленным свинцом, солями хлорида бария, селитры. Цементация осуществляется нагреванием в древесном угле с примесью углекислой соды или в ваннах с цианистым соединениями; азотирования - в струе аммиака при температуре около 500 ° С. Достаточно распространенной является термообработка металла токами высокой частоты путем применения индукционного нагрева в высокочастотном электромагнитном поле.
Самым распространенным средством термической обработки является погружение изделий после нагрева в закалочные ванны с минеральными маслами.
Воздух рабочей зоны в термических цехах загрязняется различными химическими веществами, состав которых определяется технологией производства. При применении в качестве топлива угля с высоким содержанием серы и багатосирчаного мазута воздушную среду насыщается сернистым газом. В воздух поступает также оксид углерода от нагревательных и закалочных установок, его концентрация периодически может превышать ПДК.
Закалка в ваннах с минеральными маслами сопровождается выделением паров углеводородов и продуктов их пиролиза. При плохой работе вентиляции концентрации этих веществ могут быть значительными.
При цементации изделий с использованием цианида натрия или калия, а также при цианировании в ваннах с расплавленными солями цианистой кислоты происходит выделение цианидов, однако при надежной работе местной вытяжной вентиляции концентрации цианистого водорода и цианистых солей в воздухе рабочей зоны обычно не превышают предельно допустимых.
Работа на свинцовых ваннах сопровождается загрязнением воздушной среды парами свинца; свинец оказывается в смывах рук и на спецодежде Закальщик.
При азотировании воздух загрязняется аммиаком.
Применение термообработки металлов токами высокой частоты при отсутствии надежного экранирование приводит к воздействию на операторов высокочастотных электромагнитных полей.
Механические и механосборочные цеха. Технологические процессы в этих цехах являются источниками туманов, эмульсий, масел, мелкодисперсной абразивной пыли на участках шлифовки и полировки, паров бензина, этанола на участках промывки и обезжиривания деталей.
В механических цехах выполняются все виды холодной обработки металла на станках. В процессе обработки металла необходимо охлаждение режущего инструмента и обрабатываемого изделия, в связи с чем они густо смачиваются смазочно-охлаждающей жидкостью (СОЖ). Такими жидкостями являются минеральные масла, их эмульсии, щелочные растворы некоторых синтетических веществ. Для предоставления определенных качеств в состав СОЖ включают различные добавки (присадки): сульфонаты, нитраты, нитриты, соединения молибдена, хрома, серосодержащие соединения, триэтаноламин, поверхностно-активные вещества.
Наибольшее применение имеют эмульсии, которые являются 3-10% водным раствором минерального масла, нафтеновых и олеиновой кислот и неорганических щелочей (кальцинированной соды), некоторых присадок.
В процессе использования смазочно-охлаждающих жидкостей их первоначальный состав может изменяться вследствие загрязнения металлическими отходами, термической деструкции, исчезновение отдельных веществ, а также частично в результате микробиологических преобразований.
СОЖ и смазки при их вдыхании способны вызвать раздражение слизистых оболочек верхних дыхательных путей. Щелочные растворы и некоторые присадки, входящие в состав СОЖ, могут вызвать дерматиты. Опасность возникновения дерматитов увеличивается при механической обработке легированных сталей, содержащих такие сильные аллергены, как хром и никель, которые способны растворяться в щелочных средах.
Процессы абразивной обработки металла (шлифовка, полировка, заточка) сопровождаются выделением в воздух минерально-металлической пыли. Его концентрация зависит от вида абразивного инструмента, характера обрабатываемого металла, сухого или влажного способа обработки, эффективности пылеотсоса устройств. Соотношение минерально-металлических компонентов пыли зависит от качества абразива и прочности металла; обычно на одну весовую часть абразивной пыли приходится 40-45 частей металлического. Абразивная пыль состоит из корунда Аl2O3 или карборунда SиС. Свободный диоксид кремния SiO2, входящий в состав соединений, не превышает 2-8,5%.
При правильной эксплуатации местной пылеотсасывающей вентиляции концентрацию пыли можно поддерживать в допустимых пределах. Пылевые заболевания проявляются в виде катаров верхних дыхательных путей "пылевых бронхитов и пневмоний у работников механических цехов с большим стажем.
Сварочное производство. Технологические процессы такого производства включают большую группу процессов соединения, разъединения (резки), наплавки, напыления, спекание, пайки, локальной обработки и др. Эти процессы проходят с применением на месте обработки термической, термомеханической или электрической энергии. Наиболее широко применяются термические процессы с использованием энергии химических реакций (горение горючих газов в кислороде), электрической энергии (электродуговые, электрошлаковые, плазменные, электронно-лучевые процессы и др.), А также энергии звука и света (процессы ультразвукового, лазерной сварки, резки, прошивки отверстий, термообработки и т.д.). При термомеханическом сварке используется горячий механическое сжатие (газопрессовая индукции, контактное, диффузное сварки и т.д.).
Основными вредными факторами процесса электродуговой сварки является сварочный аэрозоль, содержащий пыль, пары и газы (например, фтористые соединения, оксид углерода, оксиды азота, озон и т.п.); УФ-излучения; брызги расплавленного металла и шлака. Состав пыли и газов, которые образуются при сварке, зависит, главным образом, от состава электродных покрытий. Основу пыли составляют оксиды железа, а примесями являются соединения марганца, хрома, никеля, ванадия, молибдена и других металлов, входящих в сварочная проволока, покрытия или в расплавленный металл.
Наиболее вредно влияют оксиды марганца и фтористые соединения, их содержание по сравнению с оксидами железа является конечно небольшим, однако вследствие своей токсичности они имеют решающее значение при выборе типа электродов и покрытий. Необходимо применять электроды с наименьшим содержанием марганцевых и фтористых соединений.
При всех видах сварки образуется озон и оксиды азота (главным образом, оксид азота, а в отдельных случаях и диоксид азота). При неполном сгорании углерода, содержащегося в металле, образуется оксид углерода, В зоне дуги оксид углерода появляется за счет диссоциации углекислого газа, используемого в качестве защитного газа. Озон, оксид азота и оксид углерода имеют высокую токсичность.
Пыль, образующаяся при сварке, является высокодисперсной, количество частиц диаметром менее 1 мкм составляет 98-99%. Длительное воздействие сварочного аэрозоля может стать причиной заболевания электросварщиков на пневмокониозы.
Концентрация аэрозоля в зоне дыхания сварщика составляет 5,1-12,2 мг / м 3. Концентрация оксидов марганца в зоне дыхания рабочих, обслуживающих автоматы, колеблется от 0,11 до 0,7 мг / м 3.
При сварке вольфрамовым электродом плавится в среде аргона, основными вредными факторами являются озон, а также тепловое воздействие открытого дуги. Выделения при этом электросварочного аэрозоля и окислов марганца незначительное.
Наиболее неблагоприятные санитарно-гигиенические условия имеют место при напылении и резке металлов электродуговым способом и с использованием плазменной струи. Эти процессы сопровождаются сильной загазованностью и опылением воздушной среды, во много раз превышают предельно допустимые значения. Токсичность вредных веществ зависит от обрабатываемых материалов. При плазменном напылении и резке металлов вредными факторами являются пыль, газы, тепловое и ультрафиолетовое излучение.
Гальванические цеха. Технологические процессы гальванических цехов являются источниками выделения в воздух рабочей зоны токсичных веществ.
Поверхности многих изделий машиностроительной промышленности для защиты от коррозии, обеспечения прочности и с декоративной целью покрывают другими металлами (никелем, медью, цинком, хромом, кадмием, оловом, серебром, золотом и т.п.). Одним из самых распространенных способов металлопокрытие является гальваностегия. Суть этого способа заключается в осаждении на поверхности металлоизделия тонкого слоя защитного металла из раствора электролита путем пропускания постоянного тока. Этот процесс проводится в специальных гальванических ваннах, заполненных водными растворами кислых солей (сернокислый никель, сернокислая медь, сернокислый цинк) или щелочных комплексных солей (цианистых соединений цинка, меди, кадмия, алюминия, серебра).
В ванну помещают изделие, подлежащего обработке (покрытию) и который служит катодом, вторым электродом (анодом) является угольный или металлический стержень. В результате диссоциации электролита происходит отложение ионов металла на изделии (катоде). При этом с поверхности жидкости выделяются пузырьки газа (водорода, кислорода и др.), Что несут с собой электролит в виде тумана.
Поверхность деталей перед нанесением покрытия подвергают механической, химической или химико-механической обработке. К механической обработки принадлежат шлифовки и полировки, очистка с помощью ультразвука; химическая обработка заключается в пищеварении и обезжиривании с помощью сильных неорганических кислот (соляной, азотной, серной) и органических растворителей (бензина, трихлорэтилена) и др. Завершающим этапом гальванического покрытия является, как правило, полировки изделий на станках с войлочными (с абразивной накаткой) или тканевыми кругами, на станках с бесконечной абразивной лентой с применением специальных полировальных паст.
Условия труда работников гальваников характеризуются прежде всего постоянным контактом с различными химическими соединениями. Попадание концентрированных кислот и щелочей на кожу и в глаза может вызвать химические ожоги. Пары и туманы многих химических соединений (аммиака, оксидов азота, хлористого водорода, серной кислоты и др.) Раздражают верхние дыхательные пути. Применяемые для обезжиривания деталей бензин, дихлорэтан и другие вещества также являются источниками загрязнения воздуха производственных помещений.
Отравление цианистым водородом в гальванических цехах потенциально возможно при случайном смешивании цианистых электролитов и сильных кислот.
Профилактические и оздоровительные мероприятия. Архитектурно-планировочные мероприятия должны предусматривать максимальное разрешение виробничних участков. Это позволит предотвратить распространение неблагоприятных факторов производственной среды: пыли, токсичных газов и веществ.
Коренному улучшению условий труда способствует укрупнению, централизация различных производств в машиностроении (например, литейных). На таких больших только что созданных предприятиях, а также реконструированных литейных производствах проводят поточные методы литья, комплексную механизацию и автоматизацию трудоемких и вредных процессов и операций. К профилактическим и оздоровительных мероприятий относятся автоматизация процессов землеприготування (измельчение, дозирования, смешивания) использование пневмотранспорта для перемещения сыпучих материалов; оборудования узлов, где образуется пыль, вытяжной вентиляцией; применение автоматических формовочных машин и набивных решетки; внедрение электрогидравлической выбивки стержней, замена обрубки литья газоплазменной резкой, электроискровой обработкой и другими современными способами.
Сокращению трудоемких и вредных условий труда по очистке литья способствует внедрение прогрессивных технологических методов литья - в оболочковые формы, по выплавляемым моделям, кокильное литье, литье под давлением и др.
Созданию необходимых параметров воздушной среды способствует рационально организована вентиляция. На участках с повышенным пилоутворенням используются местные отсосов, они также эффективны на участках с газовыделением. Улучшает состав воздушной среды перевод плавильных печей на электронагрева (вместо пламенного).
На участках без избыточного пылевыделения организуется общеобменная приточно-вытяжной вентиляции. Рабочие места вблизи плавильных печей, на разливке металла и т.д. оборудуются местной приточной вентиляцией - воздушными душами.
При применении способов литья, при которых в состав формовочных материалов входят вредные химические вещества или вещества образуются в результате сублимации или деструкции химических соединений, необходимо осуществлять систему специальных мероприятий: приготовление особо агрессивных смесей должна проводиться в специальных герметизированных установках, в изолированных помещениях, при полной механизации всех операций; места заливки должны быть оборудованы эффективной местной и общеобменной вентиляцией, также применяется для удаления сварочного пыли, вредных веществ и газов из рабочего помещения, где выполняются различные виды сварочных технологических процессов.
Первостепенное значение в оптимизации условий труда гальваников принадлежит автоматизации, механизации производственных процессов и дистанционном управлению ими, что позволяет исключить контакт оператора с опасными и вредными производственными факторами. С целью локализации и удаления вредных веществ, выделяемых с поверхности жидкостей гальванических ванн, последние должны быть оборудованы местной вытяжной вентиляцией типа бортовых отсосов. В зависимости от ширины ванны устраивают одно-, двобортови отсосы и двобортови отсосы со сдуванием. При правильном устройстве и эксплуатации местной вытяжной вентиляции обеспечивается положительное гигиеническое эффект. Чтобы предотвратить образование и выделению цианистого водорода в результате контакта цианистых солей с сильными кислотами и щелочами, цианистые ванны необходимо устанавливать в отдельных помещениях или на удаленных участках. Категорически не допускается совместное спуска цианистых и кислых растворов в канализацию. Цианистые и кислотные ванны следует оборудовать самостоятельными системами вытяжной вентиляции, чтобы предупредить возможность образования циан-стого водорода в вытяжных установках. Мощная вытяжка гальванических ванн должна быть компенсирована организованным притоком.
Технологическая структура предопределяет четкую технологическую обособленность. Например, наличие литейного, кузнечно-штамповочного, механического, сборочного цехов. Этот тип производственной структуры упрощает руководство цехом (или участком), позволяет маневрировать расстановкой людей, облегчает перестройку производства с одной номенклатуры изделий на другую.
Промышленные предприятия могут быть организованы с полным и неполным циклом производства. Предприятия с полным циклом производства имеют все необходимые цехи и службы для изготовления сложного изделия, а на предприятиях с неполным циклом производства отсутствуют некоторые цехи, относящиеся к определенным стадиям производства. Так, машиностроительные заводы могут не иметь своих литейных и кузнечных цехов, а получать литье и поковки по кооперации от специализированных предприятий.
Основным производственным подразделением завода является цех (возглавляет его начальник цеха). Цехом называется обособленная в административно-хозяйственном отношении производственная часть завода, состоящая из нескольких участков и специально предназначенная для выпуска определенной продукции - заготовок, деталей, сборочных единиц (узлов), изделий - или выполнения однородных технологических процессов (термических, гальванических, отделочных и т.п.).
Цехи делятся на основные, вспомогательные, обслуживающие и побочные. В основных цехах осуществляется производственный процесс по выпуску продукции. Основные цехи делятся на заготовительные (кузнечные, литейные), обрабатывающие (механический, термический, деревообрабатывающий) и сборочные (комплектация изделий). Главными задачами основного производства являются обеспечение движения продукта в процессе его изготовления, организация рационального технико-технологического процесса.
К вспомогательным цехам завода относятся подразделения, в которых осуществляются процессы, обеспечивающие бесперебойное выполнение основного производственного процесса. Задача вспомогательных цехов – изготовление инструментальной оснастки для производственных цехов предприятия, производство запасных частей для заводского оборудования и энергетических ресурсов. Важнейшими из этих цехов являются инструментальные, ремонтные, энергетические. Количество вспомогательных цехов и их размеры зависят от масштаба производства и состава основных цехов.
Подачу энергии, транспортировку сырья, полуфабрикатов, готовой продукции в основные и вспомогательные цехи осуществляют обслуживающие цехи и хозяйства. Назначение обслуживающих хозяйств – обеспечение всех звеньев предприятия различными видами обслуживания: инструментальным, ремонтным, энергетическим, транспортным, складским и т.п.
В побочных цехах используются и перерабатываются отходы основного производства. Побочные цехи – это цехи, в которых изготавливается продукция из отходов производства либо осуществляется восстановление использованных вспомогательных материалов для нужд производства.
Цех разбивается на несколько участков. Участок является меньшим производственным подразделением машиностроительного завода, непосредственно возглавляемым старшим мастером (начальником участка). Участки же в свою очередь делятся на линии. Наименьшей структурой на машиностроительном заводе является рабочее место, индивидуальное для каждого работника. Расположение рабочих мест определяется планировкой участка, линии, цеха.
Литейный цех
Виды литейных цехов
По роду металла - литейные серого чугуна (чугунолитейные), ковкого чугуна, стального литья (фасонно-сталелитейные), цветного литья.
По размеру годового выпуска (производственной мощности) - малой, средней, большой мощности.
По развесу выпускаемых отливок - мелкого, среднего, крупного, тяжелого, особо тяжелого литья.
По степени механизации - с малой, средней, полной механизацией.
Чугунолитейные цехи, кроме того, можно подразделить по их назначению на следующие виды:
Чугунолитейные при машиностроительных заводах единичного или серийного производства; характер литья определяется продукцией завода; размеры литейной - размером его производства; формовка производится частью вручную (крупные и средние детали), частью на машинах (мелкие детали); другие производственные процессы и транспорт в той или иной степени механизированы - такие литейные называются универсальными.
Специализированные чугунолитейные при машиностроительных заводах массового производства (автомобильного, тракторного, сельскохозяйственного машиностроения и др.); все производственные процессы и транспорт полностью механизированы; выпуск продукции очень высокий.
Чугунолитейные центральные, которые являются самостоятельными заводами и снабжают литьем заводы разных или, чаще, определенных отраслей машиностроения; производительность выражается в нескольких десятках тысяч тонн готовых отливок в год (50-100 тыс. т); производственные процессы механизированы
Чугунолитейные мелкие при небольших заводах литейные подсобного и ремонтного характера; характер литья разнообразный; масштаб производства незначительный; производственные процессы выполняются вручную и частично механизированы.
Так как центральные чугунолитейные большого масштаба в экономическом отношении наиболее выгодны, то целесообразно объединять их для нескольких заводов однородного производства, за исключением случаев когда каждый из них в отдельности нуждается в литейной больших размеров. Выгодность чугунолитейных большого масштаба заключается в том, что благодаря значительному объему выпуска продукции производственные процессы (приготовление формовочных материалов, изготовление стержней, формовка, очистка и обрубка литья, транспорт жидкого чугуна, материалов, отливок и т. д.) можно вести механизированным способом; при этом дорогостоящие механизмы наиболее рационально используются в отношении их технических возможностей и загрузки. Кроме того, благодаря применению высокопроизводительных механизмов требуется здание меньших размеров, что уменьшает его стоимость и эксплуатационные расходы; при этом лучше используются площади цеха, резко повышается производительность труда. В результате себестоимость отливок уменьшается.
С другой стороны, машиностроительные заводы, получая от централизованных чугунолитейных цехов (заводов) отливки с минимальными припусками и более чистыми поверхностями (полученными за счет применения передовых технологических процессов литья), имеют возможность снизить трудоемкость механической обработки изделий.
Так как чугунолитейные большого масштаба являются более рентабельными, то целесообразнее одной такой чугунолитейной обслуживать несколько заводов; следовательно, проектирование в составе каждого машиностроительного завода чугунолитейного, а тем более сталелитейного цеха не обязательно.
Состав литейных цехов
производственные отделения - формовочно-заливочное, стержневое, плавильное, землеприготовительное, обрубное (очистное);
вспомогательные отделения - отделение подготовки формовочных материалов, ремонтное отделение (цеховой механик), ковшовое, каркасное, экспресслаборатория;
склады - шихтовых материалов, топлива, флюсов, огнеупорных материалов, формовочных материалов, опок, готовых отливок и слитков, моделей для текущего производства, вспомогательных материалов, инструмента, приспособлений;
служебные помещения - контора цеха, помещения для инженерно-технического персонала и др.;
бытовые помещения- гардеробная, умывальные, душевые, уборные, помещения для принятия пищи и пр.
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Введение
2. Технологическая часть
2.1. Выбор материала
2.6 Контроль качества изделий
3.5 Отпускная электропечь СШО -10. 20 /3
3.7 Расчет потребных площадей
3.8 Планировка участка
5. Экономическая часть
6. Автоматизация производства
Заключение
Список литературы
Спецификации
Введение
Коренным вопросом экономического преобразование нашей страны является кардинальное ускорение научно-технического прогресса. Предстоит осуществить новую техническую реконструкцию народного хозяйства и на этой основе преобразовать материально-техническую базу общества в качественно новом виде.
Это возможно лишь на базе новейших достижений науки и техники, перестройки хозяйственного механизма и системы управления.
Эффективность реконструкции, темпы экономического роста в решающей мере зависит от машиностроения. Именно в нем материализуется основополагающие научно-технические идеи, создаются новые орудие труда, системы машин, определяющие прогресс в других отраслях народного хозяйства. Здесь закладываются основы широкого выхода на принципиально новые ресурсосберегающие технологии, повышение производительности труда и качества продукции.
Перед машиностроительным комплексом поставлена задача - резко повысить, технико-экономический уровень и качество машин, оборудование, приборов. На обновление отрасли выделяются в 1,8 раза больше капиталовложений, чем предыдущие годы.
Основным направлением в развитии машиностроение и черной металлургии является коренное улучшение качества металлопродукции путем внедрения прогрессивных способов обработки металла повышением эффективности применение металла в народном хозяйстве. Значительным резервом улучшения качества и повышения механических характеристик металла, а также экономики в народном хозяйстве является применение высокоэффективной термообработки.
Наряду с выводом в эксплуатацию нового прогрессивного оборудования и модернизации существующих агрегатов термических цехов на многих заводах проводится механизация и автоматизация процессов термообработки, что, несомненно, облегчает труд термистов и повышает производительность труда.
Термообработка обладает широкими возможностями для придания материалом заданного количества свойств с ее помощью можно достичь уникальных свойств изделий.
Развитие термической обработки в настоящее время происходит в условиях острого дефицита энергии и запасов природных ресурсов. Поэтому усилия ученых направлены на создание качественно новых технологических процессов с малыми энергозатратами в целях экономики энергоресурсов, повышение производительности труда, качества продукции, степени автоматизации и механизации, а также охраны окружающей среды.
1. Основная часть. Термический цех
Развитие и рост отечественного машиностроения требуют непрерывного улучшения качества и надежности изделий. Важная роль в этой работе принадлежит термической обработке. Поэтому термический цех на заводе имеет большое значение для повышения физико-химических свойств деталей трактора.
В термическом цехе проводятся следующие виды термической обработки:
закалка объемная;
закалка ТВИ;
цементация и др.
Закалку проводят для получения высокой твердости и прочности. Отпуск - для устранения внутренних напряжений и повышения пластичности. Полный отжиг обеспечивает устранение остаточных напряжений в стали. Неполный отжиг применяется для снятия остаточных напряжений в доэфектойдных сталях.
Диффузионному отжигу подвергаются сметки и крупные стальные отливки с целью устранения дендритной с мелкозернистой ликвации.
В цехе используются такие виды оборудования, как электропечи, камерные, шахтные закалочные, отпускные и цементационные (Li - 105), соляные ванны (С-100), конвейерный агрегат СК 3 7/7, толкательный агрегат СТЗ 6. 35.4, печи на газовом топливе: камерные и шахтные; установки ТВИ.
В цехе применяются прогрессивные технологические методы термического производства.
термообработка в безокислительной среде;
ХТО в контролируемой атмосфере;
поверхностная обработка ТВИ.
Годовой выпуск продукции, проходящей термообработку, составляет
1540 т. Себестоимость одной тонны продукции - 81,0 рублей. Производственная площадь термического цеха 2288 м 2 , общая площадь 4942 м 2 .
Оборудование используется в три смены. Состав работающих 146 человек, из них 52 основных рабочих. Средний разряд рабочих - IV. Среднемесячная зарплата одного работающего с фондом материального поощрения составляет 42250 рублей.
В цехе имеются подъёмно-транспортное оборудование, такие как кран мостовой, электрический кран-балка, тележка с цепной тягой, очистное оборудование дробомётный стол.
В цехе применяются следующие вспомогательные материалы.
масло ИС -20 для закалки легированных сталей;
стальная дробь - для очистки деталей от окалины;
соль поваренная, сода кальцинированная - для соляной ванны;
нитрат натрия - добавляется в моечную машину;
проволока вздольная - для связки деталей;
Годовая программа рассчитана на обработку деталей 50 тысячи тракторов.
2. Технологическая часть
2.1. Выбор материала
Правильный выбор материала и соответствующие методы термической обработки являются одним из главных предпосылок, гарантирующих достижение требуемых конструкционных свойств. Это особенно важно, когда на деталь действуют большие нагрузки.
Для правильного выбора марки материала, необходимо, ознакомится условиями работы деталей.
В качестве базовой детали для проектирования термического участка, принят валик блокирующего устройства.
Для нормальной работы механизма переключения передач, регулируется положение блокирующего валика, с тем, чтобы перемещение факторов в вех осуществлялась только при полностью выключенной муфте - сцепления.
Регулировка механизма блокировки осуществляется изменением тяги, соединяющий педаль с блокирующим валиком, свинчивая и завинчивая вилку.
Анализируя условия работы, необходимо подобрать такую сталь, которая обладала бы;
высокой сопротивляемостью износу;
высокой конструктивной прочностью;
хорошими техническими свойствами.
Механические свойства стали зависит от её структуры и состава. Легирование является, эффективным способом повышение механических характеристик стали.
Для изготовления валиков, работающих, в тяжелых условиях эксплуатации рекомендуются улучшаемые стали марок 40,45,45х.
Они удовлетворяют всем условиям, предъявляемым для обеспечения работоспособности валика.
Таблица 1.1.
Механические свойства
2.2 Составление маршрутной технологии
Важнейшим вопросом при разработке технологического процесса термической обработки деталей является установление технологического маршрута их изготовления.
Маршрутная технология изготовителя деталей типа валик блокирующего устройства, следующая:
Кузнечный цех № 20
Механический цех № 28
Термогальванический цех № 14
Механический цех № 28
Тракторосборочный цех.
В термическом цехе проводится предварительная термическая обработка валика - нормализация.
Окончательная термообработка с целью поверхностного упрочнения детали - закалка токами высокой частоты с последующим низким отпуском осуществляется на термическом участке термогальванического цеха.
2.3 Обоснование выбираемых технологических процессов
Закалка при индукционном нагреве имеет ряд преимуществ по сравнению с обработкой при обычном нагреве.
При её использовании улучшается качество изделии (уменьшается деформация, практически полностью устраняется окисление и обезуглероживание) и значительно повышается производительность. Нагрев ТВИ осуществляется за счет теплого воздействия тока, индуктируемого в детали, которую помещают в переменное магнитное поле.
Для полученного слоя, толщиной 1,0 мм оптимальная частота тока составляет примерно 60000 Гц. С повышением температуры, глубина проникновение тока увеличивается и достигает максимального значения при температуре выше точки Кюри (760 0 С), вследствие перехода стали из ферромагнитного в парамагнитное состояние. Вместе с тем, происходит уменьшение скорости нагрева при переходе через точку Кюри.
При температурах ниже этой точки, сталь нагревается быстрее, а выше процесс нагрева замедляется, что следует учитывать назначении режима нагрева.
ТВИ получают с помощью машинных (до 10000 Гц) или ламповых (свыше 10000 Гц) генераторов. Скорость нагрева токами высокой частоты, во много раз превышают скорость нагрева в печи. Поэтому превращение перлита в аустенит сдвигается в области более высоких температур. Чем больше скорость нагрева в области фразовых превращений, тем выше должна быть температура закалки для получения оптимальной структуры и максимальной твердости.
Так, например, при печном нагреве температуры закалки стали содержащей 0,4 0 С, составляет 840-860 0 С. При нагреве ТВИ со скоростью 250 град/С 880-920 0 С, а при скорости нагрева 500 град/С-960-1020 0 С. Несмотря на более высокие температуры закалки при нагреве ТВИ, действительный размер зерна аустенита меньше, чем при обычной закалке. Это объясняется высокой скоростью нагрева и отсутствием выдержки при температуре нагрева.
После индукционной закалки микроструктура, структура закаленного слоя - мартенсит и феррит, а сердцевина имеет сходную структуру.
После закалки с нагревом ТВИ стали подергают низкому отпуску при 160-180 0 С. Сталь после закалки высокой частоты обладает большой твердостью, чем после обычной закалки. Например, сталь содержащая 0,4% С, после обычной закалки имеет твердость 54-56 MRC, а после закалки ТВИ 56-58 МRC. При этом одновременно повышается предел усталости.
Перед закалкой ТВИ детали подвергают предварительной термообработке - нормализации или улучшению. Существуют три способа закалки с индукционным нагревом:
Одновременный нагрев охлаждение всей поверхности. Этот метод применяют для деталей, имеющих небольшую поверхность.
Последовательный нагрев и охлаждение отдельных участков. Оно состоит в том, что обрабатываемые поверхность детали нагревается и охлаждается по частям. Такому способу термообработки подвергается шейки коленчатого вала.
Непрерывно - последовательный нагрев и охлаждение. При этом способе деталь вращается вокруг собственной оси и перемещается (сверху в низ) относительно не подвижного индуктора (спейера) и охлаждающего устройства. Иногда наоборот, индуктор перемещается относительно вращающейся детали. Скорость передвижения детали для получения слоя глубиной 1-10 мм при ѓ = 500-100000 Гц составляет 03-30 см/с.
Этот способ закалки применяют для упрочнения валов, осей, шпилек и других длинных деталей.
Выполняя индукционную закалку необходимо учитывать эффект близости, который проявляется в том, что при протекании токов в разных направлениях по двум проводникам, наибольшая плотность тока будет в технологических участках проводников, которые ближе расположены друг другу. Неодинаковая плотность тока по сечению приведет к неравномерному нагреву поверхности детали. Поэтому, для получения равномерной толщины закаленного слоя, расстояние от индуктора до деталей должно быть одинаковым и деталь должна вращаться.
Таким образом, особенностями поверхностной индукционной закалки является:
глубина закалки примерно равна глубине нагрева до над критических температур;
глубины слой изделия в процессе индукционной закалки нагревается ниже критических температур и поэтому не упрочняется при охлаждения;
применяемая сталь прокаливается, как правило, на глубину большую, чем необходимая глубина поверхностной закалки.
концентрация тепловой энергии в зоне нагрева относительно велика, удельная мощность обычно лежит в пределах - квт/м 2 , что определяет высокую скорость нагрева (от 30 до 300 град/С) и большие мощности индукционных установок.
Широкое применение получения способ поверхностной индукционной закалки при глубинном нагреве. Особенности этого нагрева (способа) состоит в следующем:
глубина нагрева до критических температур должны быть большей, чем требуемая глубина закалки;
при глубинном нагреве некоторые элементы деталей нагреваются насквозь (например, зубья шестерен).
Применяемая сталь способна прокаливаться на меньшую глубину, чем глубина нагрева, поэтому глубина закалки на мартенсит определяется не глубиной нагрева, а прокаливаемостью применяемой стали.
2.4 Определение расчетных норм времени обработки
Расчет нагрева ТВИ ведется в двух этапах:
Этап от 20 0 С до точки Кюри (770 0 С);
Этап от точки Кюри до 900 0 С, так как конечная температура Т зак = 900 0 С.
Удельная мощность q= 10 7 Вт/м 2 .
л = 42 Вт /(м. град) - коэффициент теплопроводности;
Ь = 0,9 х 10 -5 м 2 /сек - коэффициент температуропроводности;
Частота тока, которая обеспечивает горячую глубину проникновения.
I этап от 20 0 С до 770 0 С х = 0
Продолжительность нагрева поверхности изделия:
где - изменение температуры.
Методом последовательных приближений с помощью формулы.
рассчитаем продолжительность нагрева.
На расстояние 2 мм задаемся временю ф = 2т 1 сек.
Продолжительность первого этапа 2,1 сек. Продолжительность второго этапа нагрева 770 0 С до 900 0 С, считаем методом приближения, задаем время нагрева поверхности изделия 0,2 секунд, тогда:
150 + 750 = 900 0 С ф = 0,2 сек.
Задаемся продолжительностью нагрева ф = 0,35. Получаем на расстоянии 1 мм V = 150 0 С. На глубине 1 мм от поверхности полное время нагрева:
2,1 + 0,35 = 2,45 сек. ? 3 сек.
Расчет времени нагрева при отпуске
Время нагрева при низком отпуске определяется по формуле:
ф м = 1 час 20 мин.
Время выдержки при низком отпуске:
ф в - 2 часа + 1 мин. на 1 мм условной толщины = 2 ч. + 1,15 = 2 час. 15 мин.
1 мм усл. толщ =
Скорость охлаждения на воздухе выбираем 3 а С в минуту, тогда
2.5 Операционная карта технологического процесса
|
№ операции |
Наименование и содержание операции |
Оборудование |
|||
|
Транспортирование Транспортирование детали на рабочее место с перемещением до 25 м. |
Кран -балки Q = 3,2 т |
||||
|
Закалка поверхностная Установить индуктор Установить время и параметры нагрева Установить деталь в индуктор. Включить вращение перемещение и нагрев детали. Отключение - автоматическое Сдать первую закаленную деталь в коллектор БТК. |
Механизм перемещения |
водно-полимерный раствор ПК-2 (поликриклит или полиакриловая кислота) |
|||
|
Закалка поверхностная |
Установка закалочная И 32-100/8 |
||||
|
Промывка |
Машина моечная |
Раствор сульфатно-спиртовый |
|||
|
Загрузить корзину с деталями в печь Нагреть и выдержать детали в печи. Выгрузить детали из печи и охладить |
Печь отпускная СшЗ - 10.ЭС/ |
Воздух горячий |
|||
|
1. Проявить детали |
|||||
|
Зачистка Зачистить для твердости на глубину 0,1 мм не более 5% от партии |
Деталь ручная ЭП 10/20 |
||||
|
Приемочный контроль |
ГОСТ 23667-79 |
||||
|
Приемочный контроль |
Твердомер ТБ ГОСТ 23667-74 |
||||
|
Транспортирование на |
2.6 Контроль качества изделий
После окончательной термической обработки стали подвергаются контролю согласно техническим условиям и нормам контроля. При этом, основными критериями, по которым оцениваются результаты термической обработки, являются твердость, глубина закаленного слоя и отсутствие деформации, окалины, трещины и других дефектов.
Твердость замеряется на приборах Бринелля или реквелла. Детали с недостаточной твердостью вновь подвергаются термообработке. После проверки в БТК (бюро технического контроля) годные детали пропускаются в производства. Величина прогиба определяется калибром. Твердость поверхности HRC+
На поверхности деталей не допускается окалина, трещина, другие дефекты.
операционная карта контроль генератор
3. Расчет оборудование и проект участка
3.1 Выбор и технико-экономического обоснования основного и вспомогательного оборудование
Для того, чтобы рассчитать необходимое следует уточнить годовую программу изделия. На Ташкентском тракторном заводе количество валика блокирующего устройства, подвергаемого поверхностной закалке, в 1990 году составило 32000 штук с учетом запасных частей. В дипломном проекте требуется разработать технологически процесс термической обработки этой детали с превышением годовой программы на 10%, следовательно, годовая программа производства валика составит 32000 шт. Расчет потребного количества оборудования начинается с определения часовой производительности генератора с установкой ТВИ:
Для лампового генератора № 60
Для машинного генератора № 70 кг/час.
Объем выпуска детали, в кг.
А = 352200 х 0,703 = 24745,6 кг.
Определим потребное количество генератора часов.
где А- часовая программа выпуска деталей;
N- часовая производительность
Действительный фонд времени работы оборудования на тракторном заводе для генератора при трехсменной работе F д = 4850 час.
Определим расчетное количество оборудования:
Принимаем два генератора
Расчет коэффициента загрузки оборудования:
С учетом времени отстоя на ремонт, а также наличия других термообрабатываемых деталей выбранное количество ламповых генераторов вполне удовлетворяет нашим требованиям.
Расчет потребного количества отпускной печи.
Годовая программа - Q = 24745,6 кг.
Производительность отпускной печи.
N опт = 360 кг/час.
Количество печи часов:
Определено потребное количество печей:
где Fд - действительный годовой фонд работы оборудование
Fg = (К-В-П) х С х t, где
К- количества календарных дней в году;
В- количество выходных дней;
П- количество праздничных дней;
С - число смен;
t = производительность смены, час.
Fд = (365-52-14) х 3 х 7 х 0,8 = 4850
Принимаем две отпускные печи.
3.2 Высокочастотный генератор, его краткое описание
Высокочастотный генератор типа ВИГ - 1-60 предназначен для питания технологических устройств индукционного нагрева деталей машин и инструмента при различных технологических операциях. Генератор предназначен для эксплуатации в условиях, нормированных по ГОСТ 15150-69. Температура окружающего воздуха от 10 0 С. Высота над уровнем море не более 1000 м.
Вода, применяемая для охлаждения генератора должна удовлетворять, следующим требованием:
Температура от 5 до 30 0 С.
Давление - 2±0,5 кгс /см 2 (0,2±0,05 МПА)
Для охлаждения генераторной лампы удельное электрическое сопротивление воды должна быть не менее 20 0м. см.
Для охлаждения остальных элементов генератора удельное электросопротивление воды должна быть не менее 4000 ом-см при общей жесткости не более 8,5 мг экв/л
Если имеющаяся на предприятии вода не удовлетворяет этим условиям, то необходимо использовать замкнутую систему охлаждения, которая должна быть выполнена из труб, неккорозирую-
3.3 Технические данные генератора
Генератор конструктивно выполнен в виде двух металлических шкафов: генераторного блока и блока контуров.
Генераторный блок представляет собой стальной шкаф с дверью, для отпуска к аппаратуре, расположенной внутри. Слева от двери расположен анодный трансформатор и выпрямитель, справа от двери расположена генераторная лампа с аппаратурой, обеспечивающей работу генератора.
На лицевой стороне шкафа (справа) расположены измерительные приборы и кнопки управления.
Блок контуров представляет собой алюминиевой шкаф, внутри которого расположены высокочастотный трансформатор, регулятор мощности и конденсаторные батареи анодного и нагревательных контуров. На лицевую сторону блока выведены рубки высокочастотного трансформатора (для подключения индуктора) и измерительный прибор-индикатор, для измерения напряжения на контуре.
Для доступа к аппаратуре, с расположенной внутри блока, имеются щиты.
Оба блока на месте монтажа устанавливается вплотную, слева генераторный, а справа - блок контуров.
Регулирование режимов генератора выполняется двумя штурвалами. Верхний штурвал регулятора мощности, нижним регулируется величина обратной связи. С генератором поставляется индуктора для пусконаладочных работ.
3.4 Закалка с индукционным нагревом ТВИ
Индукционный нагрев происходит вследствие теплого воздействия тока, индуктируемого в изделие, помещенное в переменное магнитное поле.
Если в зону этого тока поместить стальную деталь, то в ней будет возбуждаться той же частоты индуктированный ток, который в поверхностном слое не вызывает нагрев этого слоя до высокой температуры.
Для нагрева изделия устанавливают в индуктор, представляющей собой один или несколько витков пустотелой, водо-охлаждаемой медной трубки или щипы. Толщина стенок индуктора зависит от частоты генератора.
Для закалки валика на глубину 1….3 мм применяют ламповый генератор с частотой 66000 Гц. Индуктору придается форма соответствующим (охлаждением) конфигурации нагреваемой детали.
Закалка производится с последующим охлаждением с помощью спейера, которая располагается в самом индукторе. В индукторе имеется вторая полость, в которую со стороны нагреваемой детали
После нагрева детали вода автоматически поступает во вторую полость и нагревается, разбрызгивается под давлением.
В зависимости от применяемой частоты различают повышенную частоту (от 500 до 1000 Гц) и высокую (от 5000 до 1 м Гц).
Существуют следующие способы закалки индукционного нагрева ТВИ:
Одновременный нагрев и охлаждение всей поверхности. При этом способе весь участок поверхности, подлежащей закалке, нагревается одним или несколькими неподвижными индукторами, а затем охлаждается закалочной жидкостью.
Последовательный нагрев и охлаждение отдельных участков. Применяется для закалки коленчатых валов.
Непрерывно-последовательной нагрев и охлаждение. При этом способе нагреваемая деталь перемещается относительно индуктора; нагреваясь за время прохождения в его магнитном поле до температуры закалки, после чего охлаждается в спейерном устройстве.
При одновременном способе, меняя зазор h и ширину индуктирующего провода или применяя магнитопроводы, можно добиться требуемого распределения температуры даже при закалке тел сложной формы.
Ширина индуктирующего провода при нагреве всей детали или отдельного элемента берется примерно равным ширине нагреваемой зоне. Если данный участок тела нагревается, то ширина провода берется на 10-20% больше ширины участка, что называется компенсировать теплоотвод в соседние зоны и ослабление магнитного поле у краев индуктора. Индукторы для одновременного нагрева обычно не имеют постоянного охлаждение индуктирующего привода, толщина которого выбирается из нагрева до температуры свыше 250 0 С. Тепло, накопленное в индукторе, уносится закалочной жидкостью, подаваемой на закаливаемую поверхность через отверстия в индукторе.
Для большей равномерности нагрева и охлаждения цилиндрические детали вращают с частотой 30-100 об/мин. Если деталь неподвижная, то отверстие для подачи воды делают коническим, что способствует лучшему распределению струи. Разработан подачи воды в зазор между индуктором и деталью, часто используемый при закалке изделии из сталей, регламентируемой прокаливаемости, требующих особенно интенсивного охлаждения.
Иногда охлаждение осуществляется в специальном устройстве, куда изделие быстро переносится из индуктора. Этот способ охлаждения позволяется лучше использовать установку и 2-3 раза увеличить производительность. Индукторы для одновременного нагрева требуют большой точности изготовления, из-за большого влияния на качество закалки, непостоянство зазора, который составляет обычно 1-3 мм и достигает 5-6 мм для деталей больших размеров. Индукторы часто делаются одновинтиковыми.
3.5 Отпускная электропечь СШО - 10 20/3
Электропечь типа СШО - 10.20/3 применяется для массового отпуска стальных деталей и термообработки деталей из цветных и легких сплавов. Она рассчитана на длительную работу при температуре рабочего пространства до 350 0 С.
Рабочее пространство электропечи представляет собой цилиндрическую вертикально расположенную камеру - шахту, на боковой поверхности которой размещены нагревательные элементы.
В крышку, перекрываемую шахту электропечи, вмонтирован центробежный вентилятор, обеспечивающий равномерный нагрев деталей, проходящих термообработку.
Воздух прогоняется вентилятором в пространстве между стенкой шахты и ограждающим экраном и омывая нагревателей, поступает в корзину снизу. В рабочее пространство печи введена термопара, обеспечивающая возможность замера и регулирования температуры. Привод подъема крышки, перекрывающий шахту печи, пневматический от заводской сети давлением 4 атм сблокирован с крышкой электропечи и автоматический отключается при подъеме крышки с помощью конечного выключателя.
Подключение печи в сеть
Электропечь СШО- 10. 20/3 может быть подключена в трехфазную сеть напряжением 380В. Нагреватели соединяются в это случае по схеме “звезда”, а при 220В- по схеме “треугольник”.
Нагреватели соединяются кабельными жилами того же сечения, что и магистрали питающей сети. Всякое переключение нагревателя внутри печи категорически запрещаются.
Электродвигатель привода циркуляционного вентилятора мощностью 4,5 квт должен быть присоединен к сети 380/220 через магистральный пускатель.
Металлически кожух печи должен быть надежно заземлен, для чего необходимо приварить заземленную полосу к каркасу электропечи.
Установка термопары
Термопары вводится в камеру через отверстие в паковой стенке корпуса. Крепление термопары осуществляется путем намотки на защитную трубку асбестового шнура. С последующей затяжкой прижимной части и стопорного винта.
Осуществление отпуска в печи СШО - 10 20/3
Обрабатываемые изделия могут загружаться в печь в корзине или в специальных приспособлениях. Работать на печи тщательно нужно при автоматическом регулировании температуры, так как при ручном регулировании трудно поддерживать температуру в требуемых пределах.
Во избежание расшатывания кладки при опускании корзины в печь, необходимо избежать ударов об внутреннее ограждение. При опускании крышки на шахту, необходимо следить, чтобы она плотно опдала в песок затвора следить за уровнем песка в желобе.
При работе на печи запрещаются:
поднимать температуры в камере выше 350 0 С;
загружать детали засыпного типа в камеру;
загружать изделия в печь весом свыше 1000 кг, а также загружать выше верхнего края корзины.
загружать в него загрязненные, мокрые и не промытые от масла и мазута детали;
подолгу держать шахту печи открытой;
производить резкое охлаждение печи при температуре выше 250 0 С;
3.6 Подсчет статей расхода тепла в отпускной печи
I. Перерасход тепла в рабочее пространство печи. Тепло, образующееся при превращении электрической энергии в тепловую:
Q х = Q = Р = 360 кВт
где Р - мощность печи, равная 360 кВт.
II. Расход тепла в пространстве печи. Получаем тепло, расходуемое на нагрев материала (полезное тепло):
где G - производительность печи
С - средняя теплоемкость материала в интервале температур
Потери тепла теплопроводностью через печи определяем по формуле:
где: T кл - температура кладки печи, о С
t оср - температура окружающей среды
S ш и S д - толщина слоев, соответственно шамота и диамита, [м]
л ш и л д - коэффициенты теплопроводности шамота и диамита
б - коэффициент теплоотдачи конвекцией от наружной поверхности кладки в окружающую среду, б = 11,63 Вт/м о С
F нар. - наружная поверхность кладки печи, F нар. = 0,36 м 2 .
Коэффициент теплопроводности шамота
л ш = 0,698 + 0,64 10 -3 - t ш; t ш = 343 о С
л ш = 0,698 + 0,64 10 -3 343 = 0,92
л д = 0,145 + 0,314 10 -3 - t д; t д = 93 о С
Потери на тепловые короткие замыкания принимает равным 70% от потерь через кладку.
Q тд = 46,29 0,7 = 32,40 Вт
Общий расход тепла в печи:
Q общ = 11738,7 + 46,29 + 32,4 = 11817,39 Вт
Мощность печи: Р = 11817,39 0,8 = 0,453,9 Вт
Коэффициент полезного действия печи:
3.7. Расчет потребных площадей
Для расчета потребных площадей принимаем расстояние от стен участка до оборудования 1,5-3 метра. Расстояния между отпускными печами и установками ТВИ 2-3 метра, прибавляя к нему ширину подъездных дорог 3 метра. Норму площади на одну печь рекомендуется принимать 30-50м 2 . Так как на участке установлению четыре единицы оборудования, то произведенная площадь будет равна:
50 х 4 = 200 м 2
Вспомогательная площадь составляет 30% от производственной. В состав его входят склады поступающих на обработку деталей, склады вспомогательных материалов, приспособлений, инструментов:
200 х 0,3 = 50 м 2
Проходы и проезды составляют 30% от производственной площади:
200 х 0,3 = 50 м 2
Общая площадь участка
200 + 60 + 60 = 320 м 2
Высоту здания принимаем равным 10 метров. Тогда стоимость здания (1 м 2 - 12 руб.) равен 38400 рублям.
3.8 Планировка участка
Термический цех размещается в одноэтажном здании прямоугольной формы. В своем составе термические цеха имеют производственные участки, вспомогательные отделения (склады деталей, поступающих на термообработку, готовой продукции, приспособлении и т.д.), а также служебные и бытовые помещения.
Участок занимает 320 м 2 . На нем находятся две отпускные печи и две установки ТВИ, которые расположенных по последовательности термообработки.
На участке имеется пункт технического контроля, где производится контроль твердости деталей на приборе Роквелла.
На участке предусматривается установка кран-балки с грузоподъемностью 3,2 тонн.
Из-за опасности производства (закалка ТВИ) участок огражден перегородкой от других участков.
3.9 Расчет потребности участка в электроэнергии, воде, паре, технологических материалах
Расход электроэнергии находится по формуле:
Э = N д F д К д К л
где N д - установленная мощность печей, кВт
F д - действительный годовой фонд времени
К д - использование печей по мощности
К л - коэффициент загруженности оборудования в час
Э о = 360 4850 0,81 1,1 = 1171566 кВт
Э общ. = 1402038 кВт
Помимо расхода электроэнергии на нагрев в печах, необходимо учитывать расход электроэнергии на двигатели и на освещение участка.
Мощность двигателя - 9 кВт
Расход электроэнергии на освещение:
где F - освещаемая площадь
g - удельный коэффициент, вт/м 2
z - число часов горение в году
h - коэффициент одновременного горения, для ночного зала 80%.
Расчет потребности воды:
Закалка 1,6-1,8 м 3 на 1 тонну
Охлаждение генератора 2,1 м 3 /ч
На бытовые нужды - на человека в смену 75 л.
4. Организация труда и управление цехом
Производственный участок возглавляет начальник участка - старший мастер, а руководителями смен назначаются сменный мастера.
Начальник производственного участка и сменные мастера подчиняются непосредственно начальнику цеха. Сменные мастера, принимая смену, проверяют состояние оборудования, режимы термической обработки, знакомятся с данными цеховой лабораторией по проверке качества продукции в предыдущий смене и в случае необходимости фиксируют в журнале допущенные нарушения режимов термообработки и принятые им меры по их устранению.
Начальник участка и сменные мастера поддерживают тесную рабочую связь с технологом цеха, работниками ОТК и цеховой экспресс-лаборатории являющейся филиалом общезаводской металловедческой лаборатории.
Начальник участка и сменные мастера непосредственно руководят деятельностью рабочих.
4.1 Научная организация труда на рабочих местах и отдельных участках
Научная организация труда (НОТ) основывается на достижениях науки и передового опыта, позволяет наилучшим образом соединить технику и людей в единый производственный процесс, обеспечивает наиболее эффективное использование материальных и трудовых ресурсов, непрерывное повышение производительности труда, способствуют сохранению здоровья человека.
Научная организация труда предусматривает наиболее целесообразное расчленение трудового процесса на операции, правильную расстановку людей и заботу об улучшении их условии труда, и продуманное до мельчайших деталей оснащение рабочих мест всем необходимым, совершенствования и нормирования термических операций.
Необходимо рационально разделить труд среди рабочих. Рабочие более высокой квалификации должны быть освобождены от выполнения работ, не требующих больших знаний и навыков.
Организация труда проектируемого участка базируется на достижениях науки и техники. Применение наиболее рациональных видов оборудования, оснастки и инструментов, приемов и методов работы, использование прогрессивных, научно-обоснованных нормативов трудовых затрат и широкое применение передового опыта позволяет неуклонно повышать эффективность производства и улучшить качество работы на всех звеньях участка.
НОТ неразрывно связана с осуществлением комплекса мероприятий, обеспечивающих подготовку и систематическое повышение квалификации и развитие творческой активности рабочих.
При расстановке рабочих по рабочим местам необходимо учитывать следующие условия:
Сложные операции технологического процесса должны быть четко распределены между термистами соответствующей квалификации;
За каждый термистом закрепляется определенное рабочее место (или участок рабочего места), за состояние которого они несут полную ответственность;
Качество и количество выполненной работы каждого термиста точно проверяется и учитывается.
Рациональная организация рабочего места является важнейшим условием высокопроизводительной работы. Рабочие места, на которых выделяются вредные газы, много тепла, а опасные в попарном отношении целесообразно располагать в изолированных помещениях, предпочтительно в кранных пролетах у наружной стены здания.
При организации рабочих мест термистов необходимо рационально использовать весь объем помещения, создать все удобства для работы.
5. Экономическая часть
5.1 Обоснование производственной программы
Годовая производственная программа
Подвергаемая термической обработке деталь - валик блокирующего устройства изготавливается из стали 45х. Режим термообработки детали продукта:
Закалка на установке ТВИ;
Низкий отпуск при 190 о С.
До поступления в термический участок деталь подвергается предварительной термообработке нормализации 840 о С с целью улучшения обрабатываемости стали при резании.
При такой термической обработке деталь получает такие вещества, как высокая сопротивляемость износу, высокая конструктивная прочность, высокое сопротивление усталости, а также твердость, в пределах 56-58 HRС.
Валик блокирующего устройства является одним из комплектующих изделий в механизме переключения передач. От него во многом зависят эксплуатационные свойства и технические показатели трактора.
В данном дипломном проекте предлагается при данном оборудовании программы годового выпуска, заменить закалочную среду, а также технологию процесса.
Применение новой закалочной среды обеспечивает снижение себестоимости термообработки за счет замены закалочной среды масло И20 на более дешевый и безвредный для человеческого организма полимером ПК-2.
Капитальные вложения на строительство и приобретение оборудования:
где n oi - количество оборудования
U oi - стоимость единицы оборудования, занятого выполнением i-той операции в рублях
К о1 = 2 3000 = 6000 руб.
К о2 = 2 7200 = 14400 руб.
К общ = К о1 + К о2 = 20400 руб.
Сумма амортизационных отчислений определяется по формуле:
где К о - капиталовложения
N а - норма амортизационных отчислений, % N а = 18%
Расход электрической энергии:
где: Q - годовой объем производства
R т i - расход электроэнергии на 1 т обрабатываемых деталей
Ц - цена электроэнергии
Затраты на текущий ремонт составляет 5% от первоначальной стоимости (затрат) на оборудование.
С р = 10200 0,05 = 510 руб.
Определение годового фонда заработной платы:
При обработке деталей на установке ТВИ, численность может быть определена нормой обслуживания по следующей формуле:
N яв = А Н С = 4 1 3 = 12 человек
Расчет ведем для термистов V разряда
здесь: А - число оборудования
Н - норма обслуживания
С - число смен.
Списочное количество основных рабочих находим по формуле:
где Т к - число календарных дней
Т эф - эффективный фонд рабочего времени, дни
Тарифную ставку рабочих V разряда находим из производственной часовой тарифной ставки и часовой производительности смены:
С т = 0,754 8 = 6,032 руб.
Тарифный фонд определяем по формуле:
Ф т = N сп Т эф С т
где N - списочная ставка, руб.
С т - тарифная ставка, руб.
Ф т = 15 280 6,032 = 25334,4 руб.
Фонд праздников рассчитывается по формуле:
Ф п = Т пр N яв С т
где Т пр - время праздников, дни
Ф п - 8 12 6,032 = 579,072 руб.
Фонд ночных:
Ф н = Д н Ф т
где Д н - доплата за ночные смены в % от тарифного разряда
Д н = 20 t н / t р
где t н - продолжительность работы в ночное время;
t р - общая продолжительность в течение суток;
20 - установленная для рабочих цветной и черной металлургии доплата за работу в ночные часы к тарифному заработку.
Фонд основной заработной платы:
Фонд отпускных
где Д отп - заработная плата во время отпуска, которая определяется
Фонд государственных обязанностей
где: Д осн.з/п - зарплата за 1 день в % от основного фонда заработной платы
Фонд дополнительной заработной платы
Фонд основной и дополнительной заработной платы:
Отчисление на специальное страхование составляет 7,7% от фонда основной и дополнительной зарплаты. Это составит 4020,5959 руб.
Основная и дополнительная зарплата с отчислением на социальное страхование составляет 56236,126 рублей.
Среднемесячная заработная плата
где 12 - число месяцев в году.
Для составления графика сменности необходимо рассчитать число бригад
принимаем 4 бригады
В нашем случае 41-часовая неделя. Бригада работает по 4 дня в каждую смену. В каждую смену цикл составляет 16 дней.
А, Б, В, Г - 1, 2, 3, 4
1 см => 2 см 16 ч + 24 ч + 8 ч = 48 ч
2 см => 3 см 8 ч + 24 ч + 16 ч = 48 ч
3 см => 1 см 0 + 24 ч + 24 ч = 48 ч
Необходимо спланировать общее количество часов отдыха за 12 (4 дня х 3 смены) циклов.
2. 2190 - 2077 = 113 часов
Эти 113 часов отдыха компенсируются за счет дополнительных отпусков и увеличения времени на обеденный перерыв.
Проведем анализ экономической эффективности
Рентабельность определим по формуле
Фондоотдача:
П = (Ц - С) Q отсюда
П = (1,8 - 1,32) 35200 = 16896
где Ц - цена детали, С - себестоимость, Q - годовая программа детали.
Замена масла на поликриамит ПК.
Масса детали на всю программу: [кг]
m = Q Р = 35200 0,703 = 24745,6
Потребность в масле марки И20 в год составляет:
Q = Q W = 35200 42,8 = 15065,6 т
По базовой технологии затраты на полимер ПК-2
b = Q W ПК-2 = (35200 0,703) 426,5 =
24,746 426,5 = 10553,99 руб.
где Q - годовая программа детали, т
W ПК-2 - стоимость ПК - 2 руб/т
Экономия от улучшений условий труда и сокращения заболеваемости рабочих.
9,67 (15065) 24,746 0,077 = 1842,56
Экономия тепла и электроэнергии от исключения вентиляционных установок составит:
Э т = С W ву F ву
где С - установленная мощность вентилятора
W ву - стоимость 1 кВт электроэнергии
F ву - годовой фонд времени работ вентиляционных устройств, час
Э т = 0,17 0,011 5840 = 1074 руб.
Годовой эффект от внедрения полимера
Э т = (W m W ПК-2) Q + Э т + Э зр + Э с
где W m - стоимость масла, руб./т
W ПК-2 - стоимость полимера, руб./т
Э т - экономия электроэнергии
Э с - зарплата слесаря вентиляционщика (3 разряда)
Э т = (0,29 - 0,12) 35200 + 1074 + 1842,56 + 1552 =
= 7348,56 руб.
Срок окупаемости:
Таким образом, экономический эффект за счет внедрения полимера обосновано снижением себестоимости продукции по сравнению с закапочной средой масло И20, трудоемкостью и минимальным сроком окупаемости.
6. Автоматизация производства
Непрерывное увеличение производства металла в стране и повышение качества продукции из металла является одной из главных задач народного хозяйства.
Важнейшее место в решении этой проблемы занимает автоматизация производственных процессов. Автоматизация является ведущим направлением, основной формой организации труда на базе достижений науки и техники, главным решающим средством, обеспечивающим технический прогресс народного хозяйства страны.
В настоящее время в металлургической и машиностроительной промышленности широко внедряют системы автоматического управления различными процессами, в частности, металлургическими печами и нагревательными устройствами.
Успех работы этих систем во многом определяется возможностью получения достоверной информации о ходе технологического процесса.
Правильное решение задач, получение исходной информации как на стадии разработки систем, так и на стадии эксплуатации позволяет достичь значительного технического и экономического эффекта, а также облегчает труд обслуживающего персонала.
Автоматизация проникла во все отрасли промышленного производства и играет большую роль при решении вопросов совершенствования и развития технологии.
Механизация и автоматизация производственных процессов позволяет повысить производительность труда, улучшить качество продукции, сократить производственные затраты.
Постановка задачи автоматизации
Контроль и регулирование температуры в электрошахтных печах осуществляется по схеме, изображенной на чертеже.
Термоэлектрический термометр помещается в рабочее пространство печи и вырабатывает термо э.д.с., соответствующей температуре печи. Сигнал от термометра подается на вход потенциометра. В потенциометр встроено задающее устройство и позиционный регулятор.
Если температура в печи меньше заданного значения, то контакты позиционного устройства замкнуты, а следовательно по катушке магнитного пускателя идет ток, тогда он электронагреватели подается сигнал. При достижении в печи заданного значения температуры контакты позиционного устройства размыкаются, катушки магнитного пускателя обесточиваются и подача электроэнергии к нагревателям прекращается.
Контроль и регулирования температуры и давления газа в электрошахтных печах осуществляется по схеме.
Электрошахтные печи имеют автоматическое регулирование и регистрацию температуры, осуществляемое термопарами и приборами теплового контроля, установленными на щитах управления. для обеспечения безопасности на электрошахтных печах имеются следующие блокировки:
- отключение нагревателей и вентилятора при подъеме крышки;
- отключение нагревателей при прекращении подачи воды для охлаждения или подогрева вентилятора.
Температура в электрошахтных печах измеряется прибором теплового контроля, расположенного на щите управления. Также размещаются пусковая аппаратура и приборы электрического контроля.
Датчиком температуры в печи служит термопара. Давление измеряется монометром. В печи регулируется расход газа, который измеряется расходометром.
Технологический процесс как объект управления
Важнейшим параметром, характеризующим процесс нагрева, является температура. Поэтому от того, насколько точно измерена темп ература, и от точности ее поддерживания в основном зависит качество нагрева или термообработки. Если температура меньше заданного значения, то приходится подогревать, если же температура зависима от времени выдержки и она больше, чем заданная, то происходит перегрев, то есть оплавление.
Также автоматически регулируется защитная атмосфера в печи - эндогаз. Применение контролирующих поверхность изделий устройств от окисления и обезуглероживания, повышает целостную прочность и долговечность на 15-30%, а достигаемая экономия металла в виде отсутствия окаменообразования составляет до 3-5% от массы садки.
Работа функциональной схемы автоматизации
Термоэлектрическая термопара ТХА (1.1), помещенная в рабочее пространство печи, вырабатывает термо э.д.с., по значению соответс твующую определенной температуре сигнал, посланный от термометра (1.2), поступает на вход потенциометра КСП-4 (1.3).
Из потенциометра электрический сигнал, соответствующий измеряемой температуре, поступает на позиционный регулятор (1.4). Одновременно на позиционный регулятор поступает сигнал от задатчика (1.5). От регулятора сигнал поступает в уменьшительное устройство, усиливается и управляет исполнительным механизмом, который через систему рычагов и тяг изменяет положение заслонок и прекращает подачу электроэнергии.
Универсальный переключатель УП имеет положение А при автоматическом управлении и при ручном управлении, осуществляемый кнопками КУ.
Регулятор непрерывно изменяет подачу топлива для термической обработки, чтобы температура в рабочем пространстве печи оставалась постоянной, несмотря на различные возмущения.
Схема работает следующим образом: с изменением положения заслонки в газопроводе, в результате работы регулятора температуры изменяется расход газа, а следовательно, и период давления, который по газоотводящим трубкам воздействует на чувствительный элемент дифнонометра. В нем значение перепада давления преобразуется соответствующим значением на измерительный прибор.
Сигнал от измерительного прибора через усилитель поступает в обмотку возбуждения задатчика, в выходе которых смещается сигнал, пропорциональный расходу топлива. Усилитель предназначен для усиления сигнала, поступающего от измерительного прибора до направления, необходимого для питания обмотки возбуждения задатчика.
После регулятора соответственный сигнал поступает на усилительное устройство и управляет направлением вращения вала исполнительного механизма, который через систему рычагов и тяг изменяет положение заслонки, расположенный в воздухопроводе.
С изменением положений заслонки изменяется расход воздуха, воспринимаемый дифнамометром и преобразуется в электрический сигнал, передаваемый на измерительный прибор, а затем на регулятор соотношения. Для переключения автоматического управления на ручное устанавливается универсальный переключатель ЗУП. При ручном управлении пользуются кнопками управления ЗКУ. Для печей с площадью пода до 10 м 2 используется в основном автоматическое регулирование.
7. Охрана труда и окружающей среды
Анализ вредных и опасных производственных факторов термического участка
Проектируемый участок термического цеха входит в состав Та шкентского тракторного завода. Режим работы участка - трехсменный.
Термическая обработка стали, валика блокирующего устройства связана с потреблением электроэнергии, природного газа, что требует особой внимательности в работе, знания и строгого соблюдения правил работы. На проектируемом участке имеются следующие производственные опасности и вредности:
а) взрывоопасность
б) электроопасность
в) радиационная опасность
г) пожарная опасность.
1. Выделение окиси углерода - очень ядовитого газа, который вызывает удушье и отравление, происходит при неполном сгорании природного газа и других видов топлива, а также утечки при погасании свечки у двери (крышки) печи. В соответствии с СН-245-71 содержание окиси углерода не должно превышать 20 мг/м 3 .
В нагревательных печах потери газа через кладу достигает иногда 11% расхода тепла. При неосторожном обращении это может привести к воспламенению или взрыву. В также выделение тепла снижает давление воздуха, что вредно для здоровья человека.
Выделение вредных газов, таких как, метан, эндогаз, аммиак в пространство участка требует защиты рабочего персонала от их воздействия. Температура воспламенения и пределы взрывоопасности приведены в таблице 1.
|
Газы и газовые смеси |
Температура воспламенения, о С |
Пределы взрывоопасности |
ПДК мг/м 3 |
||
|
пропан-бутан |
|||||
2. Воздействие электрического тока на человека может вызвать опасные для здоровья последствия и привести к смерти, причем вероятность смертельного исхода при поражении электрическим током очень велика.
Источником повреждения служит непосредственное тепловое, химическое и другое воздействие электрического тока на живой организм или непосредственное воздействие чрез физиологические реакции, возникающие в ответ на раздражения, которые выражаются, начиная с неприятного раздражения или локальной судороги, и заканчивая смертельным исходом.
Причинами являются воздействие электрического тока через дугу; непосредственное соприкосновение с открытыми токоведующими частями и проводами; соприкосновение с электропроводящими деталями и узлами конструкций и т.д.
Подобные документы
Производственная программа термического участка. Расчет времени нагрева и выдержки деталей при отпуске. Контроль процессов термической обработки. Обоснование выбора оборудования. Определение глубины закаленного слоя. Параметры охлаждения индуктора.
дипломная работа , добавлен 29.04.2015
Выбор типа заготовки для втулки. Назначение и оценка экономической эффективности вариантов технологических маршрутов обработки поверхности детали. Расчет промежуточных и общих припусков. Определение рациональных режимов резания и технических норм времени.
курсовая работа , добавлен 29.05.2012
Сырье в промышленности: классификация, добыча, обогащение сырья. Сущность, назначение и виды термической и химико-термической обработки. Современные способы обработки металлов резаньем. Сущность технологических процессов обработки на токарных станках.
контрольная работа , добавлен 10.11.2008
Проектируемый участок предназначен для термической обработки шевинговального инструмента. Обзор термической обработки шевера, выполненного из стали Р18, предназначенного для шевингования незакалённых зубьев зубчатых колёс срезанием тонкой стружки.
курсовая работа , добавлен 24.12.2008
Общие сведения о детали "Днище", анализ технических требований к ней. Порядок проектирования эскиза заготовки и расчет ее размеров, а также установление маршрута обработки. Определение и обоснование режимов резания и технологических норм времени.
курсовая работа , добавлен 05.02.2018
Общая характеристика методов термической обработки. Разработка операций термической обработки детали. Температура нагрева, продолжительность выдержки в печи, скорость охлаждения. Оборудование для термической обработки. Дефекты термической обработки.
курсовая работа , добавлен 29.05.2014
Определение последовательности технологических операций механической обработки детали "Вал". Обоснование выбора станков, назначение припусков на обработку. Расчет режимов резания, норм времени и коэффициентов загрузки станков, их потребного количества.
курсовая работа , добавлен 29.01.2015
Проектирование участка химико-термической обработки зубчатых колёс коробки передач с раздаточной коробкой. Выбор марки стали и разработка технологического процесса термообработки. Выбор печи для цементации и непосредственной закалки. Расчет оборудования.
курсовая работа , добавлен 08.06.2010
Определение роли и места термической и химико-термической обработки. Выбор станочных приспособлений, инструмента и средств измерения. Расчет приспособления на точность. Расчет режимов резания и норм времени. Проектирование фрезерного приспособления.
дипломная работа , добавлен 23.05.2013
Формирование и обоснование процесса термической обработки втулки шлицевой карданного вала. Характеристика материала и описание технологических операций. Возможные дефекты закалки и принципы их устранения, используемые методы и приемы, оборудование.
1. Классификация оборудования термических цехов
Оборудование термических цехов делится на три группы: основное, дополнительное и вспомогательное.
Основное оборудование применяется для выполнения операций термической обработки и включает печи, нагревательные установки, охлаждающие устройства (закалочные баки, закалочные машины, оборудование для обработки холодом и т.п.). Классификация основного оборудования термических цехов приведена на рис 1.1.
Рис. 1.1. Классификация основного оборудования термических цехов
К дополнительному оборудованию относится оборудование для правки и очистки деталей (правильные прессы, травильные ванны, пескоструйные и дробеструйные аппараты, моечные машины и т.д.). Классификация дополнительного оборудования термических цехов приведена на рис.1.2.
Рис 1.2. Классификация дополнительного оборудования термических цехов
Вспомогательное оборудование включает установки для приготовления карбюризатора и контролируемых атмосфер, устройства для охлаждения закалочных жидкостей, санитарно- техническое оборудование, мостовые и поворотные краны, монорельсы с электротельферами, рольганги, транспортеры, конвейеры и т.д. Классификация вспомогательного оборудования термических цехов приведена на рис. 1.3.
Рис 1.3. Классификация вспомогательного оборудования термических цехов
Печи и нагревательные установки классифицируют по технологическому назначению, по виду тепловой энергии, по способу и степени механизации, по использованию различных сред при нагреве.
По технологическому назначению печи и нагревательные устройства делятся в зависимости от операций, для которых они предназначены, на отжигательные, закалочные, отпускные, цементационные и т.д.
По виду применяемого топлива или тепловой энергии печи и нагревательные устройства работают на жидком, газообразном топливе и электроэнергии.
По способу и степени механизации печи делятся на толкательные, конвейерные, карусельные, барабанные и другие. Эти печи могут иметь устройства для ручной загрузки и выгрузки изделий, для автоматической выгрузки и т.д.
По использованию различных сред при нагреве печи и нагревательные устройства классифицируют на печи с контролируемыми атмосферами (нейтральными, науглероживающими), печи-ванны с расплавленными солями и металлами.
2. Основное оборудование для нагрева материалов и изделий
2.1. Индексация печей
Первая буква индекса указывает на вид нагрева. Для электрических печей принята буква С (нагрев сопротивлением), для топливных печей – буква Т (термическая пламенная) или буква Н (нагревательная пламенная).
Вторая буква индекса печей указывает основной конструктивный признак печи. Приняты следующие основные обозначения: Н – печь с неподвижным подом; Д – печь с выдвижным подом; Ш – шахтная (круглая); Л – туннельная; Г – колпаковая; Э – элеваторная (печь с подъемным подом); Т – толкательная;
К – печь с конвейерным подом; Е – печь с подвесным конвейером; Р – печь с рольганговым подом; Ю – печь с шагающим подом; И – печь с пульсирующим подом; Б – барабанная; А – карусельная (с вращающимся подом или сводом);
Я - ямная печь; Щ – щелевая печь; У – методическая (кузнечная).
В (ванна) – вторая буква индекса для печей-ванн и электродно- соляных ванн.
Третья буква индекса печей указывает на характер среды в рабочем пространстве. Для электропечей сопротивления приняты следующие обозначения атмосфер: О – окислительная; З – защитная; В – вакуум; Н – водородная; А – азотная.
Третья буква индекса для печей-ванн обозначается: М – масло; Г – расплав металла, соли или щелочи, а для топливных печей – указывает характер среды в рабочем пространстве: О – окислительная (то есть обычная печная); З – искусственная (защитная, безокислительная, для цементации и др.).
Четвертая буква индекса указывает отдельные характерные особенности печи. Приняты следующие обозначения: А – печь входит в агрегат, то есть может агрегироваться с закалочным баком и другим оборудованием; В – вертикальное расположение печи (в печах круглого сечения) или вертикальное перемещение изделий (в механизированных печах); Ж – под печи желобчатый; К – колодцевая печь (периодического действия) или кольцевой под (в печах с вращающимся подом); Т – тарельчатый под (в печах с вращающимся подом); М – печь механизирована; Н – печь непрерывного действия (барабанная); П – печь периодического действия (барабанная).
Цифры, стоящие после букв через дефис, указывают размеры (в дециметрах) рабочего пространства печи (или размеры муфеля, реторты).
Для печей с прямоугольным сечением рабочей камеры первая цифра указывает ширину пода, вторая – длину пода, третья – высоту камеры (или загрузочного окна, если высота окна меньше высоты камеры печи).
Для печей круглого сечения (шахтных, колодцевых и др.) первая цифра указывает диаметр камеры, вторая – длину камеры.
Для печей с вращающимся подом первая цифра указывает внешний диаметр пода, вторая – внутренний диаметр пода, третья – ширину пода.
Цифры, указывающие размеры камеры пода, окна и реторты разделены между собой точками.
Предельная температура печи (в сотнях градусов Цельсия) приводится в знаменателе (через косую черту).
Для топливных печей рядом с цифрой, указывающей температуру печи, через дефис ставится буква, указывающая вид топлива: Г – природный или другой газ; М – мазут или другое жидкое топливо, например, индекс печи.
СКЗ-12.70.01/7 читается так: печь электрическая, с конвейерным подом, с защитной атмосферой, ширина пода 12 дм, длина пода 70 дм, высота камеры 1 дм, предельная температура 700 °С.
Индекс печи ТТЗА-8.72.8,5/9,5-Г читается следующим образом: печь топливная, толкательная, с защитной атмосферой, агрегируемая, ширина пода 8 дм, длина пода 72 дм, высота камеры 8,5 дм, предельная температура 950 °С, на газовом топливе.
Термическая обработка металла предназначена для повышения некоторых важных его свойств - твердости, износостойкости и др.
С этой целью изделие, изготовленное из металла, подвергается специальной термической обработке, которая в зависимости от технической задачи может проводиться различными способами. Нагрев производится в печах и ваннах до различных температур высоких (до 1300°) и низких (100-500°). Применяется быстрый нагрев с последующим быстрым охлаждением (закалка) и медленный нагрев с медленным охлаждением (отпуск). Нагрев и охлаждение могут происходить в различных средах.
При нагревании в твердых порошкообразных средах, например, древесном угле с примесью соды, в поверхностный слой металла вводится углерод (цементация в твердом карбюризаторе).
Нагрев и отпуск в жидких средах обеспечивают большую равномерность. С этой целью для нагрева металла применяются различные ванны - с расплавленным свинцом, расплавленными солями, масляные ванны. При жидкой карбюризации в ваннах с цианистыми солями в поверхностный слой металла вводится циан (цианирование). Наконец, введение в поверхность металла азота (азотирование) производится в специальных печах в потоке аммиака.
Для поверхностного нагрева металла в последнее время начали широко применяться машинные и ламповые генераторы токов высокой частоты.
Наиболее вредными участками термического производства являются участки цианирования и закалки в свинцовых ваннах, где наряду с выделением в воздух в разных количествах паров свинца и цианистого водорода происходит загрязнение кожных покровов цианистыми соединениями и свинцом, что может привести к профессиональным отравлениям, особенно свинцом.
В термических цехах возможно выделение паров углеводородов от масляных ванн, небольших количеств аммиака при нитровании. Концентрация этих веществ в воздухе при эффективных вентиляционных устройствах обычно ниже предельно допустимых.
Наряду с этим вследствие значительных тепловыделений от печей и нагретых деталей в термических цехах, особенно при обработке крупных деталей, в летнее время создаются неблагоприятные метеорологические условия.
Из мероприятий оздоровительного характера для термических цехов наибольшее значение имеют меры профилактики отравления свинцом и цианистыми солями. С этой целью цианистые и свинцовые ванны должны быть обеспечены эффективной местной вытяжной вентиляцией в виде бортового отсоса (см. главу XIV). Большое значение имеет соблюдение правил обращения с токсическими веществами и правил личной гигиены.
Для удаления избытков тепла и защиты от облучения в этих цехах необходимо провести те же мероприятия, что и в кузницах.
В улучшении условий труда большое гигиеническое значение имеет применение очищенного генераторного или природного газа для обогрева печей. Для предупреждения вредного влияния электромагнитных полей высоких частот при закалке токами высокой частоты необходима экранировка (см. главу IV).
«плюсы» и«минусы» демократии
Геодезист. Кто такой геодезист? Описание профессии. Профессия геодезист Геодезист обучение
Магеллановы облака: кто они?
Перечный соус для стейка Сливочный перечный соус
Как составить грамотное портфолио дизайнеру