Проект участка термической обработки дисковых фрез (стр. 7 из 9)
Краткое описание конструкции:
1) Печь-ванна представляет собой металлический каркас, футерованный огнеупорным и теплоизоляционными материалами.
Электродные ванны более экономичны, чем ванны с внешним обогревом, т.к. в них теплота выделяется непосредственно в теплоносителе (соли) и таким образом уменьшаются ее потери в окружающую среду.
Электроды устанавливают из углеродистой или жароупорной стали. Соляные печи-ванны оборудуются мощной вытяжной вентиляцией для удаления паров соли и горючих выделений от детали. Сверху печь-ванна закрывается крышкой.
В таблице 2.1 приведены основные показатели характеристики соляной печи-ванны СВС 3,5.8.3,5/13.
Таблица 2.1 - Основные показатели характеристики печи-ванны СВС 3,5.8.3,5/13
| Параметры | Размерность | Показатель |
| Мощность установленнаяЧисло фазРазмеры:длинна, ширина, высотаТемператураМасса электрованны | кВт-моСт | 27530,8; 0,35; 0,3513002,6 |
Закалочный бак выполнен из теплоизоляционного материала в виде минераловатных плит. В закалочном баке предусмотрен подогрев масла с помощью ТЭНов с целью уменьшения коробления деталей при охлаждении. Также в баке предусмотрено охлаждение масла с помощью змеевика.
Все контрольно-измерительные приборы находятся на торцевой стенке печи, а на лицевой стенке кнопки управления механизмами.
Для процесса отпуска была выбрана печь СШО 4.4/7.
В таблице 2.2 приведены основные показатели характеристики шахтной печи СШО 4.4/7:
Таблица 2.2 - Основные показатели характеристики шахтной печи СШО 4.4/7
| Наименование параметра | Норма |
| Установочная мощность, кВт | 240 |
| Номинальная температура | 700 |
| Напряжение питающей сети, В | 380 |
| Частота тока, Гц | 50 |
| Число фаз | 3 |
| Мощность холостого хода, кВт | 7,2 |
| Среда в рабочем пространстве | окислительная |
| Размеры рабочего пространства, ммдиаметрвысота | 400400 |
| Масса электропечи, т | 1,69 |
| Масса футеровки, т | 0,8 |
Шахтная печь СШО 4.4/7 состоит из следующих узлов: кожуха (толщина более 4 мм), крышки, футеровки, механизма подъема и отката крышки, нагревательных элементов. Кожух и крышка печи выполнены сварными в герметичном исполнении из листового и профильного проката. В верхней части кожуха имеется песочный затвор, позволяющий производить уплотнение камеры печи с крышкой. Крышка теплоизолирована. Для открывания печи перед загрузкой или выгрузкой садки применяется механизм подъема и отката крышки. Этот механизм представляет собой портальную сварную конструкцию, одной стороной установленную на неподвижной трубе,а другой передвигающуюся на двух опорных катках, катящихся по подкрановому рельсу. Подъем крышки осуществляется тремя цепными подвесками, которые через траверсу соединяются с ходовым винтом механизма подъема. После подъема крышки производится откат (поворот) ее на угол 90° специальным электромеханическим приводом.
Печь оборудована автоматической блокировкой. В рабочем положении (крышка лежит на кожухе) заблокировано включение механизма поворота крышки. При подъеме крышки на 200 мм происходит автоматическое выключение нагревательных элементов печи и снимается блокировка привода отката.
Нагревательные элементы размещены на боковой стенке и поде. В крышке печи имеется специальное отверстие для контрольной термопары.
2.3 Выбор и описание вспомогательного и дополнительного оборудования
Кроме основного оборудования в термических цехах есть вспомогательное и дополнительное оборудование.
В качестве вспомогательного оборудования применяется оборудование оборудование для очистки – моечные машины, очистка дробью.
Для данного технологического процесса в качестве вспомогательного оборудования следует использовать моечную машину конвейерного типа ММК-4.20.1/1. Она предназначена для промывки деталей после закалки их в масле.
Кожух моечной машины сварной конструкции, выполнен из листовой и профильной стали. Сверху моечная машина закрывается одной съемной крышкой и одной плитой с отверстием для вытяжной трубы, на ней же установлены электродвигатель и редуктор.
Насосом раствор пропускается через три фильтра, расположенных в баке, а остуда по трубам через разбрызгиватели подается на детали. На боковых стенках моечной машины сделано по два оконных проема для ремонта и чистки разбрызгивателей. Ниже проемов расположены отверстия для слива раствора, для подачи пара и воды. Для сбора смываемого слоя с поверхности раствора в бачке находится карман, уровень которого должен быть выше уровня раствора.
В качестве дополнительно оборудования в термическом цехе могут применяться:
- оборудование для получения контролируемых атмосфер – эндотермические и экзотермические установки;
- вентиляторы и воздуходувки;
- маслоохладительные системы;
- средства механизации – конвейеры, толкатели, подъемники и другие.
Для разгрузки и загрузки приспособлений с деталями в печи, ремонта печей, для внутрицеховой транспортировки используются однобалочные мостовые краны, у которых управление тельфером и передвижением крана производится подъемно-кнопочным механизмом – электрокранбалки (ЭКБ-3,2).
2.4 Расчет необходимого количества основного, вспомогательного и дополнительного оборудования
Для расчета потребного количества основного вспомогательного оборудования следующие данные:
– расчет объема годового производства по данной операции;
– часовая производительность оборудования;
– действительный фонд времени работы оборудования в течение года.
2.4.1 Расчет основного оборудования
Для данного типа оборудования (соляной печи-ванны) рассчитываем производительность Р. За один час работы делается 1 садка. Учитывая вес приспособления и 21 дет. за 1 садку, получим Р = 66,7 кг/ч.
Годовой фонд эффективного времени работы оборудования зависит от установленного режима работы, продолжительности смены, потерь времени на ремонт и переналадку оборудования и рассчитывается по формуле:
Фд = (365 - В – П)·С·t·Кр,
где Фд – действительный фонд времени работы оборудования, ч;
В – количество выходных дней в году (за вычетом выходных, совпадающих с праздничными днями);
П – количество праздничных дней в году;
С — количество смен в сутках;
t – средняя длительность одной смены;
Кр – коэффициент использования номинального времени работы оборудования, учитывающий потери времени, составляет 6% от номинального времени, то
;
Фд = (365 – 96 – 11)·3·8·0,94 = 5820,48 ч.
Определение потребного количества часов работы (Е) производятся по формуле:
Е = Аг/Р,
где Аг – годовая программа, в т;
Р – производительность, кг/ч.
Аг = Np·P·Фд·кр,
где Np – количество оборудования; принимаем 1(×2) печи-ванны;
Фд – действительный фонд времени работы оборудования, ч.
Аг = 1·0,0667·5820,48 ·0,94 = 364,93 т
Тогда
Е = 364930/66,7 = 5471,2 ч
Истинное количество оборудования Nр рассчитываем по формуле:
Np = E/Фд
Nр = 5471,2/5820,48 = 0,94 шт.
Принимаем Nпр = 1(×2) печи-ванны СВС.
Коэффициент загрузки рассчитывается по следующей формуле:
Кз = Np/Nпр
Кз = 0,94/1 = 0,94.
Производительность печи СШО 4.4/7 составляет: Р = 14 кг/ч.
Определение потребного количества часов работы (Е) производятся по формуле:
Е = Аг/Р,
где Аг – годовая программа, в т;
Р – производительность, кг/ч.
Аг = Np·P·Фд·кр,
где Np – количество оборудования; принимаем 2 печи СШО 4.4/7;
Фд – действительный фонд времени работы оборудования, ч.
Аг = 2·0,014·5820,48 ·0,94 = 153,195 т 76,5975
Тогда
Е = 153195/14 = 10942,5 ч 54712,5
Истинное количество оборудования Nр рассчитываем по формуле:
Np = E/Фд
Nр = 10942,5/5820,48 = 1,88 шт.
Принимаем Nпр = 1(×3) печи СШО 4.4/7.
По результатам расчетов для обработки 42 дисковых фрез принимаем для закалки 2(×3) СВС печи-ванны и отпуска 3 печи СШО.
2.4.2 Расчет вспомогательного оборудования
В качестве вспомагательного оборудования применяется моечная машина типа ММК-4.20.1/1.
Принимаем одну моечную машину.
2.2 Механизация и автоматизация производства
При проектировании участка термической обработки необходимо предусматривать комплексную механизацию всех основных и вспомогательных операций:
1) механизация и автоматизация технологических операций путем применения специального оборудования, оснащенного автоматическим регулированием, и управлением параметров температуры, времени нагрева, и среды обработки;
2) механизация и автоматизация вспомогательных, контрольно-приемочных и подъемно-транспортных операций путем, применения механизированных средств перемещения изделий, оборудования и оснастки;
3) автоматизация управления производственным потоком с помощью сложных систем регулирования и управления в соответствии с заданной программой;
4) агрегатирование средств механизации и автоматизации, т. е. совмещение выполнения в одном агрегате всех последовательных операций по обработке заданных изделий.
При массовом крупносерийном производстве, где используется специальное оборудование, следует применять узкоспециализированные средства механизации и автоматизации.
Для регулирования температуры используются потенциометры; для регулирования среды обработки и интенсивности ее циркуляции в рабочем пространстве применяют газоанализаторы прямого и косвенного действия и расходомеры, для продолжительности операции – реле времени.