КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА
по курсу: «СИСТЕМЫ ТЕХНОЛОГИЙ»
Алчевск, 2009
СОДЕРЖАНИЕ
1 Назначение и свойства буровзрывных работ
2 Классификация и особенности способов погружения свай
3 Общие вопросы сталеплавильного производства
4 Припуски на механическую обработку
Задачи
1 Назначение и свойства буровзрывных работ
Буровзрывные работы являются основным видом работ, применяемых для разрушения крепких полезных ископаемых и пустых пород, как при подземном, так и при открытом способе добычи.
В зависимости от поставленных задач к взрывным работам предъявляют следующие требования: отрыв от массива породы или полезного ископаемого; раздробление оторванной от массива части на куски определенной крупности, удобные для погрузки и транспортирования в соответствии с принятыми средствами механизации; отброс отбитой породы в места, удобные для погрузки; оконтуривание (придание заданной формы) сечения горных выработок при их проведении и пр.
На шахтах взрывные работы осуществляются в основном шпуровым способом; при котором в забое пробуриваются скважины небольшой глубины (до 3—4 м) и небольшого диаметра (32—75 мм), называемые шпурами. В шпурах помещают заряды взрывчатого вещества (ВВ) и взрывают их.
Часть шпура между его устьем и зарядом заполняется каким-либо инертным материалом, не воспламеняющимся от высокой температуры, развивающейся при взрыве (например, глиной, смешанной с песком). Процесс заполнения свободной от заряда части шпура инертным материалом носит название забойки, а материал, служащий для этого,— забоечного материала.
При взрыве заряда вследствие чрезвычайно быстрого химического (взрывчатого) превращения вещества выделяется энергия и образуются сжатые газы, способные производить механическую работу по отрыванию кусков породы от общего массива и ее дроблению.
Технологию взрывных работ шпуровым методом можно разбить на три последовательные операции: бурение шпуров, заряжание их и взрывание зарядов. Наилучший результат при взрывных работах может быть достигнут в тех случаях, когда глубина шпуров, их число, расположение и величина заряда в отдельных шпурах выбраны правильно, а заряжание и взрывание проведено в соответствии с правилами ведения взрывных работ. Поэтому взрывные работы в каждом отдельном случае производятся по специальному проекту, носящему название паспорта буровзрывных работ.
На шахтах, добывающих руду, и при открытых работах, кроме шпурового способа, применяют также взрывание зарядов в глубоких скважинах и минных камерах. Глубокие скважины начинают внедрять также при разработке мощных угольных пластов.
2 Классификация и особенности способов погружения свай
сваи применяют для передачи нагрузки от возводимых зданий или сооружений нижележащим слоям грунта или для уплотнения грунта и увеличения его несущей способности как основания. Различают сваи, погружаемые в готовом виде и набивные (бетонные и грунтовые).
Применяют сваи деревянные, бетонные, железобетонные, стальные, грунтовые и комбинированные.
Для производства свайных работ в современных условиях строительства широко используют различные строительные машины и краны, молоты и сваевыдергиватели, вибропогружатели, компрессоры, лебедки, домкраты, наголовники и т. д.
Забивка свай осуществляется с помощью копровых установок (копров), смонтированных на различном ходовом оборудовании: колесных тележках, спецшасси с пневмоколесным ходом, самоходных кранах и экскаваторах и другое. Рабочим оборудованием являются свайные молоты. Свайный молот со свайным наголовником навешивается на мачту копра. Применяются вертикальные, наклонные и универсальные копры. Технологический процесс погружения свай забивкой состоит из следующих операций: установки копра; подтаскивания сваи к копру; подъема и установки сваи на место погружения под молот; наведения, ориентирования и погружения сваи ударами молота; перехода копра или перемещения оборудования к очередному месту погружения свай.
Технологический процесс безотходной забивки свай осуществляется в такой технологической последовательности:
- с помощью вспомогательной лебедки в отверстие разрывного устройства устанавливают сваю, лебедкой опускают на верхнюю её часть наголовник с молотом и начинают погружать сваю. После погружения модульная часть сваи наращивается следующей сваей. Состыкованные сваи погружают в грунт до необходимой отметки;
- недогруженная часть сваи зажимается двумя поясами разрывного устройства и отрывается;
- оторванная часть сваи, находящаяся в верхнем поясе разрывного устройства, ориентируется на ось забивки следующей сваи перемещением копра или манипулированием мачтой;
- молотом сваю погружают в грунт и процесс повторяется.
Вибропогружение свай производится с помощью вибропогружателей с электроприводом. При вибрации сцепление частиц грунта и трение сваи о грунт уменьшаются и свая под действием собственного веса вибропогружателя погружается в грунт.
Безударное погружение готовых свай осуществляется тремя способами: завинчиванием, вдавливанием и гидроподмывом.
Винтовые сваи наиболее часто используются для устройства фундаментов радиомачт и опор ЛЭП в качестве анкеров, т. е. в тех случаях, когда имеют место выдергивающие нагрузки. Винтовые сваи погружают в грунт завинчиванием с помощью кабестанов или специальных установок.
Статическое вдавливание свай осуществляется вдавливающим агрегатом на базе двух тракторов или системой гидравлических домкратов. Вибровдавливание производится за счет веса сваи, вибропогружателя и трактора, на котором смонтирована установка.
Суть погружения свай способом гидроподмыва заключается в том, что под действием воды, направленной под напором к острию сваи из одной или нескольких труб, лобовое сопротивление грунта снижается.
3 Общие вопросы сталеплавильного производства
Сталью называют деформируемый (ковкий) сплав железа с углеродом и другими примесями. Содержание углерода в стали обычно не превышает 1,3 %. Получение железа в чистом виде представляет собой трудоемкий идорогостоящий процесс. Механические свойства, в частности прочность, чистого железа ниже свойств сплавов железа. В чистом виде железо — материал дорогой, его используют для специальных целей. Обычно в технике и в быту используют сталь.
Годовое производство стали, приходящееся на душу населения, в странах с развитой промышленностью составляет 400—600 кг и более.
Железо в глубокой древности люди получали в примитивных горнах, в которые загружали железную руду и древесный уголь. В процессе развития металлургии возник двухстадийный процесс производства стали. Такой процесс (вначале выплавка чугуна, а затем получение из чугуна низкоуглеродистого металла) оказался более выгодным. Был создан более совершенный способ получения железа — так называемый «кричный» процесс.
В конце XVIII—начале XIX вв. возник более экономичный пудлинговый процесс. Кричные горны на многих заводах стали заменять пудлинговыми печами — пламенными отражательными печами с отдельно расположенной топкой. В пудлинговые печи загружали чугунные чушки и расплавляли их. Под воздействием кислорода, содержащегося в печных газах, шлаке и материале футеровки печи, углерод чугуна окислялся. По мере уменьшения содержания углерода в металле возрастала температура его плавления, т. е. металл становился все более и более тугоплавким (температура плавления низкоуглеродистого железа равна примерно 1540, а чугуна — около 1100 °С). Поскольку температура в печи не превосходила 1400— 1450 °С, обезуглероженный металл становился все более и более вязким. Сгущающийся сплав перемешивали, добиваясь однородности его состава, и затем «накатывали» из него куски — крицы массой 30—50 кг, которые вытаскивали из печи и проковывали.
Один из существенных недостатков и кричного, и пудлингового процессов заключается в невозможности получить плотную литую отливку из стали, так как и в кричных горнах, и в пудлинговых печах температура оказывалась недостаточной для расплавления металла. Получаемые крицы представляли собой комья сварившихся между собой зерен металла. Окончательная сварка зерен происходила при последующих нагревах и обработке металла давлением. Поэтому продукты кричного и пудлингового процессов в технической литературе часто объединяют одним термином — сварочное железо.
Наиболее древним из всех существующих способов получения жидкой стали является тигельный процесс, при использовании которого металл получают в результате расплавления металлической шихты в небольших (емкость 25—30 кг) сосудах — тиглях из огнеупорной массы. Тигельная сталь отличается исключительно высокими механическими свойствами. В Европе тигельный процесс начали применять в XIII в.
Но и тигельный процесс имеет ряд существенных недостатков, обусловленных, в частности, низкой производительностью труда при его применении, высокими требованиями к чистоте исходных материалов, малой стойкостью тиглей (не более трех плавок), высоким расходом топлива.
Простой и дешевый способ получения литой стали в больших количествах продувкой жидкого чугуна воздухом был предложен в 1855г. английским механиком Генри Бессемером. Продувку чугуна вели в агрегате — конвертере с кислой футеровкой. Способ получил название конвертерного (бессемеровского).
В 1878—1879 гг. англичанином Томасом был разработан вариант конвертерного процесса, при реализации которого футеровку конвертера изготовляют из доломита — материала, обладающего основными свойствами. Этот процесс получил название томасовского или основного конвертерного процесса.
В 1864 г. во Франции Эмиль и Пьер Мартены осуществили переплавку чугуна и железного лома в сталь в регенеративных пламенных печах. В этих печах стало возможным достигать высокой температуры, достаточной для расплавления стали, в результате использования тепла отходящих газов для подогрева топлива и воздуха в так называемых регенераторах. Принцип регенерации тепла был разработан Сименсом. Поэтому в ряде стран (в частности, в Германии) процесс называют «Сименс—Мартеновским». Во Франции и в России он получил распространение, под названием мартеновского.