Модернизация привода тележки для подачи рулонов на агрегат продольной резки листового проката

где F - площадь опасного сечения во впадине первого зуба;

- допустимое напряжение для материала протяжки;

принимаю МПа.

, мм², (3.36)

 мм².

Напряжение в опасном сечении не превышает допустимого значения.

Рассчитываю конструкцию на разрыв для сечения хвостовика

, мм², (3.37)

Напряжение в опасном сечении не превышает допустимого значения.

Рассчитываем хвостовик на смятие

Опорная площадь замка

, мм², (3.38)

мм².

Напряжение смятия по формуле (3.64.)

кгс/мм² =122,5 МПа.

Расчетное напряжение смятия не выходит за рамки допустимого значения. Для выбранных условий работы режущую часть протяжки следует изготавливать из стали Р6М5, а хвостовик из стали 40Х.

На основе технических требований выполняется рабочий чертеж протяжки.

4. БЕЗОПАСНОСТЬ И ЭКОЛОГИЧНОСТЬ ПРОЕКТА

4.1 Анализ опасных и вредных производственных факторов при эксплуатации агрегата

В цехе, где расположен агрегат продольной резки, производятся следующие виды работ: непрерывная термическая обработка холодного проката, нанесение на поверхность металла химического покрытия, механическая резка холодного проката, перемещение грузов кранами, работы с применением немеханизированного труда, использование электродуговой сварки и газовой резки металла. При упаковке готовой продукции применяется немеханизированный ручной труд.

В цехе присутствуют следующие опасные и вредные факторы:

1) Физические : перемещающиеся в пространстве машины и механизмы; устройства предназначенные для перемещения грузов; незащищенные элементы внутрицехового оборудования. Электрический ток; повышенная температура в близи оборудования. Повышенная температура воздуха зоны непрерывных печей. Высокая влажность, шум, вибрации, ультразвук.

2) Химические: пары, газы, кислоты, щелочи.

3) Психофизиологические: физические статические и динамические перегрузки у работников занятых ручным немеханизированным трудом; умственное перенапряжение, перенапряжение анализаторов слуха, органов зрения.

4.2 Меры по обеспечению безопасных и здоровых условий труда при эксплуатации агрегата

Производственное помещение, где расположен агрегат продольной резки - это многопролётный корпус ПХЛ, площадью - 182000м³.

Расположение производственного оборудования является безопасным для его эксплуатации и ремонта. Конструкция непрерывных линий и вспомогательных агрегатов обеспечивает доступ персонала для обслуживания при эксплуатации и безопасной замены валков, роликов. Непрерывные линии и вспомогательные агрегаты механизированы и автоматизированы. Рабочие места, их оборудование и оснащение применяемые в соответствии с характером работы, обеспечивает безопасность, охрану здоровья и работоспособность работающих.

Механизмы управления при обслуживании не совместимых операций сблокированы так, что исключена возможность создания аварийных ситуаций. На рабочих местах инструменты хранятся в отведенных для этого местах или в специальных инструментальных шкафах. Инструменты и приспособления, используемые для обслуживания оборудования, технически исправны и соответствуют требованиям безопасности.

Цех имеет класс В-1а по взрывоопасности. В помещении применяется ток постоянный, переменный, а также токи высокой частоты. Здание цеха имеет токопроводящие полы, поэтому относится к особо опасному помещению.

Рабочие цеха получают в установленные сроки с определенным сроком службы: костюм х/б, каску защитную, ботинки кожаные, куртку на утепленной подкладке, рукавицы комбинированные, очки защитные, респиратор.

Большое внимание в цехе уделяется проведению мероприятий информативного характера:

Требования ИОТ доводятся до сведения работников под роспись работника и лица проводившего инструктаж в журнале регистрации инструктажей или наряде- допуске. Внеплановые инструктажи проводятся при изменении или вводе в действие новой ИОТ.

Устраивающийся персонал проходит инструктаж и обучение на рабочих местах. До получения допуска, обучающийся не имеет право самостоятельно выполнять какие-либо работы.

для его перевода на другую работу, а в случае его несогласия - для увольнения в соответствии с действующим законодательством.

Периодичность проверки знаний для рабочих - один раз в год. Итоговая оценка квалификационной комиссии является необходимым условием допуска к самостоятельной работе. При получении неудовлетворительной оценки, комиссией устанавливается новый срок обучения (не более месяца) и дата повторной проверки знаний. При получении неудовлетворительной оценки при повторной проверке знаний квалификационной комиссией делается вывод о его непригодности к выполнению обязанностей по данному рабочему месту и служит основанием быть проведена внеочередная проверка знаний.

Периодичность проверки знаний ИТР по технике безопасности один раз в три года.

Режим труда и отдыха определен правилами внутреннего трудового распорядка и графиками сменности № 1 и № 3.

В цехе имеется все необходимое для соблюдения личной гигиены, в частности 2 туалета (женский и мужской), оборудованных умывальниками.

4.3 Расчет защитного заземления тележки

Расчёт заземления проводим для производственного помещения, где располагается тележка. Методику расчёта принимаем по [ 12,с. 60]. Исходные данные для расчёта: длина производственного здания L_г = 70 м

1) Определяем норму сопротивления заземления.

Максимальное сопротивление защитного заземления исходя из таблици 6.3 [12, с. 59-60] не должно превышать R_з = R_н = 4 Ом

2) Рассчитываем удельное сопротивление грунта, в котором будут размещены электроды заземления, используя данные таблиц 6.4 и 6.5 [12, с. 60-61]

(4.1)

.

Размещение заземлителей принимаем контурное. Заземлитель располагается по периметру здания с длиной L_г = 70 м.

В качестве заземлителей берем, стальные стержни длинной L =2,5 м, диаметром d = 12 мм. К верхним концам стержней приваривается стальная полоса сечением 20 х 4 (мм). Заземление в сборе укладывается в грунт (глину), на глубину заложения t₀ = 0,5 м.

3) Рассчитываем сопротивление растеканию тока с каждого заземлителя R₁ по формулам [12. с. 61-63 ]

, Ом, (4.2)

4) Определяем нужное сопротивление искусственного заземления по формуле:

, Ом, (4.3)

.

5) Выберем, изначально, необходимое количество вертикальных заземлителей n, по формуле:

, шт., (4.4)

приняв расстояние между ними а = 2L

а = 2 • 2,5 = 5 м.

тогда

где L_г - длина горизонтального электрода, м;

а - расстояние между вертикальными заземлителями, а = (1-3)L_з.

6) Рассчитаем сопротивление растеканию тока с горизонтального заземлителя по формуле приведённой в таблице 6.6:

, Ом, (4.5)

.

7) Определяется сопротивление растеканию тока искусственных заземлителей:

, Ом, (4.6)

где з_г - коэффициенты использования горизонтального электрода с учётом вертикальных электродов определяем по таблице 6.8 [12, с. 64] з_г = 0,36;

з_в - коэффициенты использования вертикальных электродов определяем по таблице 6.7 [12, с. 63] з_г = 0,66;

n - число вертикальных электродов.

.

Рассчитанное сопротивление искусственных электродов не должно превышать требуемое сопротивление R'_и < R_итр . Это сопротивление значительно меньше заданного (5 Ом) , что удовлетворяет условию.

4) Итоговое сопротивление (действительное) заземляющего устройства:

, Ом, (4.7)

Полученный результат значительно меньше требуемого по ГОСТ 12.1.030.-81 ССБТ “Электробезопасность. Защитное заземление, зануление“.

Контурный заземлитель, уложенный в грунт (глину), на глубину t₀ = 0,5 м по периметру здания, длиной L_г = 70 м, состоящий из 14-ти вертикальных стальных стержней длиной L =2,5 м, диаметром d = 12 мм, расположенных на расстоянии L = 5 м, верхние концы стержней соединены стальной полосой, обеспечивает надёжное заземление производственного здания и безопасную эксплуатацию расположенного в нём оборудования.

4.4 Меры пожарной безопасности на участке

Цех имеет II степень пожароопасности , категорию «Г» производства по пожароопасности и первую, вторую степень огнестойкости здания.

Возможные причины и источники возгорания - это пламя печей, нагреваемое оборудование, механических перегрев оборудования, повышенная нагрузка тока на провода, короткое замыкание электропроводки.

Цех оборудован всеми необходимыми средствами пожаротушения. Горюче-смазочные материалы хранятся в специально отведенных местах, имеющих автоматические средства пожаротушения. На каждом участке цеха имеется ответственный за пожарную безопасность, который следит за соблюдением всех правил, а так же наличием средств пожаротушения.

4.5 Меры по охране окружающей среды

Источники загрязнения окружающей среды в цехе производства холоднокатаного листа:

1) выделение загрязненных газов;

2) масляные и эмульсионные жидкости;

3) отходы от смыва пыли;

4) канализация;

5) бытовые отходы ;

6) лом черных и цветных металлов.

Мероприятия по защите окружающей среды при производстве холоднокатаного листа.

Способы очистки газов:

1) Различные агрегаты сухой очистки, имеющие степень очищения 60 - 75%

2) Аппараты влажной очистки, работающие по принципу промывки выбросов реагентами

3) Термическая нейтрализация - сжигание газов или окисление катализаторами.

На производстве применяется несколько методов очистки сточных вод:

1) Механически (отделение нерастворимых веществ на начальном этапе очистки).

2) Коагуляцией (в сточные воды добавляется раствор с заряженными частицами, после чего мелкие органические соединения слипаются и оседают на дно).

3) Флотацией (пузырьками газа твёрдые частицы поднимаются на поверхность).

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Тележка для подачи рулонов на агрегат продольной резки разработанной конструкции, способна эффективно осуществлять функции перемещения задачи рулонов в технологическую цепочку агрегата продольной резки стали. Основными её достоинствами являются простота и надежность конструкции, высокая ремонтопригодность и взаимозаменяемость.

Самоходная тележка для подачи рулонов оборудована индивидуальным электро-механическим приводом механизма передвижения и гидравлическим приводом подъёма стола, расположенными непосредственно на раме тележки. Конструкция механизма передвижения родственная конструкциям приводов грузовых тележек некоторых электро-мостовых кранов.

Применение цепной передачи и редуктора с большим передаточным числом позволяет добиться большого крутящего момента на валу приводного ската при небольших габаритах привода. Добиться снижения габаритов привода также позволило применение в конструкции привода глухой муфты в качестве тормозного шкива.

Замена существующего редуктора на редуктор с более прочным корпусом, замена штифтовой муфты на фланцевую муфту, применение цепной передачи большей грузоподъемности позволяют значительно повысить надёжность привода механизма передвижения по сравнению с базовым вариантом.

Расположение узлов гидропривода (гидробака, насосной установки, блока управления) на раме самоходной тележки для подачи рулонов позволяет значительно сократить длину трубопроводов, снизить расход рабочей жидкости и нагрузку на насосную установку за счёт уменьшения утечек и общей длины трубопроводов.

Детали привода механизма передвижения (звёздочки цепной передачи и др.) достаточно технологичны. Они легко обрабатываются на стандартных станках.

В разработанной конструкции привода механизма передвижения и гидропривода подъёма стола использованы стандартные узлы и изделия, которые производятся на территории Российской Федерации, что ведёт к увеличению степени стандартизации и унификации. В свою очередь повышение степени стандартизации позволяет значительно повысить ремонтопригодность тележки для подачи рулонов.

Проведение мероприятий по реконструкции тележки для подачи рулонов на агрегат продольной резки, связанных с заменой узлов и деталей производства ФРГ на аналоги отечественные аналоги позволяет добиться экономического эффекта. Экономический эффект возникает в результате уменьшения аммортизационных отчислений по проектному варианту на 218,35 тыс.руб/год, снижения затрат на ремонт, содержание оборудования и 169,71тыс.руб/год, 21,84 тыс.руб/год соответственно. Общие же эксплуатационные расходы по проектному варианту снизятся на 409,9 тыс.руб/год. Экономический эффект от проведения реконструкции составит 1064,919 тыс.руб. при сроке окупаемости капитальных затрат 10 месяцев. Поскольку срок окупаемости дополнительных капиталовложений менее 1 года, то можно сделать вывод, что проведение реконструкции тележки для подачи рулонов на агрегат продольной резки выгодно с экономической точки зрения.

Оборудование тележки для подачи рулонов обеспечивает требования безопасности при монтаже, транспортировании и хранении. Расположение тележки для подачи рулонов обеспечивает безопасную её эксплуатацию, удобство обслуживания и ремонта. Конструкция привода механизма передвижения и гидропривода подъёма стола обеспечивает безопасных доступ персонала для обслуживания при эксплуатации и безопасной замены вышедших из строя узлов и деталей оборудования. Применяемые в соответствии с характером работы средства индивидуальной защиты, обеспечивают безопасность, охрану здоровья и работоспособность работающих.

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

1.Анурьев, В. И. Справочник конструктора машиностроителя: в 3-х томах / Анурьев В.И. - М., Машиностроение , 1978. - Т.1. 416 - с; т.2. - 560 с.

2.Аршинов, В. А. Резание металлов и режущий инструмент / В. А. Аршинов, Г. А. Алексеев. - М., Машиностроение, 1975. - 440 с.

3.Бадеке, К. Н. Насосы: Справочное пособие. - Перевод с немецкого. / Н. К. Бадеке, А. Х. Градевальд. - М.: Машиностроение, 1979. - 500с.

4.Башта, Т. М. Гидропривод и гидропневмоавтоматика: учебник для вузов. / Т. М. Башта. - М.: Машиностроение, 1972. - 320 с.

5.Бейзельман, Р. Д. Подшипники качения: справочник / Р. Д. Бейзельман, Б.В. Цыпкин, Л. Я. Перель. - М.: Машиностроение, 1975. - 572 с.

6.Расчет на прочность деталей машин: Справочник/ И. А. Биргер [и др.] - 4-е изд., перераб. и доп. - М.: Машиностроение, 1993. - 640с.

7.Волков, О. И. Экономика предприятия / О. И. Волков. - М.: ИНФА - М, 1998. - 416 с.

8. Гапоненко, А. П. Ускорение реконструкции и обновление производства / А. П. Гапоненко. - М.: Мысль, 1988. - 173 с.

9.Режущие инструменты: учебное пособие / В. А. Гречишников [и др.] - 2-е изд., перераб. и доп. - Старый Оскол: ТНТ, 2010. - 388 с.

10.Горошкин, А. К. Приспособления для металлорежущих станков: справочник/ А. К. Горошкин . - М., Машиностроение, 1971. - 384 с.

11.Готовцев, А. А. Проектирование цепных передач: справочник / А. А. Готовцев, И. П Котенок. - М.: Машиностроение, 1982. - 336 с.

12.Долин, П. А. Основы техники безопасности в электроустановках / П. А. Долин. - М.: Энергия, 1978. - 448 с.

13.Долин, П. А. Справочник по технике безопасности / П. А. Долин - М.: Энергоатомиздат, 1984. - 350 с.

14.Дунаев, П. Ф. Конструирование узлов и деталей машин / П. Ф. Дунаев. - М.: Высшая школа, 1978. - 352 с.

15.Егоров, М. Е. Технология машиностроения: учебник для вузов / М. Е. Егоров - М., Высшая школа, 1976. - 535 с.

16.Кантор, Е. Л. Основные фонды промышленных предприятий / Е. Л. Кантор, А. И. Гинзбург, В. Е. Кантор. - СПб.: Питер, 2002. - 240 с.

17.Кован, В. М. Расчет припусков на обработку в машиностроении: справочное пособие / В. М. Кован. - М., Машгиз, 1953. - 222 с.

18.Коновалова, Н. П. Производственные мощности предприятия: эффективное использование / Н. П. Коновалова. - М.: Экономика, 1987. - 250 с.

19.Краузе, Г. Н. Редукторы. Справочное пособие / Г. Н. Краузе, Н. Д. Кутилин, С. А. Сыцко. - М.: Машиностроение, 1972. - 144 с.

20.Кукин, П. П. Безопасность технологических процессов и производств / П. П. Кукин, В. Л. Лапин. - М.: Высшая школа, 1999. - 225 с..

21.Лесенко, Г. Г. Инженерно-технические средства безопасности труда / Г. Г. Лесенко. - Киев: Техника, 1983г. - 256 с.

22.Машиностроительные материалы: краткий справочник. М., Машиностроение, 1980. - 511 с.

23.Металлорежущее оборудование 2000. Номенклатурный справочник.: каталог, М., ИКФ, 2000. - 114 с.

24.Расчеты крановых механизмов и их деталей / Г. М. Николаевский [и др.] - М.: Машиностроение, 1971. - 496 с.

25.Обработка металлов резанием: справочник технолога / под ред. Панова А. А. - М., Машиностроение, 2004. -784 с.

26.Общемашиностроительные нормативы времени и режимов резания для нормирования работ, выполняемых на универсальных и многоцелевых станках с ЧПУ. Часть II. Нормативы режимов резания. М., Экономика, 1990. - 473 с.

27.Общемашиностроительные нормативы времени и режимов резания для нормирования работ, выполняемых на универсальных и многоцелевых станках с ЧПУ. Часть I. Нормативы времени. М., Экономика, 1990. - 206 с.

28.Парницкий, А .Б. Мостовые краны общего назначения / А. Б. Парницкий, А. П. Шабанов,А. Г. Лысяков. М.: Машиностроение, 1971. - 352 с.

29.Петрович, И. М. Производственные мощность и экономика предприятия / И. М. Петрович, Р. П. Адамчук. - М.: Экономика, 1990. - 108 с.

30.Поляков, В. С. Справочник по муфтам / В. С. Поляков, И. Д. Барбаш, О. А. Ряховский. - Л.: Машиностроение, Ленинградское отделение, - 344 с.

31. Правила устройства электроустановок (ПУЭ). - М.: Энергоатомиздат, 1998. - 300 с.

32.Руководство к дипломному проектированию по технологии машиностроения, металлорежущим станкам и инструментам / под ред. Худобина Л.В. - Машиностроение , 1986. - 228 с.

33Свешников, В.К. Станочные гидроприводы: справочник. - 2-е издание переработанное и дополненное / В.К Свешников. - М.: Машиностроение, 1988. - 512с.

34.Справочник технолога - машиностроителя: в 2-х томах / под ред. Косиловой А.Г. и Мещерякова Р. К. - М., Машиностроение, 1985. - Т.1. - 490 с.; т.2. - 496 с.

35.Технология машиностроения: сборник задач и упражнений. Учебное пособие / под общей редакцией Аверченкова В. И. - М., ИНФРА-М, 2005. - 288 с.

36.Точность обработки, заготовки и припуски в машиностроении: справочник технолога / под ред. Косиловой А. Г., Мещерякова Р. К. и Калинина М. А. - М., Машиностроение, 1976. - 288 с.

37.Фальцман, В. К. Оценка инвестиционных проектов и предприятий / В. К. Фадьцман. - М.: ТЕИС, 2001. - 256 с.

38.Чернавский, С. А. Курсовое проектирование деталей машин / С. А. Чернавский, К. Н. Боков, И. М Чернин. 3-е изд., стереотипное. Перепечатка с издания 1987 г. М.: ООО ТИД "Альянс", 2005 - 416 с.

39.Чекмарёв, А. А. Справочник по машиностроительному черчению / А. А. Чекмарёв, В. К. Осипов. - М.: Высшая школа, 2001. - 493с.

40.Щеголев, А.В. Конструирование протяжек / А.В. Щеголев. - М.:Государсвенное научно-техническое издательство машиностроительной литературы, 1960. - 353с.

Размещено на Allbest.ru