Модернизация маневрового устройства

Определим наименьший диаметр тормозного шкива [8]:

_т=2ч2.5, (133)

где _т - диаметр тормозного шкива, см;

M_т - тормозной момент, кг·см;

М_т =М_с•в,(134)

где М_с- момент статический, М_с=9000 (Нм) [1]:

в - запас торможения, применяемый по таблице 34 [8]:

Тормозной момент ( М_т, Нм) определяем по формуле (134):

М_т=9000•2=18000 (Нм).

- допустимое среднее давление на поверхности шкива,

- коэффициент трения

_т=2ч2.5=11 (см)

Выбранный тормоз удовлетворяет нашему условию, так как диаметр выбранного нами тормозного шкива 20 см.

2.1 1 Выбор каната

Канаты и цепи служат для подъёма или перемещения груза. Стальные канаты имеют ряд преимуществ перед цепями. Они работают бесшумно, их разрушение происходит постепенно, обнаружить начавшееся разрушение можно по числу оборвавшихся проволочек на шаг свивки. Последнее обстоятельство позволяет своевременно произвести замену каната. Тяговый механизм каната более компактен, чем механизм с цепями. При равной прочности и одинаковой длине канат весит почти в 8 раз меньше цепи. Также проволочные канаты дешевле цепей.

Определим разрушающее усилие по формуле [1]:

S_раз = k · P(135)

где - разрывающая нагрузка, действующая на ветвь каната, Н;

- коэффициент запаса прочности (выбирается в зависимости от режима работы);

- усилие одной ветви каната, Н.

= F_t+ F_n ,

где F_t - силы тяги, F_t =3000 (кг). [1]:

F_n - силы натяжения каната от натяжной станции, F_n=500 (кг). [1]:

Р=3500 (кг).

S_раз = 6·3500=21000 (кг).

Исходя из этого, по ГОСТ 3067-74 выбираем канат диаметром 21мм.

2.12 Выбор типа смазки

Эксплуатационная надёжность и долговечность оборудования современных коксовых цехов, а также затраты на его обслуживание и ремонт во многом зависят от рационального выбора смазочных материалов, способов и режимов смазки, контроля качества смазки в процессе эксплуатации.

Основное назначение смазочных материалов заключается в предотвращения износа и в снижении потерь на трение в сопряжённых подвижных поверхностях. Узлы трения маневрового устройства работают в тяжёлых условиях, вызванных большими перегрузками, переменной температурой, обводнением и попаданием абразивных частиц из окружающей среды. Поэтому к смазочным материалам, эксплуатируемым в коксохимическом производстве, должны предъявляться повышенные требования. Эти требования необходимо дифференцировать в зависимости от способа подачи смазочных материалов к узлам трения (циркуляционные и заливные системы жидкой смазки, централизованные и закладные системы густой смазки и другие).

Для уменьшения потерь мощности на трение и снижения интенсивности износа трущихся поверхностей, а также для предохранения их от заедания, задиров, коррозии и лучшего отвода теплоты трущиеся поверхности деталей должны иметь надежную смазку. Для редукторов общего назначения применяют непрерывное смазывание жидким маслом картерным непроточным способом (окунанием).

Выбор сорта масла зависит от значения расчетного контактного напряжения в зубьях у_н и фактической окружной скорости колеса v.

По данным расчета у_нмах=530 (МПа). тогда рекомендуемая кинематическая вязкость равна 60 • 10^-6 м²/с [9]:

Принимаем масло индустриальное И-50А [9] :

Уровень погружения колеса двухступенчатого горизонтального редуктора в масляную ванну [9]:

m ? h_m ? 0,25d_2тих (136)

где m - модуль зацепления, m=3;

d_2тих - делительный диаметр колеса на тихоходном валу,

d_2тих = 312 (МПа).

3 ? h_m ? 78

Принимаем h_m = 60 (мм).

Объем масляной ванны, литр[9] :

V = (0,4…0,8)· P_дв = 0,8·3=2,4 (литра).(137)

Для смазывания шариковых радиальных подшипников принимаем жидкие материалы. Смазывание происходит за счет смазывания зубчатых колес окунанием, разбрызгивания масла, образования масляного тумана и растекания масла по валам. Для этого полость подшипника выполняется открытой внутрь корпуса.

Для наблюдения за уровнем масла в корпусе устанавливаем маслоуказатель жезловый.

Для замены масла в корпусе предусматриваем сливное отверстие, закрываемое пробкой с цилиндрической резьбой. Цилиндрическая резьба не создает надежного уплотнения. Поэтому под пробку с цилиндрической резьбой ставим уплотняющую прокладку из маслостойкой резины.

При длительной работе в связи с нагревом масла и воздуха повышается давление внутри корпуса. Это приводит к просачиванию масла через уплотнения и стыки. Чтобы избежать этого, внутреннюю полость корпуса сообщаем с внешней средой путем установки отдушины в его верхних точках. Отдушину используем также в качестве пробки, закрывающей отверстие для заливки масла.

Камеры подшипников заполняем пластическим смазочным материалом УТ-1,периодически пополняем его шприцем через пресс-масленки [9] :

Вывод: разработанная система смазки удовлетворяет условиям эксплуатации сохраняет работоспособность машины в течении длительного времени.

3. Экономическая часть

Для расчета изменения расходов на электроэнергию удобнее воспользоваться формулой:

Э_э = (N_б · Т _б· Ц_э) - (N_пр ·Т_пр · Ц_э ), (146)

где N_б, N_пр - суммарная мощность средств в базовом и проектируемом вариантах [1,табл. 2.3], кВт·ч.;

Т_б,, Т_пр - годовой фонд времени работы средств в базовом и проектируем вариантах, час., Т_б,, Т_пр = 2736 часов ;

Ц_э - тариф за 1 кВт·ч электроэнергии, руб., Ц_э = 1,20 руб.

Э_э= (50 · 2736· 1,2) - (20 ·2736 · 1,2) = 98496 руб.

Общая величина заработной платы рабочих, оплачиваемого повременно, за определенный период времени, определяется по формуле:

Э_зп = З_ч ·Т · Р_.· Ч_р ( К_{доп. з/п} · К_р.к), (147)

где Э_зп - общая заработная плата, руб.;

З_ч - часовая тарифная ставка (или оклад), руб./час, З_ч = 184 руб./час;

Т - количество отработанного времени за месяц, час, Т = 172,5 часа ;

К_доп.з/п - коэффициент, учитывающий дополнительную заработную плату К_доп.з/п = 0,8;

К_р.к. - районный коэффициент, К_р.к. = 15%;

Ч_р - число рабочих, Ч_р = 4;

Р - количество месяцев.

Э_зп = 184 ·172,5 · 12 · 4(0,8 + 0,15) = 1447344 руб.

Расчет затрат на ремонт и техническое обслуживание оборудования:

Э_р = (Н_м·R_м + Н_э·R_э)·М, (148)

где Н_м - норматив затрат на единицу ремонтной сложности механической части (Н_м =28090 руб.);

R_м - установленное количество единиц ремонтной сложности механической части, R_м = 3;

Н_э - норматив затрат на единицу ремонтной электрической части

(Н_э =7050 руб.);

R_э - установленное количество единиц ремонтной сложности механической части, R_э = 1;

М - коэффициент, учитывающий класс точности оборудования (М = 1,1)

Э_р = (28090·3 + 7050·1)·1,1 = 100452 руб.

Расчёт экономии в отсутствии простоев вагонов МПС на данной стадии технологического процесса:

Э_{вагоны МПС} = (Т_с - Т_н)·n·Д·С (149)

где Т_с - среднее время простоя одного вагона МПС при старой схеме маневрового устройства, Т_с = 5 часов;

Т_н - среднее время простоя одного вагона МПС при новой схеме маневрового устройства, Т_н = 1,5 часа;

n - число вагонов в партии, n = 8;

Д - число календарных дней, Д=365;

С - стоимость простоя одного вагона МПС, С = 200 руб./час.

Э_{вагоны МПС} =(5-1,5)·8·365·200 = 2044000 руб.

Э_о = 98496 + 1447344 + 100452 + 2044000 = 3690292 руб.

3.3 Расчет срока окупаемости

Определим срок окупаемости оборудования по формуле [16]:

Т_окуп. = З_о /Э_о (150)

где Э_о - величина годовой экономии в стоимостном выражении, руб.;

З_о - капитальные затраты на новое оборудование, руб.

Т_окуп. = 701025 /3690292 = 0,19 г.

Из выше проведённого расчёта видно, что в результате модернизации маневрового устройства, отсутствует простой вагонов МПС на данной стадии технологического процесса, сокращаются затраты на потребление электроэнергии, экономится фонд заработной платы, годовая экономия составит 3690292 руб., а срок окупаемости составит 0,191 г. Данный проект можно считать экономически обоснованным.

Заключение

12. ГОСТ 9563-60 Основные нормы взаимозаменяемости. Колеса зубчатые. Модули. Режим доступа: http://files.stroyinf.ru/data2/1/4294820/4294820817.pdf - 02.05.2017.

13. ГОСТ 831-75 Подшипники шариковые радиально-упорные однорядные. Типы и основные размеры. Режим доступа: http://docs.cntd.ru/document/1200012724 - 02.05.2017.

14. ГОСТ 586-41 Цепи приводные пластинчатые втулочно - роликовые. Режим доступа: http://files.stroyinf.ru/Data1/18/18999/ - 02.05.2017.

15. ГОСТ 23360-78 Основные нормы взаимозаменяемости. Соединения шпоночные с призматическими шпонками. Размеры шпонок и сечений пазов. Допуски и посадки. Режим доступа: http://docs.cntd.ru/document/1200012266 - 02.05.2017.

16. Экономическое обоснование дипломных проектов по металлургическому производству: Метод. рекомендации по написанию раздела в дипломных проектах./авт. сост. Л.В. Юрьева; Федер. агентство по образованию ; Урал. гос. техн. унст.- УПИ им. первого Президента России Б. Н. Ельцина. Нижнетагильский институт (фил.) - Нижний Тагил: НТИ(ф) УГТУ-УПИ, 2008. - 38 с.

Размещено на Allbest.ru