Модернизация конструкции станка для торцевания и центрования валков

В случае возникновения аварийной ситуации (при получении травмы, внезапном заболевании, отравлении, загорании и др.) работу прекратить, о происшедшем доложить руководителю работ и принять меры по ликвидации аварийной ситуации.

Для обеспечения здоровых условий труда предусмотрены: бытовое помещение с раздевалкой, душевая, ряд умывальников и туалет. В КПЦ работают вентиляторы и кондиционеры, для отдыха обслуживающего персонала выделяются эстетически оформленные специальные комнаты и уголки. В основных проемах имеются питьевые точки с газированной и охлажденной водой.

Работникам предоставляется перерыв для отдыха и питания продолжительностью тридцать минут. Перерыв не включается в рабочее время. Время начала и окончания перерыва определяется правилами внутреннего трудового распорядка. Через одиннадцать месяцев работникам предоставляется очередной отпуск 24 рабочих дня.

5.3 Расчет заземления

Защитное заземление предназначено для устранения опасности поражения электрическим током в случае прикосновения к корпусу и другим нетоковедущим металлическим частям, оказавшимся под напряжением вследствие замыкания на корпус и по другим причинам.

Соединение металлических нетоковедущих частей оборудования с землей осуществляется с помощью заземляющих проводников и заземлителя. Электрическое сопротивление такого соединения должно быть минимальным (не более 4 Ом для сетей с напряжением до 1000 В и не более 10 Ом для остальных). При этом корпус электроустановки и обслуживающий ее персонал будут находиться под равными, близкими к нулю, потенциалами даже при пробое изоляции и замыкании фаз на корпус.

Заземлению подлежит разрабатываемый станок для центрования отверстий, работающий под напряжением 380 В. Грунт - суглинок. Измерения производились при сухом грунте. Удельное сопротивление грунта изм = 100 Омм. Заземляющее устройство представляет собой прямоугольник размером 12500х12500 см. Поблизости нет естественных заземлителей. В качестве вертикальных стержней применяются трубы 50 мм длиной 3 м. В качестве соединительной полосы используется стальная полоса сечением 440 мм.

Цель расчета заземления - определить число и длину вертикальных элементов (соединительных шин) и разместить заземлитель на плане электроустановки, исходя из регламентированных Правил значений допустимых сопротивлений заземления, напряжения прикосновения и шага максимального потенциала заземлителя или всех указанных величин.

Расчет заземлителей производится в следующем порядке [1-7]:

1. Согласно ПУЭ допустимое сопротивление заземляющего устройства , Ом с учетом удельного сопротивления грунта изм , Омм равно [10]:

Ом (5.1)

где Rн - нормируемое сопротивление заземляющего устройства.

Ом

2. Определяется расчетное удельное сопротивление грунта расч, Омм с учетом климатического коэффициента по формуле:

, (5.2.)

где изм - удельное сопротивление грунта, Омм;

- климатический коэффициент.

Предприятие ООО «ССМ-Тяжмаш» расположено в г. Череповце, Вологодской области, для данной климатической зоны коэффициент = 1,5.

Омм.

3. Определяется сопротивление одиночного вертикального заземлителя Rст.од. , Ом с учетом расчетного удельного сопротивления грунта (ррасч).

Схема расположения одиночного вертикального заземлителя в грунте показана на рисунке 5.2. Сопротивление одиночного вертикального заземлителя определяем по формуле:

, (5.5)

Ом.

Рисунок 5.2 - Схема расположения одиночного вертикального заземлителя в грунте

4. Предварительно разместив заземлители на плане, определяют (задают) число вертикальных заземлителей и расстояние между ними. С учетом этих данных определяют коэффициент использования вертикальных стержней.

Примем число вертикальных стержней равным 20, а расстояние между ними 2,5 м. Тогда коэффициент использования вертикальных стержней ст = 0,52.

5. Определяется сопротивление соединенных полос Rп, Ом.

Сопротивление соединительной полосы в грунте определяем по формуле:

, Ом (5.6)

где b - ширина полосы, м.

Ом.

По таблице [10] определяем коэффициент использования соединительных полос п = 0,42. Тогда сопротивление соединительных полос Rп, Ом с учетом коэффициента использования определяется по формуле:

, (5.7.)

Ом.

Схема размещения соединительной полосы в грунте показана на рисунке 5.3.

Рисунок 5.3 - Схема размещения соединительной полосы в грунте

6. Определяется сопротивление заземлителей , Ом с учетом сопротивления горизонтального заземлителя:

, (5.8.)

Ом.

Учитывая коэффициент использования вертикальных заземлителей, окончательно определяют их число по формуле:

, (5.9)

шт.

Таким образом, для надежного заземления необходимо 20 стержней круглого сечения 50 мм и длиной 3 м, соединенных стальной полосой сечением 440 мм по периметру. Фактическое сопротивление заземляющего устройства должно проверяться измерением на объекте. В случае необходимости к контуру присоединяются дополнительные заземлители. Схема расположения вертикальных стержней на рисунке 5.4.



Рисунок 5.4 - Схема расположения вертикальных стержней

В соответствии с требованиями ПЭУ контроль заземления требуется выполнять при приеме в эксплуатацию оборудования, при перестановке и после ремонта оборудования с периодичностью не реже 1 раза в год. Также выполняется внешний осмотр заземляющих устройств.

Для измерения сопротивления заземления применяются приборы - измерители заземления (МС - 08, М - 416 и др.). Измерение сопротивления заземляющих устройств можно производить любым прибором для измерения малых сопротивлений.

5.4 Меры по охране окружающей среды

Основными мероприятиями по снижению выбросов вредных веществ в атмосферу являются:

совершенствование технологических процессов, включая снижение неорганизованных выбросов;

строительство новых и повышение эффективности существующих очистных устройств;

ликвидация источника загрязнения;

перепрофилирование производства.

Применительно к предприятиям металлургического производства наиболее значимым представляется газо- и пылеулавливание вентиляционных выбросов, а также проведение мероприятий по снижению доли неорганизованных выбросов.

Очистку и обезвреживание газовых составляющих выбросов промышленных производств осуществляют методами, выбор которых определяется составом, концентрацией загрязняющих веществ, типом производства, условиями выброса. В настоящее время используют следующие методы обезвреживания газообразных выбросов:

- конденсационный, заключающийся в охлаждении паровоздушной смеси ниже точки росы в специальных теплообменниках - конденсаторах;

- компрессионный - сжатие обезвреживаемого газа и его последующее охлаждение;

- диффузионный, основанный на диффузии газообразных примесей, на поверхности раздела газ-жидкость с переходом газа в жидкую фазу;

- адсорбционный, основанный на физических свойствам некоторых твердых тел с ультраскопической структурой выборочно извлекать отдельные компоненты из газовой смеси и удерживать их на своей поверхности;

- электростатический, принцип действия, которого состоит в улавливании в поле электрических сил веществ, находящихся во взвешенном состоянии в виде пыли или тумана;

- окислительный, заключающийся в окислении веществ до менее токсичных соединений; при этом различают низкотемпературное каталитическое окисление (с утилизацией или без утилизации тепла) и высокотемпературное дозжигание (с утилизацией или без утилизации тепла).

Очистку вентиляционных выбросов от механических примесей осуществляют аппаратами мокрого и сухого пылеулавливания, волокнистыми фильтрами и электрофильтрами. К аппаратам сухой инерционной очистки относят пылеосадительные камеры, циклоны (прямоточные и батарейные), центробежные пылеуловители ротационного действия; к аппаратам мокрой и очистки - насадочные и полые газопромыватели, тарельчатые, барботажные и пенные аппараты, а также газопромыватели с подвижной насадкой, ударно-инерционного и центробежного действия.

В качестве фильтров используют различные фильтрующие, тонко- и грубоволокнистые материалы. Кроме того, на предприятиях металлургии широкое применение нашли электрофильтры, которые в зависимости от способа удаления осажденных на электродах частиц подразделяются на сухие и мокрые.

Для проверки качества работы системы вентиляции ежемесячно проводят контрольные замеры концентрации пыли и фтористых соединений на рабочих местах операторов, в кабинах электромостовых кранов и других участках цеха. При превышении предельно допустимой концентрации принимают меры для очистки вентиляционных систем и устранения неисправностей их работ.

Также производится озеленение как внутри, так и на территории предприятия. Растения оказывают благоприятное воздействие на психофизическое состояние человека, стимулируют микроклимат.

5.5 Меры по обеспечению устойчивости работы КПЦ в условиях чрезвычайной ситуации

К факторам, влияющим на устойчивость работы объектов, относятся: район расположения объекта, планировка и застройка территории объекта, системы электроснабжения, технология, производственные связи объекта, система управления, подготовленность объекта к восстановлению.

Производственные аварии которые могут произойти в КПЦ.

1. Потеря прочности, деформации, обрушение зданий и сооружений.

Основные причины обрушения здания: чрезмерные нагрузки, ошибки при конструировании, низкое качество работ, действие агрессивных сред.

2. Повреждение энергосистем, инженерных и технологических систем.

Основные причины: грозы, взрывы, пожары, самостоятельные аварии.

3.Утечки, выбросы.

4. Затопление.

Основные причины: разрушение гидротехнических сооружений, разрыв трубопроводов.

5. Аварии на транспортных коммуникациях.

6. Пожары и взрывы.

Основные причины: неисправность электросети и электроприборов; утечка газа; возгорание электроприборов, оставленных под напряжением без присмотра; неосторожное обращение с огнем (брошенные горящая спичка, окурок); использование неисправных или самодельных отопительных приборов; оставленные открытыми двери топок (печей, каминов); выброс горящей золы вблизи строений; беспечность и небрежность в обращении с огнем.

Устойчивость функционирования объекта обеспечивается выполнением следующих мероприятий:

1. Защита рабочих и служащих.

Обеспечивается устройством защитных сооружений, разработкой мероприятий по рассредоточению и эвакуации работающих и служащих, обучением работающих и служащих действиям в чрезвычайных ситуациях.

2. Повышение прочности и надежности важнейших элементов объекта.

- обеспечивается повышением прочности зданий и сооружений (рассредоточение, устройство пожарных разрывов, обваловка емкостей с легко воспламеняющейся жидкостью и т.д.);

- технологическое оборудование закрепляется на фундаментах, над ценным оборудованием устанавливается защитные устройства, ценное оборудование может быть размещено в подвальном помещении;

- энергосистемы предусматривают аварийные источники энергии; системы газоснабжения, теплоснабжения закольцовывают, а паропроводы располагают под землей.

3. Повышение устойчивости материально-технического снабжения.

Устойчивость обеспечивается путем создания запасов сырья с переходом на местные источники сырья, заблаговременной подготовкой складов.

4. Повышение устойчивости надежного управления объектом.

Для обеспечения надежного управления объектом оборудуют пульты управления объектом; диспетчерские пункты располагают в наиболее прочных помещениях; воздушные линии связи переводят на кабельные.

5. Разработка мероприятий по снижению вероятности возникновения вторичных поражающих факторов.

Это достигается:

- сведением к минимуму запасов горючих и ядовитых веществ на территории предприятий;

- выводом на безопасное расстояние сверхнормативных запасов.

6. Подготовка к восстановлению производства.

На объекте следует разрабатывать планы на восстановление предприятий. Сохранность технической документации обеспечивается путем копирования документации в виде микрофильмов и хранения копий в загородной зоне.

Заключение

В ВКР была модернизирована конструкция и разработана технология изготовления станка для обработки центровых отверстий в торцах валков прокатного стана.

В процессе выполнения ВКР по модернизации конструкции и технологии изготовления станка был проведен следующий комплекс мероприятий.

В литературном обзоре рассмотрены технологические методы изготовления валков прокатного стана и выявлено, что использование композитных валков является одним из главных направлений в области развития металлургического производства.

В конструкторской части модернизирована конструкция механизма главного движения, подобран мотор-редуктор взамен существующей клиноременной передачи, приведен расчет шпинделя станка на жесткость, согласно которому, при заданных условиях центрования шпиндель будет достаточно жестким. Разработана конструкция механизма перемещения, приведен расчет зубчатых передач на прочность и выносливость. Разработан общий вид станка и приведено описание его работы.

В технологической части рассмотрена технология изготовления ходового винта механизма перемещения. Произведен анализ технологичности винта. Подобрано оборудование и рассчитаны режимы резания при изготовлении винта. Разработан технологический процесс сборки станка.

В организационно-экономической части приведено технико-экономическое обоснование проекта. Определена стоимость станка затратным подходом, стоимость станка составила 43000 рублей. Приведено сравнение затрат по базовому и предлагаемому маршруту обработки, затраты по предлагаемому маршруту меньше чем затраты по базовому на 189331 рублей в год. Рассчитаны амортизационные отчисления ускоренным методом.

В части безопасности и экологичности проекта произведен анализ опасных и вредных производственных факторов при работе на разработанном станке. Разработаны меры по обеспечению безопасных и здоровых условий труда. Рассчитано защитное заземление. Разработаны меры по обеспечению устойчивости работы КПЦ в условиях чрезвычайной ситуации.

Список использованных источников

1 Металлорежущие станки: учебник для машиностроительных втузов / под ред. В. Э. Пуша. - Москва: Машиностроение, 1985. - 256с.: ил.

2 Пуш, В. Э. Конструирование металлорежущих станков / В. Э. Пуш. - Москва: Машиностроение, 1977. - 390 с.

3 Проников, А. С. Расчет и конструирование металлорежущих станков / А. С. Проников. - 2-е изд. - Москва: Высшая школа, 1986. - 431 с.

4 Дунаев, П. Ф. Конструирование узлов и деталей машин: учебное пособие / П. Ф. Дунаев, О. П. Леликов. - Москва: Высшая школа, 1998. - 447 с.

5 Справочник конструктора машиностроителя: в 3-х т. Т. 1 / В. И. Анурьев. - 5-е изд., перераб. и доп. - Москва: Машиностроение, 1978. - 728 с.

6 Режимы резания металлов: справочник / Ю. В. Барановский, Л. А. Брахман, Ц. З. Бродский [и др.]; под ред. Ю. В. Барановского. - Москва: Машиностроение, 1972. - 363 с.

7 Справочник молодого токаря / Б. Г. Зайцев. - Москва: Высшая школа, 1979. - 367 с.

8 Справочник технолога машиностроителя: в 2-х т. Т.1 / В. Б. Борисов, Е. А. Борисов, В. Н. Васильев [и др.]; под ред. А. Г. Косиловой. - 4-е изд., перераб. и доп. - Москва: Машиностроение, 1986. - 657 с.

9 Справочник конструктора машиностроителя: в 3-х т. Т. 2 / В. И. Анурьев. - 5-е изд., перераб. и доп. - Москва: Машиностроение, 1978. - 559 с.

10 Справочник конструктора машиностроителя: в 3-х т. Т. 3. / В. И. Анурьев. - 5-е изд., перераб. и доп. - Москва: Машиностроение, 1978. - 557 с.

Приложение 1

Спецификации

Таблица 5

Таблица 6

Таблица 7

Таблица 8

Размещено на Allbest.ru