2.4 Расчет оборудования стержневых отделений

Расчет количества оборудования для стержневых отделений включает расчет числа агрегатов для изготовления стержней и сушил для их сушки и подсушки после окраски.

Расчет количества оборудования базируется на предварительном расчете объема производства стержневого отделения, который выполняют по таблице 22.

При массовом производстве отливок для изготовления стержней широко применяются высокопроизводительные автоматические машины и линии. В цехах единичного, мелкосерийного и серийного производства применяется универсальное оборудование, пригодное для широкой номенклатуры стержней. Характеристики некоторых стержневых машин приведены в таблице 23.

Таблица 22 – Объем производства стержневого отделения

№ отливок	Число отливок, шт/год	Стержни			Потребность стержней, шт			Масса стержней на год с учетом брака, кг
		№ стержня	габаритные размеры, мм	масса, кг	на отливку	на годовой выпуск отливок	на год с учетом брака отливок и стержней

Таблица 23 – Характеристики стержневых машин

Модель	Характеристика	Наибольшая масса стержней, кг	Произво-дительность, цикл/ч
4509А 9128Б5 9128Б9 233М 4554А	Автомат для изготовления стержней в горячих ящиках с вертикальным разъемом Пескодувный стержневой полуавтомат для изготовления песчаных стержней То же Встряхивающая машина Однопозиционный автомат для пустотелых стержней	5 16 100 250 10	150 200 120 20 60

Для изготовления стержней широко применяются жидкие самотвердеющие смеси (ЖСС) и холоднотвердеющие смеси (ХТС). Ниже приведены примеры типовых линий изготовления стержней на основе этих процессов.

Линия изготовления стержней из ЖСС модели 86500 имеет следующие характеристики: наибольшая масса стержня 1500 кг, производительность 3 цикла/ч, размер стержневого ящика 2000×1500×1000 мм, площадь 190 м².

Линия изготовления стержней массой 40…100 кг из ХТС имеет следующие характеристики: производительность 60 циклов/ч, годовой выпуск стержней 127000 шт., размеры стержневого ящика 1000×800×560 мм, площадь 300 м², численность работающих в смену 5 чел.

Количество стержневых машин, необходимое для выполнения программ, рассчитывается по формуле и расчетной ведомости, аналогичным формуле (5) и таблице 21 для формовочного отделения. Для проектирования стержневых отделений составлены таблицы технологических групп стержней для различных видов производства (группа – масса стержня – габариты стержневых ящиков) и таблицы размерных рядов стержневых участков для цехов различных отраслей промышленности, в которых указываются типы машин, сушил, коэффициенты загрузки и т.д.

Для сушки стержней применяют камерные, этажерочные и тележечные сушила периодического действия и конвейерные сушила непрерывного действия.

Расчет числа сушил выполняют с учетом цикла сушки стержней и принятого типоразмера печей. Загрузку сушильных печей рассчитывают по форме, представленной в таблице 24.

Таблица 24 – Расчетная ведомость количества сушил

№ стержней	Вид смеси и температура сушки (подсушки)	Годовая потребность стержней, шт	Размеры сушильных плит, мм	Число стержней на плите, шт	Число плит на годовую программу, шт	Продол-жительность сушки (подсушки), ч

Необходимое для выполнения программы число конвейерных N_кс и камерных сушил N_кмс определяются по формулам

, (8)

, (9)

где S, S_Э – площади сушильных плит на годовую программу

и одной полки этажерки, м²;

t_с – продолжительность цикла сушки, ч;

l, n_э – расстояние между этажерками в сушиле и число полок

на этажерке;

Ф_дс – действительный годовой фонд работы сушил;

L – длина конвейера в зоне сушила, м;

η_с – коэффициент заполнения объема сушил;

V_ст – объем стержней с учетом брака отливок и стержней

на годовую программу, м³;

V_с – объем сушил, м³;

K_нст – коэффициент неравномерности потребления

стержней.

Площади стержневых отделений рассчитываются по фактическому расположению оборудования. При расчете по укрупненным показателям площадь отделения принимается по количеству рабочих мест.

На одно место площадь составляет 6 м² для мелких стержней, 8 м² для средних стержней и 12 м² для крупных стержней. В литейных цехах автомобильной и тракторной промышленности площадь стержневого отделения составляет 70…90%, а в цехах транспортного машиностроения 25…50% площади формовочного отделения.