
- •1 Информационно-аналитический обзор состояния вопроса 9
- •2 Исследовательская часть 34
- •3 Технический проект (технологическая часть) 65
- •4 Безопасность и экологичность 90
- •5 Экономическая часть 103
- •Введение
- •1 Информационно-аналитический обзор состояния вопроса
- •Литье под давлением на машинах литья под давлением с холодной горизонтальной камерой прессования
- •1.1.1 Технология литья под давлением алюминиевых сплавов
- •1.1.2 Технологическая оснастка для литья под давлением алюминиевых сплавов
- •1.1.3 Машины литья под давлением с холодной горизонтальной камерой прессования
- •1.2 Поршневая пара машины литья под давлением с холодной горизонтальной камерой прессования
- •1.2.1 Варианты конструкции поршневой пары
- •1.2.2 Способы производства заготовок деталей поршневой пары
- •1.2.3 Особенности эксплуатации поршневой пары
- •1.3. Проблема эксплуатационной стойкости поршневой пары машины лпд и опыт ее решения
- •1.3.1 Эксплуатационная стойкость поршневой пары
- •1.3.2 Основные методы повышения эксплуатационной стойкости поршневой пары
- •1.4 Ключевые характеристики работы
- •2 Исследовательская часть
- •2.1 Условия эксплуатации поршневой пары: тепловой, механический и триботехнический аспекты
- •2.1.1 Тепловой аспект
- •2.1.2 Механический аспект
- •2.1.3 Триботехнический аспект
- •2.2 Разработка вариантов конструкции биметаллического пресс – поршня
- •2.2.1 Базовый вариант конструкции пресс – поршня
- •2.2.2 Вариант конструкции биметаллического пресс – поршня №1
- •2.2.3 Вариант конструкции биметаллического пресс – поршня №2
- •2.3 Сравнительная оценка поршневой пары, выполненной по новым и базовому вариантам
- •2.3.1 Расчеты для базовой конструкции пресс-поршня и конструкции биметаллического пресс-поршня №1 и №2
- •2.3.1.1 Расчеты для базовой конструкции пресс-поршня
- •2.3.1.2 Расчеты для конструкции биметаллического пресс-поршня №1
- •2.3.1.3 Расчеты для конструкции биметаллического пресс-поршня №2
- •2.3.2 Расчет варианта замены латуни на бронзу и конструкции биметаллического пресс-поршня №1 и №2
- •2.3.2.1 Расчет варианта замены латуни на бронзу и конструкции биметаллического пресс-поршня №1
- •2.3.2.2 Расчет варианта замены латуни на бронзу и конструкции биметаллического пресс-поршня №2
- •2.3.3 Сравнительная оценка
- •2.4 Выбор технологии производства литой заготовки биметаллического пресс-поршня
- •2.5 Результаты промышленного опробования на базовом предприятии
- •2.6.4 Задача технического решения
- •2.6.5 Техническая сущность технического решения
- •2.6.6 Формула технического решения
- •2.7 Выводы по главе 2
- •3 Технический проект (технологическая часть)
- •3.1 Материал «рубашки» пресс-поршня и его характеристика
- •3.2 Плавильный агрегат
- •3.2.1 Общие сведения
- •3.2.2 Футеровка печи
- •3.3 Расчет шихты, требования к компонентам шихты, их подготовка
- •3.4 Технология плавки
- •3.5 Конструирование отливки
- •3.5.1 Оценка технологичности детали и меры ее повышения для получения литой заготовки
- •3.5.2 Выбор способа литья, определение количества отливок в металлической форме
- •3.5.3 Выбор положения отливки в кокиле и поверхности разъема кокиля и модели.
- •3.6 Определение припусков на механическую обработку, литейных баз, баз механической обработки
- •3.7 Определение конфигурации и количества стержней, их крепление, фиксация, вентиляция и армирование.
- •3.8 Литниково-питающей система
- •3.8.1 Расчет времени заливки кокиля
- •3.8.2 Определение тепловых узлов, конструирование и расчет прибылей.
- •3.8.3 Выбор литниковой системы, назначение и конструкции ее элементов, определение мест подвода расплава к полости кокиля
- •Параметры литниковой системы
- •3.8.3.2 Расчет выхода годного литья для спроектированной технологии
- •3.9 Изготовления кокиля
- •Латунная оболочка(латунная рубашка),
- •Стержень (базовый пресс-поршень)
- •3.10 Стержень
- •3.13 Компьютерного моделирование заполнения литейной формы с помощью программного пакета lvmFlow
- •3.14 Выводы по главе 3
- •4 Безопасность и экологичность
- •4.1 Оценка опасных и вредных производственных факторов
- •4.2 Техника безопасности
- •4.2.1 Безопасность технологического процесса
- •4.2.2 Безопасность эксплуатации грузоподъемного оборудования
- •4.2.4 Пожарная безопасность
- •Производственная санитария
- •4.3.1 Микроклимат в производственных помещениях
- •4.3.2 Содержание вредных веществ в воздухе рабочей зоны и вентиляция помещений
- •4.4 Вредные вещества в воздухе рабочей зоны
- •4.5 Освещение
- •4.5.1 Рекомендуемые источники света для производственных помещений
- •4.6 Вентиляция
- •4.7 Шум и вибрация
- •2. Вентиляция
- •4.8 Безопасность оборудования
- •4.9 Безопасность производственных процессов
- •4.10 Защита окружающей среды
- •4.10.1 Источники загрязнения окружающей среды
- •4.10.2 Мероприятия по защите атмосферного воздуха
- •4.10.3 Мероприятия по защите водного бассейна
- •4.10.4 Утилизация твердых отходов
- •5 Экономическая часть
- •5.1 Выбор метода сравнительной оценки вариантов
- •5.2 Оценка технологической себестоимости по базовому и предлагаемому вариантам
- •5.2.1 Затраты на вспомогательные материалы
- •5.2.2 Затраты на технологическую электроэнергию
- •5.7 Вывод по главе 5
4.9 Безопасность производственных процессов
Организация и проведение производственных процессов в литейном производстве осуществляется по ГОСТ 12.3.027-81 «Работы литейные. Требования безопасности» и ГОСТ 12.2.003-91 «Оборудование производственное. Общие требования безопасности» [40].
Опасные факторы на плавильном участке приведены в таблице 4.10.
Таблица 4.10 – Опасные факторы
Операция |
Опасный производственный фактор по ГОСТ 12.0.003-88 |
Мероприятия предупреждающие травматизм |
Продолжение таблицы 4.10
|
||
Плавка металла |
Опасная величина напряжения в сети U=380 вольт |
Установка заграждений, применение зануления, инструмента с изолированными рукоятками |
Операция |
Опасный производственный фактор по ГОСТ 12.0.003-88 |
Мероприятия предупреждающие травматизм |
|
Высокая температура в плавильной печи t = 760°С |
Установка воздушного душа, применение СИЗ (спец.одежда, рукавицы). |
Повышенная температура над печью tB~100°С |
Установка воздушного зонта |
При проведении работ в токоведущих частях, находящихся под напряжением выполнение работ по наряду не менее чем двумя лицами, с применением электрозащитных средств, с обеспечением безопасного расположения работающих и используемых механизмов и приспособлений.
В целях безопасности производственных процессов для устранения непосредственных контактов работающих с исходными материалами, оказывающими вредное воздействие, в проекте предусмотрено:
Применение приточно-вытяжной вентиляции;
Применение дистанционного управления и оградительных устройств;
Применение спецодежды и СИЗ.
В конструкции индукционной тигельной печи предусмотрены:
Приборы контроля плавки, срабатывающие при нарушении целостности тигля, крышка, закрывающая зеркало металла;
Системы аварийного слива воды;
Ограждение и сигнализация;
Приямки перед каждой печью, предназначенные для аварийного слива металла из тигля;
Устройство аварийного возврата печи.
4.10 Защита окружающей среды
4.10.1 Источники загрязнения окружающей среды
Источником загрязнения является плавильная печь, которая насыщает воздух СО и пылью, которая образуется в результате трения шихтовых компонентов друг с другом и футеровкой печи, а также в результате испарения жидких металлов и шлака и их последующей конденсации и окисления в виде твердых частиц и протекания некоторых химических реакций. Для исключения попадания в атмосферу пыли шихтовых материалов, оксидов и других металлов применяют очистку в осадительной камере и скрубберах.
4.10.2 Мероприятия по защите атмосферного воздуха
Предельно допустимое содержание вредных веществ в воздухе рабочей зоны:
Содержание вредных веществ в воздухе рабочей зоны не должно превышать установленных предельно допустимых концентраций (ПДК);
При одновременном содержании в воздухе рабочей зоны нескольких вредных веществ однонаправленного действия сумма отношений фактических концентраций каждого из них (С1, С2,…,Сn) в воздухе помещений к их ПДК (ПДК1, ПДК2, ... ,ДЦКn) не должна превышать единицы;
При одновременном содержании в воздухе рабочей зоны нескольких вредных веществ, не обладающих однонаправленным действием ПДК остаются такими же, как и при изолированно воздействии;
По мере разработки и установления ПДК новых химических веществ они утверждаются Министерством здравоохранения;
ПДК распространяются на воздух рабочей зоны всех рабочих мест независимо от их расположения (в производственных помещениях, в горных выработках, на открытых площадках, транспортных средствах);
Для предотвращения выброса вредных веществ в окружающую среду применяется циклон, где осаждается более крупная пыль. Коэффициент пылеулавливания в циклоне составляет 70%. Учитывая большую долю выходящих газов с высокой температурой, подлежащие очистке от мелкодисперсной пыли (более 75% пыль состоит из частиц менее 60 мкм), предусмотрен скруббер.
Шлак выводят с завода автотранспортом на промышленную отвал, мелкодисперсную пыль используют при изготовлении металлизированных брикетов, которые заменяют 20% шихты.
Выделяющимися вредными выбросами являются по ГОСТ 17.2.1.01-76 “Защита окружающей среды” - газообразные и парообразные вещества.
Для соблюдения правил по охране окружающей среды необходимо:
1. Вокруг цеха предусмотрены зеленые насаждения, газоны;
2. Очистка воздуха от пыли производится в циклоне с коэффициентом 70%;
3. Для очистки воздуха от газов и жидких примесей применяют адсорбционную очистку;
4. Применение оборотной производственной воды для охлаждения агрегатов и в теплообменных гидростанциях;
5. Предусмотрена установка скруббера;
6. Для очистки воздуха от примесей в системах приточной вытяжной вентиляции использовать фильтры, в которых запыленный воздух пропускается через пористый фильтрующий материал.