расчет оборудования участков литейных цехов

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

к выполнению расчетно-графического задания

РАСЧЕТ УЧАСТКОВ ЛИТЕЙНЫХ ЦЕХОВ

Новосибирск

2013

Министерство общего и профессионального образования Российской Федерации

Новосибирский государственный технический университет

Методические указания

к расчетно-графическому заданию по курсу

«Оборудование литейных участков художественного литья»

для студентов МТФ V курса, обучающихся по специальности 261001 – «Тех-

нология художественной обработки материалов», дисциплина «Оборудова-

ние литейных участков художественного литья» и студентов IV курса, обу-

чающихся по направлению 261400 – «Технология художественной обработки материалов», дисциплина «Технология художественного литья» дневного обучения

Новосибирск

2013

2

В методических рекомендациях приведены задание и основные сведения по проектированию плавильных отделений, смесеприготовительных отделений,

формовочных отделений, стержневых отделений и термообрубных отделе-

ний литейных цехов. Выполнение этой работы предусмотрено учебным пла-

ном подготовки студентов V курса, обучающихся по специальности 261001 – «Технология художественной обработки материалов», (дисциплина «Обору-

дование литейных участков художественного литья») и студентов IV курса,

обучающихся по направлению 261400 – «Технология художественной обра-

ботки материалов» (дисциплина «Технология художественного литья» днев-

ного обучения).

Составитель: канд. техн. наук, Д.В. Лазуренко

Рецензент: канд. техн. наук Н.В. Плотникова

Работа подготовлена кафедрой "Материаловедение в машиностроении"

Новосибирский государственный технический университет, 2013 г.

3

РАСЧЕТНО-ГРАФИЧЕСКОЕ ЗАДАНИЕ

Цель работы - расчет заданного участка литейного цеха.

1. Основное содержание работы

Выполнение задания должно осуществляться последовательно на осно-

вании определения основных параметров участков литейных цехов:

1.Выполнение чертежа отливки.

2.Расчет мощности производства.

3.Определение фонда времени.

4.Выбор типа оборудования.

5.Расчет количества оборудования.

6.Выбор вспомогательного (подъемно-транспортного) оборудования.

7.Расчет площадей участка литейного цеха.

8.Схематическое изображение расположения оборудования на участке.

2.Варианты заданий

Вметодическом пособии представлены рекомендации для расчета сле-

дующих участков:

1.Плавильные отделения.

2.Смесеприготовительные отделения.

3.Формовочные отделения.

4.Стержневые отделения.

5.Термообрубные отделения.

Варианты заданий представлены в таблице 1.

3.Расчет мощности производства

При расчете любого из отделений литейного цеха необходимым являет-

ся предварительный расчет мощности производства (объем производимой продукции – т/ год). Количество отливок в зависимости от объема производ-

ства и массы продукции приведено в таблице 2.

4

Таблица 1. Варианты заданий.

Номенклатура производимых изделий заносится в таблицу, в которой необходимо указать наименование деталей и их массу.

4.Определение фонда времени

На следующем этапе расчета литейных участков необходимо определить фонд времени, т.е. время, затрачиваемое на производство продукции в год.

При расчете фонда времени для оборудования и рабочих следует различать календарный, номинальный и действительный фонды времени.

Календарный фонд времени рассчитывается исходя из количества дней в году и часов в сутках, и составляет Фк = 8760 ч/год.

Номинальный фонд времени учитывает режим работы оборудования и рабочих без учета потерь и зависит от количества смен:

ФН=2070 ч/год при односменном режиме;

ФН=4140 ч/год при двухсменном режиме;

ФН=6210 ч/год при трехсменном режиме работы цеха.

Однако, номинальный фонд времени рассчитывает без учета простоев оборудования в связи с ремонтом, отпусками рабочих и праздничными дня-

ми. Таким образом, действительный фонд времени рабочего сокращается до:

Фд = 1860 ч/год с учетом 15-ти дневного отпуска и 8 праздничных дней при односменном режиме работы;

Фд = 1840 ч/год с учетом 18-ти дневного отпуска и 8 праздничных дней при односменном режиме работы;

Фд = 1820 ч/год с учетом 18-ти дневного отпуска и 8 праздничных дней при односменном режиме работы.

Потери времени, связанные с простоем оборудования, изменяются в за-

висимости от количества смен. Кроме того, потеря от фонда времени связана с типом используемого оборудования. Данные для оборудования различного типа приведены в таблице 3.

6

Таблица 3. Потери от действительного фонда рабочего времени.

На основании полученных данных, а именно мощности производства и фонда времени, производятся дальнейшие расчеты.

5.Расчет оборудования отделений литейных цехов

5.1.Расчет оборудования плавильных отделений

Расчет и выбор основного и вспомогательного оборудования для пла-

вильных участков осуществляется на основании массы выплавляемых в цехе сплавов и их химического состава. Сплавы принято подразделять на железо-

углеродистые и цветные, которые, в свою очередь, классифицируются на тя-

желые и легкие, легкоплавкие и тугоплавкие и т.д.

Основными свойствами сплавов, используемых в литейной промышлен-

ности, являются: температура плавления, плотность оксидных пленок на по-

верхности расплава и степень химической активности. Таким образом, выбор плавильного оборудования напрямую зависит от вида литейного сплава и его физических и химических свойств.

7

Основные технологические операции, выполняемые в плавильном отде-

лении литейного цеха:

1.Прием и разгрузка шихтовых материалов, топлива, флюсов в расход-

ные емкости.

2.Подача шихты, топлива, флюсов к дозирующим устройствам и набор в соответствии с расчетами.

3.Прокалка, подогрев, просев, дрорбление шихты, топлива, флюсов.

4.Загрузка шихты, топлива и флюсов в печь и плавка металла.

5.Выдача жидкого сплава и шлака из плавильной печи

6.Термовременная обработка и доводка сплава в печах перед раздачей

7.Передача жидкого сплава на разливку

8.Опорожнение плавильной печи после окончания цикла и подготовка

печи для следующей плавки.

Каждая операция осуществляется на определенном участке отделения:

1.На участке навески шихты.

2.На участке плавки.

3.На участке внепечной обработки сплава.

Выбор плавильного оборудования основан на металлургических воз-

можностях обеспечения заданного количества сплава, типа используемой шихты, энергетических ресурсов, количеством производимых вредных отхо-

дов и экономической целесообразности. Основные типы плавильных агрега-

тов приведены в таблицах 4-7.

Таблица 4. Ваграночные комплексы.

8

Таблица 5. Индукционные тигельные печи.

9

Окончание таблицы 5

10