Приходько - метод указания ПЛЦ ПДФ (58) укр

термообробці виливків; вплив шкідливих випарів при ґрунтовці виливків і ін.

Питання для самоперевірки

1Які операції виконуються у термообрубному відділенні ливарного цеху?

2В яких випадках у ливарному цеху термообрубного відділення не передбачається?

3З урахуванням яких факторів визначаються технологічні потоки термообрубного відділення?

4Послідовність розрахунків термообрубного відділення.

5Для якої номенклатури виливків у ливарному цеху передбачаются дільниці для термічної обробки?

6Як визначити продуктивність термічної печі камерного типу періодичної дії?

7Від чого залежить вибір технологічного процесу ґрунтовки

виливків?

8Для чого призначені проміжні склади виливків? Як розрахувати

їх площу?

9Назвіть допоміжні дільниці відділень обрубки й очистки

виливків.

1.3 Тема 3. Проектування складів і допоміжних відділень ливарного цеху

1.3.1 Розрахунок і проектування складів

Загальні рекомендації. Розрахунок площ складів формувальних і шихтових матеріалів. Обладнання і механізація складів. Проектування дільниць підготовки формувальних матеріалів. Проектування дільниць підготовки шихтових матеріалів. Розрахунки витрат допоміжних матеріалів.

Посилання на літературу: /1/ 210–224, /3/ 182-197, /4/ 143-145.

Методичні вказівки

Характерною рисою ливарного виробництва є споживання великої кількості вихідних матеріалів. Залежно від обсягу робіт всі склади машинобудівних заводів розділяються на загальнозаводські (базисні) і прицехові. Загальнозаводські склади, обслуговують всі або кілька цехів заводу, організуються на невеликих заводах, що споживають вихідні матеріали в невеликих кількостях. На великих заводах організуються прицехові склади (менше витрати на перевезення й на механізацію). Для

21

машинобудівних заводів склади формувальних, шихтових матеріалів, палива й флюсів рекомендується проектувати при ливарних цехах. Залежно від виробничої потужності цеху склади шихтових і формувальних матеріалів бувають об'єднані і самостійні.

Поставка матеріалів ливарним цехам машинобудівних заводів може здійснюватись в підготовленому або непідготовленому виді. При надходженні матеріалів у непідготовленому виді в складі повинні бути передбачені відповідні підготовчі відділення: оброблення шихти, підготовки вогнетривких матеріалів, дроблення, розмелу й сушіння глини, піску й ін.

У залежності від потужності ливарного цеху й виду сплаву виливків склади шихтових і формувальних матеріалів розташовують як в одному прольоті, так і в окремих прольотах, розташовуваних з торцевої частини ливарного цеху з однієї або з двох сторін - склади шихтових матеріалів розташовується паралельно плавильному відділенню ливарного цеху, а склад формувальних матеріалів - у протилежному торці ливарного цеху, паралельно стрижневому або обрубному відділенню. При великій потужності ливарного цеху склади шихтових матеріалів, крім одного критого прольоту, мають кранову естакаду.

Всі формувальні й шихтові матеріали рекомендується зберігати в закритих приміщення. Склади шихтових матеріалів можуть не опалюватися. Формувальні матеріали треба зберігати при температурі не нижче +50С. У південних малосніжних районах металеві матеріали можна зберігати на відкритих площадках.

Формувальні піски зберігаються в залізобетонних засіках або металевих і залізобетонних бункерах. Великий запас сухих пісків рекомендується зберігати в залізобетоних або металевих силосах поза будівлею цеху. Сира глина зберігається в прийомних ямах або залізобетонних засіках, суха мелена глина й бентоніт – у закритих металевих бункерах і ємностях. Рідкі зв’язуючі компоненти формувальних і стрижневих сумішей зберігаються в цистернах і спеціальних ємностях в опалювальному приміщенні. Компоненти шихти окремо зберігаються у засіках або штабелях, вимощених бетонованих площадках, на піддонах, у металевих ящиках і контейнерах. Вогнетривки матеріали – у закритих складах у контейнерах, пакетах або штабелях на площадках.

Вихідною базою для проектування складів є результати розрахунків площі засіків для кожного матеріалу й всієї площі складу. Ці розрахунки повинні виконуватися відповідно до норм проектування ливарних цехів, якими передбачаються витрата матеріалів, терміни їхнього зберігання й режим роботи й фонд часу ливарного цеху.

Кількість шихтових і формувальних матеріалів, що зберігаються на складі, визначається відповідно до розрахунків плавильного й сумішоприготувального відділень. Методика розрахунків площі складів шихтових і формувальних матеріалів і норми для всіх розрахунків наведено в літературних джерелах.

22

При складах формувальних матеріалів рекомендується створювати дільниці підготовки формувальних матеріалів. В окремих випадках до складу дільниць підготовки формувальних матеріалів включаються дільниці регенерації відпрацьованих сумішей. Відділення для підготовки шихти рекомендується проектувати при складах шихтових матеріалів. Майже всі шихтові матеріали перед надходженням у виробництво піддаються підготовчій обробці для додання їм зручної форми. Розрахунок необхідної кількості обладнання по підготовці шихтових і формувальних матеріалів виконується за методикою, наведеною в літературних джерелах.

Компонування складів можна проводити після аналізу типових варіантів розміщення обладнання.

Питання для самоперевірки

1В якому вигляді здійснюється поставка матеріалів ливарним

цехам?

2В яких випадках у ливарному цеху повинні бути відділення підготовки формувальних та шихтових матеріалів?

3Від яких факторів залежить розташування складів шихтових і формувальних матеріалів?

4Де зберігаються формувальні піски?

5Де зберігаються рідкі зв’язуючі компоненти формувальних і стрижневих сумішей?

6Де зберігаються компоненти шихти?

7Де зберігаються вогнетривкі матеріали?

8Як визначити кількість шихтових матеріалів, що зберігаються на

складі?

9Як визначити кількість формувальних матеріалів, що зберігаються на складі?

1.3.2 Проектування допоміжних відділень ливарного цеху

Ремонтна служба цеху. Експрес-лабораторії. Дільниця ремонту футеровки ковшів, тигелей і різних печей. Цехові комори служби постачання. Цеховий транспорт. Енергетичне господарство.

Посилання на літературу: /1/ 225–232, 239-243, /3/ 198-200, 207-249.

Методичні вказівки

Допоміжні служби ливарних цехів включають наступні підрозділи:

-ремонтну службу цеху, призначену для поточного ремонту й обслуговування обладнання,

-дільниця ремонту футеровки ковшів, тигелей і різних печей;

23

-експрес-лабораторії для оперативного контролю хімічного складу виплавлюваного металу,

-експрес-лабораторії для контролю властивостей формувальних і стрижневих сумішей,

-цехові комори служби постачання.

Ремонтна служба цеху - забезпечує міжремонтне обслуговування всього обладнання й приладів цеху протягом усього часу роботи. Проектування цехової ремонтної служби зводиться до визначення залежно від кількості обладнання цеху розмірів приміщень майстерень і кількість ремонтних верстатів.

Експрес-лабораторія формувальних матеріалів забезпечує безперервний контроль основних технологічних властивостей виготовлених формувальних і стрижневих сумішей. Металургійна експреслабораторія забезпечує систематичний контроль хімічного складу виплавлюваного металу до розливання його у форми. Металургійні лабораторії розміщають можливо ближче до робочої площадки печей. Якщо це неможливо, то лабораторію зв'язують із печами пневмопоштою для швидкої доставки проб. Розмір приміщень лабораторій визначається плануванням.

Цехові комори проектують для зберігання різних допоміжних матеріалів, інструмента і ін. Площі комор розраховуються в залежності від потужності ливарного цеху і його серійності. Цехові комори й контори майстрів, розміщають у першому поверсі на площах основних відділень у місцях, зручних для відвідування, але непридатних для виробничих операцій.

Ливарне виробництво характерно багаторазовим переміщенням великих кількостей різних насипних і штучних вантажів, тому транспортні операції в ньому по трудомісткості є важливою складовою виробничого процесу. Отже, при проектуванні ливарних цехів механізації транспортних операцій необхідно приділяти велику увагу. Вибір і розрахунок транспортного встаткування виробляється по кожному відділенню цеху, включаючи склади.

Залежно від зони дії транспортні засоби ливарного цеху підрозділяють на міжцехові й внутріцехові. Міжцехові перевезення вантажів ливарного виробництва виконують автотранспортом, а також самохідними електрокарами. Для внутріцехових вантажопотоків ливарного виробництва використають наступні підйомно-транспортні пристрої:

-періодичної дії (крани різних типів, підйомники, ручні й електричні візки на підвісних рейкових шляхах, єлектронавантажувачі);

-безперервної дії (конвеєри різного типу);

-пневмотранспорт.

При проектуванні цеху визначається довжина й вантажопідйомність

кранів і кран-балок, а їхня кількість розраховується. Довжина крана відповідає прийнятій ширині прольоту, вантажопідйомність - максимальній масі переміщуваного вантажу.

24

Конвеєрні пристрої підрозділяються на наступні типи: візкові, роликові (або рольганги), пластинчасті, підвісні, стрічкові, гвинтові, вібраційні та ковшові елеватори.

Візкові конвеєри застосовуються для транспортування ливарних форм при потоковому виробництві виливків. Роликові конвеєри (або рольганги) застосовують у ливарних цехах для переміщення форм і стрижнів на піддонах, порожніх опок, а також виливків в очисних відділеннях — у тарі, на піддонах або без них. Роликові конвеєри підрозділяють на неприводні і приводні. Пластинчасті конвеєри. застосовують у ливарних цехах для транспортування дрібних і середніх гарячих виливків від місць вибивання в очисні відділення. Підвісні конвеєри застосовують для транспортування по підвісних шляхах на спеціальних підвісках дрібних виливків в ливарних цехах масового виробництва. Стрічкові конвеєри застосовуються для транспортування сипучих формувальних матеріалів, готових формувальних сумішей, відпрацьованих сумішей, іноді коксу й вапняку на складах шихти й різних відходів формувальних сумішей. Гвинтові конвеєри (шнеки) застосовують для транспортування меленої або дрібної просушеної глини, меленого вугілля й для роздачі цих матеріалів по бункерах. Ковшові елеватори застосовують у ливарних цехах для переміщення по вертикальному напрямку сухих і вологих пісків, глини, відпрацьованих сумішей, відходів. Вібраційні конвеєри застосовують для транспорту відпрацьованої суміші, виливків після вибивання й літників.

Установки пневматичного транспорту дозволяють транспортувати порошкоподібні й дрібнозернисті матеріали по трубопроводу в повітряному струмені. Повітря рухається по трубопроводу внаслідок різниці тисків на початку й наприкінці трубопроводу, що створюється насосами. Також застосовують пневматичні установки для передачі в лабораторію на аналіз ливарних проб.

Для розробки енергетичної частини проекту необхідні вихідні дані по окремих видах енергії:

-електричної,

-стисненого повітря,

-пару,

-води,

-палива.

Електроенергія в ливарних цехах витрачається на технологічні цілі, силові установки й освітлення. Електроенергія для технологічних потреб витрачається на плавку металу, очищення виливків, термообробку виливків і ін. Силова електроенергія - на електропривод установленого встаткування. Річна потреба електроенергії на технологічні потреби розраховується на основі встановленої потужності обладнання й річного фонду часуйогороботи.

На стисненому повітрі у ливарному цеху працюють формувальне й стрижневе обладнання, пневматичні підйомники, пневмотранспорт і ін.

25

Витрата повітря визначається для кожної одиниці встаткування за паспортним даними залежно від режиму роботи цеху.

Вода у ливарному цеху використається на технологічні і побутові потреби. Технологічні потреби: приготування формувальних сумішей (якщо передбачені), охолодження виливків, охолодження сумішей післявибивання, охолодження плавильних печей, гідроочищення виливків, мийка виливків перед ґрунтовкою й ін. Витрата води на технологічні потреби визначається по її питомій витраті на 1т придатного лиття. Витрату води на побутові потреби можна визначити по санітарних нормах на одну працюючу людину за зміну.

Паливо у вигляді газу, мазуту і вугілля в ливарному цеху використається для сушіння ковшів, прокалювання шихти, іноді термообробки, сушіння виливків і інших цілях. Укрупнені розрахунки ведутьсяпопитомихнормахвитратина1тпридатноголиття.

Водяна пара в ливарному цеху використається для опалення й вентиляції приміщень.

Питання для самоперевірки

1Які підрозділи ливарного цеху вважаються допоміжними службами?

2Призначення ремонтної служби цеху?

3Призначення металургійної експрес-лабораторії?

4Призначення експрес-лабораторії формувальних матеріалів?

5Призначення цехових комор служби постачання?

6Які підйомно-транспортні пристрої використають для внутріцехових вантажопотоків?

7Які підйомно-транспортні пристрої відноситься до транспорту періодичної дії?

8Які підйомно-транспортні пристрої відноситься до транспорту безперервної дії?

9Призначення пневмотранспорту?

10Як розраховується кількість електроенергії для технологічних

потреб?

11Як розраховується кількість силової електроенергії?

12Як визначається витрата стисненого повітря ?

13Як визначаються витрати водиу ливарному цеху?

14Куди у ливарному цеху використуються водяна пара і паливо? Як розраховується їхня кількість?

1.4 Тема 4. Будівельна частина проекту

26

Основні терміни й елементи промислового будівництва. Будівля цеху й її елементи. Поверховість будівлі. Архітектурно-будівельне вирішення. Технологічна схема цеху. Побудова вантажопотоків

Посилання на літературу: /1/ 246-275, /3/ 274-301, /4/ 178-179

Методичні вказівки

Розміри будівельних параметрів будівель установлюють на основі єдиної модульної системи (ЄМС). Це забезпечує можливість взаємозамінності будівельних елементів будівель. У будівельній уніфікації за одиницю прийнятий модуль, рівний 100 мм. Модуль визначає відстань між колонами (крок колон), ширину прольотів, висоту приміщень, відстані в осях між несучими конструкціями, розміри плит покриттів і перекриттів, прорізи вікон, воріт, дверей.

Ширину прольотів і кроки колон приймають кратними укрупненим модулям 60М (6м), висоту поверхів виробничих будівель - кратної укрупненим модулям 12М (1,2м) і 6М (0,6м), будівель адміністративнопобутового призначення - кратної модулю ЗМ (0,3 м).

Термінологія параметрів виробничих будівель:

-об'ємно-планувальний елемент — частина будівлі з певними довжиною, шириною, висотою прольоту й кроком колон;

-висота приміщення — відстань від підлоги до низу конструкцій, що

їїперекривають;

-проліт — відстань між розбивочними осями окремих опор у напрямку, що відповідає основній несучій конструкції перекриття;

-крок колон — відстань між розбивочними осями — рядами колон, що визначають розташування опор основних несучих конструкцій;

-сітка колон — розташування розбивочних осей і рядів колон у

плані.

Ширину й висоту прольотів установлюють залежно від розміщення й висоти технологічного встаткування й типу підйомно-транспортних засобів, маси й розмірів виливків, висоти їхнього підйому.

Уніфіковані типові прольоти залежно від їхнього розташування підрозділяють на середній і крайній при послідовному розташуванні, а також на поздовжні й поперечні. Поздовжні й поперечні прольоти в ливарних цехах можуть мати різну висоту.

Для ливарних цехів проектують будівлі каркасного типу. Несучий каркас складається з колон, встановлених на фундаментах і пов'язаних балками й фермами. Каркаси будівель бувають залізобетонні збірні, монолітні, а також металеві (сталеві).

Вибір будівельних конструкцій залежить від призначення ливарного цеху, маси виливків, застосовуваного технологічного обладнання, способів механізації виробництва, навантажень від технологічного й кранового обладнання, а також об'ємно-планувального рішення будівлі.

27

Фундаменти й фундаментні балки застосовують, як правило, збірні, залізобетонні.

Колони підрозділяють на зовнішні й внутрішні. Крок колон по зовнішній осі приймають рівним 6м, по внутрішній 12 м. У будівлях з мостовими кранами колони мають консолі для обпирання підкранових балок. Підкранові балки застосовують залізобетонні або сталеві.

Покриття будівлі залежить від об'ємно-планувального рішення й застосовуваного матеріалу. У практиці для будівництва ливарних цехів застосовують збірні залізобетонні й металеві балки й ферми. Ферми бувають плоскі з рівнобіжними поясами й скатні - розкісні й безрозкісні. Ферми встановлюють на колони або на підкроквяні ферми. Підкроквяна ферма підтримує кроквяну й опирається на колони середніх рядів, розташовані через 12 м.

Стіни виробничих будівель підрозділяють на несучі, самонесучі, фахверкові. Несучі стіни – сприймають навантаження від перекриття, виконують в основному із цегли. Самонесучі стіни несуть функцію конструкції, що обгороджує, і сприймають навантаження від сили ваги, гнучко пов'язані з каркасом будинку. Стіни цього типу найбільш уживані в практиці будівництва. Фахверкові стіни застосовуються для огородження торців прольотів, не сприймають ніяких навантажень, сила ваги передається на каркас, до якого ці стіни кріпляться. У якості матеріалу для таких стін найбільше широко використають керамзитобетонні панелі.

На довгих сторонах зовнішніх прольотів для природного освітлення виконуються світлові прорізи.

Покрівельне покриття ливарного цеху залежить від типу покриття будівлі (типа ферм), кліматичних умов місцевості. Покрівлі проектують ліхтарними або безліхтарними. Ліхтарі виробничих будівель підрозділяють на світлові, аераційні й світлоаераційні, по конструктивному рішенню — на двобічі, однобічні і зенітні.

Конструкції підлог цеху складаються з покриття, прошарку, стяжки й основи (в окремих випадках - гідроізоляції). У ливарних цехах підлоги повинні мати високу міцність і стійкість до зношування, тому до конструкції підлоги цеху пред'являються високі вимоги.

Ливарні цехи проектують як одноповерховими, так і двоповерховими. У практиці будівництва найпоширеніші одноповерхові будівлі. Одноповерхові будівлі підрозділяють на будівлі павільйонної і суцільної забудови (пролітні).

Двоповерхові будівлі проектують для виробництв із розміщенням виробничого потоку у вертикальному напрямку або у двох-трьох рівнях. Для конвеєрних цехів потокового виробництва, проектують двоповерхові будівлі з розміщенням основних виробничих відділень на другому поверсі. Так само існують будівлізмішаноїповерховості.

Будівля ливарного цеху повинна відповідати технічним і естетичним вимогам, мати гармонійні пропорції. У будівлі ливарного цеху рекомендується мати мінімальну кількість внутрішніх стін і перегородок.

28

Внутрішні стіни будуються тільки в тому випадку, якщо необхідно ізолювати приміщення з великими тепло- і газовиділеннями, із сильно пахучими речовинами, і приміщень із дуже шумливим устаткуванням (ґрунтувальні, плавильні, обрубні відділення, трансформаторні підстанції тощо). Найкраща компактна конфігурація плану цеху у вигляді прямокутника. Цехи крупносерійного й масового виробництва доцільно розміщати в будівлях, що мають форму плану з відношенням сторін від 1:1 до 1:3; для цехів дрібносерійного й одиничного виробництва великих і важких виливків, а також для цехів сталевого лиття доцільні будівлі витягнутої форми з відносинам сторін більше 1:3.

При компонуванні відділень і обладнання цеху необхідно передбачати чітку схему внутрішніх проїздів, зручних для транспорту й безпечних для руху потоків людей. При розробці технологічної схеми ливарного цеху необхідно забезпечити найкоротші й зручні передачі рідкого металу, готових формувальних і використаних сумішей. Тому у всіх схемах ливарних цехів розташовують поруч плавильне відділення й заливальні дільниці формувальних відділень, формувальні й сумішоприготувальні відділення, стрижневе відділення й складальні дільниці формувальн відділень. Транспортування виливків в обрубне відділення бажано сполучити з охолодженням, тому наближення обрубного відділення до формувального не обов'язково.

Склади свіжих і регенерованих пісків розміщаються в силосних вежах поза цехом, біля основних споживачів цих матеріалів або на складах у цеху. Проміжні склади моделей і стрижневих ящиків повинні перебувати в безпосередній близькості від формувальних і стрижневих машин і робочих місць, причому повинен бути забезпечений зручний і безперебійний транспорт цього оснащення.

При компонуванні плану ливарного цеху порівнюють кілька варіантів і вибирають оптимальний. Після цього кольоровими олівцями наносять всі потоки вантажів, які необхідно виконувати при функціонуванні цеху для виконання технологічного процесу одержання придатних виливків. Напрямок переміщення вантажів вказується стрілками. Установивши шлях і напрямок вантажопотоків, визначається їхня потужність (розраховується маса або кількість переданих вантажів в одиницю часу) і підбирається відповідне підйомно-транспортне встаткування. Для наочності шляху переміщення вантажів і матеріалів потоки зображують наступними кольорами:

рідкий метал - червона суцільна, гарячівиливки - червона штрихова, холоднівиливки - синя суцільна придатнівиливки - синя штрихова зворот - коричнева суцільна

свіжікомпоненти формувальних сумішей - жовта суцільна стрижніжовта штрихова готова формувальна суміш - зелена суцільна

29

відпрацьована формувальна суміш - зелена штрихова шихтовіматеріали - чорна суцільна готовій залитіформи - фіолетова суцільна

Питання для самоперевірки

1Які визначають ширину, висоту прольотів і кроки колон?

2Поясніть термінологію параметрів виробничих будівель.

3?У яких випадках проектують двоповерхові будівлі ливарних цехів?

2 ПЕРЕЛІК ПРАКТИЧНИХ РОБІТ

Практикум проводиться з метою засвоєння методик розрахунків та проектування окремих ділянокцеху і ливарного цеху вцілому.

Практична робота 1 - Вивчення архітектурно - будівельної частини ливарного цеху. Компоновочна схема. Розрахунки програми цеху та фондів часу. Розрахунок та проектування плавильного відділення.

Практична робота 2 - Розрахунок та проектування формувально- заливочно-вибивного відділення. Розрахунок та проектування стрижневого відділення.

Практична робота 3 - Розрахунок та проектування сумішеприготувального відділення ливарного цеху. Розрахунок та проектування термообрубного відділення цеху.

Практична робота 4 - Розрахунок і проектування складів. Проектування допоміжних відділень ливарного цеху. Розробка компоновочної схеми ливарного цеху.

Робота строго індивідуальна.

3 МЕТОДИЧНІ ВКАЗІВКИ ДО ВИКОНАННЯ КОНТРОЛЬНОЇ РОБОТИ

Мета виконання контрольної роботи - закріплення знань, які отримані при вивченні дисципліни і розвити навички самостійної роботи над технічною літературою, довідниками, нормативними документами.

Контрольна робота строго індивідуальна, спонукає студентів “порційно” засвоїти великий по об’єму курс і контролювати його засвоєння. Контрольна робота містить у собі розрахунок основних дільниць ливарного цеху за наданою темою.

Роботу необхідно виконувати на аркушах формату А4 рукописним або друкованим способом.

Не допускається копіювання й вклеювання графічних зображень із літературних джерел. Також не допускається повторювати викладений у

30