Материал садки
|
Вес G, кг
|
Максимальная температура
печи tп, 0С
|
t0 цеха, 0С
|
Время нагрева
садки τ, ч
|
ИЧХ16М²
|
1748
|
1050
|
20
|
16
|
2.2.6 Тепловой
расчёт футеровки
Для данной печи выбрана двухслойная футеровка:
огнеупорный слой (шамот легковес ШЛ - 1,3. Допустимая
температура 13000, толщина слоя S1=230 мм)
теплоизоляционный слой (пенодиатомитовый кирпич ПЭД-350,
допустимая температура 900 °С, толщина слоя S2=230 мм)
Перепад температуры в слоях в условных единицах Δt1’=1.
Δt2’= R2’ S2 '=2,7 ∙1=2,7. (8)
Перепад температуры в футеровке в условных единицах:
Δt’= Δt1’ + Δt2’=1+2,7=3,7.
(9)
Принимаем температуру на внешней поверхности боковых и задних
стенок футеровки максимально допустимой tв=70 °С.
Перепад температуры в футеровке:
Δt=tn-tв= 1050-70=980 °С. (10)
Перепад температуры в шамоте:
Δt1= Δt∙ Δt1'/ Δt'=980∙1/3,7=265 °C (11)
Перепад температуры в пенодиатомите:
Δt1= Δt∙ Δt2'/ Δt' = 980∙2,7/3,7=715 °C (12)
Ориентировочно температура на границе шамот - пенодиатомит
tсл=tп - Δt1=1050-265=785 °С (13)
Проведём уточнённый расчёт температуры в слоях футеровки.
Средняя температура огнеупорного слоя (шамот):
tсрш =(tп+tсл)/2=(1050+785)/2=917,5 °С (14)
Средняя температура теплоизоляционного слоя (пенодиатомит):
tсрп =(tсл+tсв)/2=(785+70)/2=427 °С (15)
Коэффициенты теплопроводности материалов при этой
температуре: шамот λ1=0,54 Вт/м² 0С, пенодиатомит λ2=0,135 Вт/м² 0С. Принимаем, что внешняя поверхность печи окрашена
обычной краской и при tв=7000С, тепловой поток через 1м² боковых и задней стенок:
(16)
Qст== Вт/м²
Температура на границе огнеупорного и теплоизоляционного слоёв:
(17)
tп=1050 -=1050-189.9=860 °C
Для пенодиатомита допустимая температура:
tд=900 °С; 860 °С<900 °С. (18)
Температура на внешней поверхности боковой и задней стенок:
(19)
tвст=20 +=54 °C
tвст<tдоп; 560 °C <700 °C
Для свода:
(20)
Тепловой поток через 1м² свода:
(21)
Qсв==511 Вт/м²
Температура в своде на границе шамот - пенодиатомит:
(22)
tсв=1050 -=1050-216,7=832 °С
Температура на внешней поверхности свода:
(23)
tвсв=20+ =53 °C
Для пода: (24)
Тепловой поток через 1 м² пода:
(25)
Qп==497 Вт/м²
Температура в поде на границе шамот - пенодиатомит:
(26)
tп=1050 -1050-211=838 °С
Температура на внешней поверхности пода:
(27)
tвп=20+ = 75 °С
Мощность потерь через футеровку.
Боковые и задняя стенки:
(28)
Fcт=5,6 м²; F3=1.68 м²
Рст=446 (5,6∙2+1,68)=3246 Вт
Свод: (29)
FСВ=4∙1.2=4.8
м²
Рсв= 511 ∙ 4,8 = 2452 Вт
Под: (30)
Рп=446∙1,68=750 Вт
Суммарные потери через футеровку:
(31)
РФУТ=3246+2452+750 = 6448 Вт = 6,5 кВт
Тепловой расчёт загрузочной дверцы.
Принимаем, что загрузочная дверца на передней стенке печи
занимает площадь FДВ=FСР Р=1,68 м². Теплоизоляцию дверцы
выполняем набивкой муллитокремнистым волокном МКРР-130 с допустимой
температурой 1150 °С, толщина набивки S=300 мм. Средняя температура набивки
tнаб=(1050+20)/2=535 °С (32)
Средний коэффициент теплопроводности
λср=0,147 Вт/м²∙0С,
Тепловой поток 1м² дверцы:
Qдв===498 Вт/м²
Температура на внешней поверхности дверцы:
С (34)
tдв=20+=58 °С
Мощность потерь через дверцу:
(35)
РДВ=498∙1,68=837 Вт=0,84 кВт
Номинальная мощность печи:
(36)
=16,8 (кВт)
3,6 (кВт)
РФУТ = 6,5 (кВт)
РДВ = 0,84 (кВт)
РНОМ =160,8+3,6+6,5+0,84=170 (кВт)
Определение установленной мощности.
Установленная мощность Nу - это потребляемая электропечью при
заданном режиме термообработки мощность, взятая с запасом, учитывающим
«старение» нагревателей и возможное временное падение напряжения в сети:
(37)
kз - коэффициент запаса мощности, kз =1,2 ¸1,4 - для ЭПС периодического действия.
РНОМ - номинальная мощность печи
РУСТ=170∙1,3=230 кВт
2.2.7 Расчет
электронагревателей камерной печи
Исходными данными для электрического расчета являются:
) мощность печи, полученная в результате теплового расчета;
) мощность тепловых потерь через кладку печи
) Конечная температура нагрева изделий;
) Характеристика нагреваемых изделий габаритные размеры,
материал;
) Напряжение питающей сети;
) Особые условия нагрева: наличие защитной среды, вакуума и
т.д. Нагревательные элементы могут получать питание непосредственно от цеховой
сети напряжением 220, 380 или 480 В или от понижающих электропечных
трансформаторов, специально разработанных для электрических печей сопротивления
[9].
Цель электрического расчета заключается в определении
размеров нагревателей в соответствии с требуемым для выделения необходимой
мощности сопротивлением, а также в зависимости от условий теплообмена между
нагревателями и нагреваемыми элементами. Кроме того, рассчитанные нагреватели
определенной конструктивной формы надо разместить на стенках печи.
Требования к нагревателям
Нагреватель - один из самых важных элементов печи, именно он
осуществляет нагрев, имеет наибольшую температуру и определяет
работоспособность нагревательной установки в целом. Потому нагреватели должны
соответствовать ряду требований [10].
Основные требования к нагревателям
. Нагреватели должны обладать достаточной жаростойкостью
(окалиностойкостью) и жаропрочностью. Жаропрочность - механическая прочность
при высоких температурах. Жаростойкость - сопротивление металлов и сплавов
газовой коррозии при высоких температурах.
. Нагреватель в электропечи должен быть сделан из материала,
обладающего высоким удельным электрическим сопротивлением (чем выше
электрическое сопротивление материала, тем сильнее он нагревается). Чем больше
диаметр проволоки, из которой сделан нагреватель, тем дольше срок его службы.
Примерами материалов, обладающих высоким электрическим сопротивлением являются
хромоникелевый сплав нихром Х20Н80, Х15Н60, железохромоалюминиевый сплав
фехраль Х23Ю5Т, которые относятся к прецизионным сплавам с высоким
электрическим сопротивлением.
. Малый температурный коэффициент сопротивления является
существенным фактором при выборе материала для нагревателя. Это означает, что
при изменении температуры электрическое сопротивление материала нагревателя
меняется не сильно. Если температурный коэффициент электросопротивления велик, для
включения печи в холодном состоянии приходится использовать трансформаторы,
дающие в начальный момент пониженное напряжение.
. Физические свойства материалов нагревателей должны быть
постоянными. Некоторые материалы, например карборунд, который является неметаллическим
нагревателем, с течением времени могут изменять свои физические свойства, в
частности электрическое сопротивление, что усложняет условия их эксплуатации.
Для стабилизации электрического сопротивления используют трансформаторы с
большим количеством ступеней и диапазоном напряжений.
. Металлические материалы должны обладать хорошими
технологическими свойствами, а именно: пластичностью и свариваемостью, - чтобы
из них можно было изготовить проволоку, ленту, а из ленты - сложные по
конфигурации нагревательные элементы. Также нагреватели могут быть изготовлены
из неметаллов. Неметаллические нагреватели прессуются или формируются,
превращаясь в готовое изделие.
Материалы для изготовления нагревателей.
Наиболее подходящими и самыми используемыми в производстве
нагревателей являются прецизионные сплавы с высоким электрическим
сопротивлением. К ним относятся сплавы на основе хрома и никеля
(хромониклевые), железа, хрома, алюминия (железохромоалюминиевые).
Эти сплавы обладают хорошими свойствами жаростойкости и
жаропрочности, поэтому они могут работать при высоких температурах. Хорошую
жаростойкость обеспечивает защитная пленка из окиси хрома, которая образуется
на поверхности материала.
Температура плавления пленки выше температуры плавления
непосредственно сплава, она не растрескивается при нагреве и охлаждении.
Сравнительная характеристика нихрома и фехраля.
Нихром.
Достоинства нихрома: хорошие механические свойства, как при
низких, так и при высоких температурах; сплав крипоустойчив (крипоустойчивость
материала характеризуется его пределом ползучести, представляющим собой
напряжение, соответствующее при данной температуре определенному удлинению
материала в условленное заданное время); имеет хорошие технологические свойства
- пластичность и свариваемость; хорошо обрабатывается; не стареет, немагнитен.
Недостатки нихрома: высокая стоимость никеля - одного из
основных компонентов сплава; более низкие рабочие температуры по сравнению с
фехралью.
Фехраль.
Достоинства фехрали: белее дешевый сплав по сравнению с
нихромом, т.к. не содержит никель; обладает лучшей по сравнению с нихромом
жаростойкостью.
Недостатки фехрали: хрупкий и непрочный сплав; т.к. фехраль
имеет в своем составе железо, то данный сплав является магнитным и может
ржаветь во влажной атмосфере при нормальной температуре; имеет низкое
сопротивление ползучести; взаимодействует с шамотной футеровкой и окислами
железа; во время эксплуатации нагреватели из фехраля значительно удлиняются.
В ЭПС с номинальной температурой 1050 °С применяются
нагреватели, изготовленные их хромоникелевых сплавов.
По всем известны данным для камерной печи периодического
действия были выбраны нихромовые нагреватели из стали Х20Н80.
Определение диаметра и длины нагревателя (нихромовой
проволоки) для заданной печи.
Исходные данные:
Мощность печи Р=36,4 кВт;
Напряжение сети=480В.
Расчет длины и диаметра нагревателя проводят в несколько
этапов.
Расчет объема камеры внутри печи:
=h∙b∙l (38)
=1200 мм; l=4000 мм; b=1400 мм
=h∙b∙l=1200∙4000∙1400=6700 (л)
Необходимо определить мощность, которую может выдавать печь:
Для камерной печи возьмем мощность 70 Вт/л.
Таким образом мощность нагревателя электрической печи должна
составлять:
Р=70∙6700=469 (кВт) (39)
Найдем силу тока, проходящего через нагреватель:
=P/U (40)
- мощность нагревателя, P=469000 Втнапряженность на
нагревателе U=480В
=P/U=469000/480=97,7 (А) (41)
R=U/I=480/91,8=4,9 (Ом) - сопротивление нагревателя.
Для сети однофазного тока сила тока I=97,7А, а сопротивление
нагревателя R=4,9 Oм.
Для печи, подключенной к сети однофазного тока известно, что
мощность печи составляет Р=469000 Вт, напряжение на концах нагревателя U=480В.
Необходимо для расчетов диаметра нагревателя рассчитать
допустимую поверхностную мощность нагревателя βдоп:
βэф - поверхностная
мощность нагревателей в зависимости от температуры тепловоспринимающей среды,
βэф=3,4 Вт/см²
α - коэффициент
эффективности излучения (табл. 2.2.7.1).
Таблица 2.2.7.1 - Значение коэффициента эффективности
излучения
Для камерной печи сопротивления возьмем проволочные спирали,
полузакрытые в пазах футеровки.
α =0,6
βдоп=βэф∙α=3,4∙0,6=2,4 Вт/см² (42)
=p20∙k - удельное электрическое
сопротивление материала нагревателя20 - удельное электрическое
сопротивление материала нагревателя при 20 °С20=1,13∙10-6(Ом∙м) (43)-
поправочный коэффициент для расчета изменения электрического сопротивления в
зависимости от температуры. [11]
к=1,025
=p20∙k=1,13∙10-6∙1,025=1,15∙10-6
Ом∙м (44)
Рассчитаем диаметр проволоки для нагревателя:
=0,006 м=6 мм (45)
В соответствии с ГОСТ 12766.1-90 выбираем диаметр проволоки 5 мм.
Рассчитаем длину проволоки:
= ===110 (м) (46)
Длина нагревателя l=110 м.
Рассчитаем массу необходимого количества проволоки:
=l∙μ (47)
μ-удельная масса (масса 1 метра
проволоки)длина проволоки,
m=l∙μ=110∙0,052=5,7
(кг) (48)
Проверка.
Результаты расчетов необходимо проверить:
Диаметр проволоки d=6 мм
Тогда нужная длина составит:
=R/(p∙k) (49)
сопротивление нагревателяноминальное значение электрического
сопротивления 1 м проволокипоправочный коэффициент для расчета изменения
электрического сопротивления в зависимости от температуры.=4,9 Ом
р=0,0577 Ом/м
к=1,025
=R/(p∙k)=4,9/(0,0577∙1,025)=83 м
Таким образом, для нагревателя потребуется 110 метров нихромовой
проволоки Х20Н80 5 мм, это составляет 5,7 кг.
Для камерной печи сопротивления проволочные спирали, полузакрытые
в пазах футеровки располагаются по три на двух стенах, то есть в данной печи 6
нагревателей по 110 метров.
Вид нагревателей.
После определения основных размеров, необходимо перейти к его
конструированию и размещению в рабочем пространстве зоны (печи).
Для проволочных спиральных нагревателей с диаметром проволоки 5-9
мм рекомендуется шаг спиралей s2d, с тем, чтобы не уменьшать значение
коэффициента эффективности.
Выбираем вид нагревателей - проволочный.
. Общая длина нагревателя печи:
110∙1=110 м, (50)
где - количество фаз.
. Диаметр спирали:
Диаметр спирали выбирают по условиям механической прочности
спирали, то есть обеспечения сохранения ее формы в процессе работы: для
никельсодержащих (механически прочных) сплавов сопротивление
D=(7) d =
(7÷10)·d = 9∙6 =
54 мм (51)
. Длина витка спирали:
вит = π·D = 3,14∙54 = 170 мм (52)
. Длина выводов нагревателей:
выв = δ+100 = 100+230=330 мм, (53)
где δ - толщина
стенки печи
δ=230 мм
. Длина провода на всех нагревателях:
(54)
. Шаг спирали:
=4·d=4·6=24 мм (55)
Чем больше диаметр спирали и чем гуще ее шаг, тем легче разместить
в печи нагреватели, но с увеличением диаметра уменьшается прочность спирали,
увеличивается склонность ее витков лечь друг на друга.
С другой стороны, с увеличением густоты намотки увеличивается
экранирующее действие обращенной к изделиям части ее витков на остальные и,
следовательно, ухудшается использование ее поверхности.
Нагреватели выступают на 50 мм от стены, расстояние от них до
металла не менее 150 мм.
2.3 Контрольно-измерительное
и регулирующее оборудование
Основная задача устройств автоматического регулирования
температуры в печах сопротивления состоит в обеспечении заданного
температурного режима нагрева изделий.
Печь сопротивления чаще всего характеризуется большой
тепловой инерцией, обусловленной теплоемкостью изоляции, нагревателей и
загрузки, вследствие чего температура печи изменяется сравнительно медленно.
Это упрощает систему регулирования температуры, позволяя отказаться от
устройств для плавного изменения мощности печи, то есть устройств непрерывного
регулирования, и применять позиционные системы с простейшим исполнительным
устройством - тиристорным переключателем. В электрической печи для измерения
температуры рабочего пространства в качестве датчиков для автоматического
управления температурным режимом применяют термоэлектрические термометры.
Они состоят из датчика (термопары), измерителя термо-ЭДС и соединительных
проводов.
В разрабатываемой печи расположен термоэлектрический
преобразователь типа КТХА 01.02.
Термопреобразователи КТХА (ХК) 01.02 наружным диаметром 3-4
мм рекомендуются для контроля температуры стенок печей и котлов (монтажная
длина до 20 и более метров).
В термопарах данного типа присутствует клеммная голова для
подключения термопреобразователя в измерительную цепь. Преобразователи 01.02
могут использоваться как самостоятельно, так и в качестве чувствительных
элементов (ЧЭ) для термопреобразователей в защитных чехлах (рис. 2.3.1).
Рисунок 2.3.1 - Преобразователь типа КТХА 01.02
Технические характеристики термопреобразователя:
. диапазон рабочих температур от -40 до 10000С
. материал защитной оболочки - сталь AISI 310,
. диаметра оболочки 3.0 мм
. условное давление - 0,1 МПа
. рабочий спай изолирован изолирован от оболочки кабеля
. Максимальная температура:
На переходной втулке - 100 °С
На клеммной головке - 100 °С
. Длина монтажной части: минимальная - 320 мм, максимальная -
2000 мм
Итак, для камерной печи сопротивления необходимо использовать
термопреобразователи типа КТХА 01.02 - Т310 - И - 3 - 2000 - кабельный
термопреобразователь градуировки хромель-алюмель конструктивной модификации
01.02 с изолированным (И) рабочим спаем, в жаростойкой оболочке из стали AISI
310 (Т310) диаметром 3,0 мм, монтажной длиной (L) 2000 мм.
Принципиальная электрическая схема управления печью
сопротивления.
Рисунок 2.3.2 - Принципиальная электрическая схема управления
печью сопротивления
Питание печи осуществляется от однофазной сети 480 В.
Напряжение питания через вилку ХР, автоматически выключатель QF и
микровыключатель QS, выключатель QF замыкается в цепь, когда печь
подсоединяется к розетке и двери печи закрыты (рис. 2.3.2).
Для управления нагрузкой - нагревательным элементом ЕК2-
используется тиристоры VS1, VS2, включенные встречно-параллельно.
Стоящая на нагревателе термопара ВК передает сигналы на
регулятор температуры Р типа E5CN, если необходимая температура достигнута,
блок управления отключает катушки КМ с помощью микровыключателя QS.
Рисунок 2.3.3 - Прибор для контроля температуры типа ТС 304
Для визуального контроля температуры печи используется
контроллер для камерной печи (рис. 2.3.3). Он присоединяется к боковой стене
печи.
В камерной печи сопротивления применяется контроллер типа ТС
304, с помощью которого можно программировать время нагрева детали.
2.4 Контроль
качества термической обработки пуансона
После проведения термической обработки проводим измерение
твёрдости пуансона. Она должна находиться в пределах 55…57 HRC.
Изначально необходимо подготовить место на пуансоне для
проведения замера твёрдости (рис. 2.4.1). Для этого шлифуем поверхность на
шлиф-машине (рис. 2.4.2), при помощи шлифовального круга.
Рисунок 2.4.1 - Место замера твёрдости
Рисунок 2.4.2 - Шлиф-машинка СМ²1-6-12000
Используем для измерения твёрдости - переносной прибор ТЭМП-4
(Твердомер электронный малогабаритный переносной программируемый) общий вид
прибора на (рис. 2.4.3). Он предназначен для экспрессного измерения твердости
сталей и сплавов по шкалам Бринелля (HB), Роквелла (HRC), Шора (HSD), Виккерса
(HV), а также определения предела прочности на растяжение Rm (σВ) (кгс/мм²) [12]. Эти пять шкал
изначально запрограммированы в твердомере.
Рисунок 2.4.3 - ТЭМП-4
Твердомером можно проводить измерения при различных углах
положения датчика относительно поверхности изделия. В твердомер можно
запрограммировать и другие шкалы для таких материалов как чугун, цветные
металлы и их сплавы, резина и др.
Твердомер может быть применен в производственных и
лабораторных условиях в машиностроении, металлургии, энергетике и других
отраслях промышленности, а также в ремонтно-монтажных организациях. Объектами
измерений могут быть крупногабаритные изделия, узлы и детали сложной формы,
имеющие труднодоступные зоны измерений, в том числе сосуды давления различного
назначения (корпуса атомных и химических реакторов, коллекторы и т.д.),
трубопроводы, роторы турбин и генераторов, валки прокатных станов, коленчатые
валы, шестерни, детали и узлы различных транспортных средств, рельсы, колеса
вагонов, электро- и тепловозов, промышленные полуфабрикаты (отливки, листы,
трубы, в том числе тонкостенные - менее 7 мм) и т.д.
Прибор может быть применен для оперативного контроля твердости
деталей массового производства в цеховых условиях, например, для оценки
стабильности технологических процессов: термической, химико-термической,
механической обработок, сварки, обработки давлением, поверхностного упрочнения
и т.д. Твердомер может использоваться для диагностирования эксплуатируемого
оборудования с целью оценки и проведения его остаточного безопасного ресурса.
Прибор позволяет проводить измерения на плоских, выпуклых и
вогнутых поверхностях изделий с различным радиусом кривизны и параметрами
шероховатости не более Ra 2,5 [13], а также на изделиях различной массы и
толщины.
2.5 Оборудование
для транспортировки пуансонов и загрузочные средства
Рисунок 2.5.1 - Ручной однобалочный мостовой кран
Краны служат для переноса деталей с тележек на поды печей, а
также для переноса деталей, прошедших термическую обработку, с подов печей на
участки складирования готовой продукции и для подъема оборудования и его
деталей при монтаже и ремонте (рис. 2.5.1).
Мостовые краны снабжены специальными лебедками,
обеспечивающими скорость подъема деталей 20-30 м/мин и опускания 40-60 м/мин.
Наиболее простой конструкцией является ручной однобалочный мостовой кран. Этот
кран состоит из моста, механизма передвижения и грузовой тележки, в качестве
которой применяется обычная ручная таль.
Мост крана представляет собой металлическую сварную
конструкцию, состоящую из продольных несущих двутавровых балок с раскосами,
опирающимися на концевые рамы из швеллеров. В концевые балки вмонтированы
ходовые колеса крана. Главной нагрузкой крановых балок является вес опирающейся
на них тележки с грузом и собственный вес, вызывающий их изгиб в вертикальной
плоскости. Кроме того, крановые балки испытывают изгиб и в горизонтальной
плоскости от сил инерции при пуске крана и его установке. Ручные однобалочные
краны изготавливают грузоподъемностью до 5 т при пролетах до 12 м. все
механизмы ручного крана чаще всего приводятся в действие с помощью бесконечных
цепей, надетых на тяговые колеса.
Рисунок 2.5.2 - Четырёхветный цепной строп (4СЦ)
За кран цепляется четырёхветный цепной строп (рис. 2.5.2),
который зацепляется за специальное приспособление с четырьмя «ушами» (рис.
2.5.3) на котором закреплён пуансон.
Итак, для внутрицеховой транспортировки пуансонов, загрузки и
разгрузки пода печи и для подъема оборудования и его деталей при монтаже и
ремонте используется мостовой однобалочный кран.
Рисунок 2.5.3 - Приспособление для установки пуансона
Доставка пуансонов непосредственно в сам цех и внутрицеховое
транспортирование производится при помощи самоходных электротележек. Источником
энергии в электротележках является аккумуляторная батарея, питающая током
электродвигатель механизмов тележки. Электротележки изготовляют
грузоподъемностью 1,5 и 5 т. При использовании электротележек в цехах применяют
специальную тару на ножках: тележка подъезжает под тару, приподнимает ее и в
таком положении перевозит к месту назначения. Подъем платформы тележки может
быть произведен на 115 мм от нижнего положения.
2.6 Разработка
планировки участка
Расчет потребных площадей.
Термический цех размещается в одноэтажном здании
прямоугольной формы. В своем составе термические цеха имеют производственные
участки, вспомогательные отделения (склады деталей, поступающих на
термообработку, готовой продукции, приспособлении и т.д.), а также служебные и
бытовые помещения. [14]
Участок занимает 220 м². На нем находятся одна
отпускная и одна закалочная печь, которые расположены по последовательности
термообработки.
На участке имеется пункт технического контроля, где
производится контроль твердости деталей на приборе Роквелла.
На участке предусматривается установка кран-балки с
грузоподъемностью 5 тонн.
Для расчета потребных площадей принимаем расстояние от стен
участка до оборудования 1,5-3 метра. Расстояния между отпускной печью, печью
для закалки и печью для азотирования 2-3 метра, прибавляя к ним ширину
подъездных дорог 3 метра. Норму площади на одну печь рекомендуется принимать
30-60 м². Так как на участке установлению две единицы оборудования, то
произведенная площадь будет равна:
х 2 = 120 м² (55)
Вспомогательная площадь составляет 40% от производственной. В
состав его входят склады поступающих на обработку деталей, склады
вспомогательных материалов, приспособлений, инструментов:
х 0,4 = 48 м² (56)
Проходы и проезды составляют 40% от производственной площади:
х 0,4 = 48 м² (57)
Общая площадь участка
+ 48 + 48 = 220 м² (58)
Высоту здания принимаем равным 10 метров.
Термический цех размещается в одноэтажном здании
прямоугольной формы. В своем составе термические цеха имеют производственные
участки, вспомогательные отделения (склады деталей, поступающих на
термообработку, готовой продукции, приспособлении и т.д.), а также служебные и
бытовые помещения. [15]
Участок занимает 220 м². На нем находятся печь
для закалки печь для отпуска, а так же приспособления для охлаждения деталей на
воздухе.
На участке имеется пункт технического контроля, где
производится контроль твердости деталей на приборе Роквелла.
По цеху проложены рельсы, для удобства транспортировки
крупногабаритных деталей из других цехов.
3.
Проектируемый вариант технологии термической обработки пуансона и апробация
результатов
Анализ по существующей технологии выявил, что после закалки
изделия и последующем охлаждении на воздухе поводка пуансона превышает
допустимый предел 0,6 мм почти в два раза, вследствие неравномерного
теплоотвода.
Для борьбы с недопустимо высокими деформациями при охлаждении
на воздухе, разработано вспомогательное оборудование (приспособление), которое
исключит влияние коробления на пуансон (рис. 3.1).
пуансон материал термический чугун
Рисунок 3.1 - Приспособление для охлаждения пуансона на
воздухе
После закалки, изделие охлаждается на воздухе, его помещают в
специальное приспособление и заневоливают с небольшим зазором на допуск.
Статистика показывает (плакат 5), что при использовании
приспособления, равномерно распределяется отвод тепла от изделия, уменьшаются
деформации коробящие деталь и поводка изделия находится в пределах допуска.
Изделие сконструировано таким образом, чтобы максимально
уменьшить материальные затраты на дополнительную механическую обработку и
исключить появление брака при термической обработке.
Приспособление выполнено из жаропрочной стали 20Х23Н18, в
конструкции присутствуют сварные соединения. Изготовление и сборку, в целях
экономии, можно осуществить на самом предприятии.
По результатам апробации проектируемого приспособления можно
сделать вывод, что внедрение приспособления в технологический процесс сэкономит
рабочие и материальные ресурсы.