Стенд вулканизации ВОЛ-306

Стенд вулканизации ВОЛ-306

Содержание

Введение

Раздел 1. Анализ существующего оборудования и обоснование темы дипломного проекта

Список использованной литературы

. Конструкторский раздел

Введение

.1 Расчет основных узлов вулканизатора ободных лент ВОЛ-360

.2 Силы, действующие в звеньях механизма привода

.3 Расчет расхода смазки до и после модернизации

Список использованной литературы

Раздел 3. Технологический процесс изготовления детали «подшипник»

Введение

Выводы по разделу 3

Список использованной литературы

Раздел 4. Экология и безопасность жизнедеятельности

Введение

Список использованной литературы

Раздел 5. Экономические расчеты

Введение

Вывод

Список использованной литературы

Заключение

Введение

Шинное производство - важная отрасль нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности. Шинная промышленность развивается быстрыми темпами. На действующих шинных заводах проводится реконструкция и расширение производства, старое оборудование заменяется на новое и вводится новая технология. Передовые шинные заводы характеризуются высоким уровнем механизации и автоматизации и высокой производительностью труда.

Первые вулканизационные аппараты появились одновременно с созданием первых пневматических шин. Они представляли собой простую металлическую форму, в которую заключалась покрышка или камера и подвергалась нагреву и охлаждению.

Производство пневматических шин способствовало развитию и совершенствованию автомобилестроения, которое, в свою очередь, оказало большое влияние на конструкции и масштабы производства шин.

Мировая шинная промышленность производит около 300 млн. покрышек в год или около миллиона в сутки. Темпы роста производства во многих странах увеличиваются с каждым годом. При таких масштабах производства производительность труда рабочих, занятых в шинной промышленности, и качество изделий привлекают внимание многих специалистов и направляют их мысли на создание более производительных машин, на повышение качества изделий.

За последние годы в шинной промышленности наиболее развитых стран появилось новое оборудование, которое получило широкое распространение и вытеснило старое.

Наибольшую эволюцию претерпело вулканизационное оборудование. Созданы принципиально новые конструкции вулканизаторов и форматоров - вулканизаторов, преобразивших цехи вулканизации многих шинных заводов передовых стран в автоматизированные линии, что позволяет на много повысить производительность и улучшить санитарно-технические условия труда рабочих, а также повысить качество изготавливаемых шин.

Открытое акционерное общество "Омскшина" является одним из крупнейших предприятий шинной отрасли России по выпуску автошин. Имеет устойчивую положительную репутацию производителя качественных грузовых шин на территории России и ближнего зарубежья.

Предприятие имеет развитую инфраструктуру. В цехах основного производства полностью реализуется технологический цикл выпуска продукции от изготовления резиновых смесей до выпуска готовой продукции.

Основной целью ОАО «Омскшина» по дальнейшему стратегическому развитию до 2010г. является сохранение и увеличение занимаемой доли рынка в сегменте специализации при снижении себестоимости продукции.

Раздел 1. Анализ существующего оборудования и обоснование темы дипломного проекта

Технологическая схема производства ободной ленты

Ободная лента - один из основных элементов конструкции колеса автомобиля. От качества изготовления ее зависит работа колеса в целом. Укрупненную последовательность технологических операций изготовления ободной ленты можно проиллюстрировать следующей структурной схемой.

Рис. 1.1 Технологическая схема производства ободной ленты

Резиновая смесь обрабатывается на вальцах 2130 660/660 и в виде ленты поступает в загрузочную воронку червячной машины МЧТ-200.

При изготовлении заготовок ободных лент на агрегате осуществляются следующие операции:

профилирование (в два ручья) заготовки ободных лент крупногабаритных шин;

охлаждение в ванне;

резка заготовок по заданной длине.

Далее заготовки навешивают на вешала конвейера для вылежки перед вулканизацией на период времени от 40 минут до 24 часов.

Вулканизация ободных лент производится в вулканизаторах при температуре 175 градусов и давлении 0,74-0,93 МПа в течение 3,5-5 минут, в зависимости от размера ободных лент.

После вулканизации производится обрезка выпрессовок ободных лент. Пробивка отверстия под вентиль производится на специальном станке. Затем ободные ленты разбраковывают в соответствии с утвержденной технической документацией, связывают в пачки и направляют на склад готовой продукции.

Основное оборудование для вулканизации ободных лент.

Ободная лента (флеп) служит составной частью пневматической шины. Назначение ленты - предохранение камеры от повреждений при соприкосновении с ободом колеса. Поэтому профиль ободной ленты должен точно соответствовать поперечному сечению обода колеса.

Во время эксплуатации колеса ободные ленты не испытывают ни внутреннего давления, ни внешнего трения, что позволяет применить для их изготовления менее качественные материалы, чем для камер и покрышек.

Простая конструкция ободных лент позволяет применять различные способы их изготовления, из которых наибольшее распространение получили способы изготовления из профилированной полосы и литьем под давлением.

Первый способ включает следующие операции: изготовление профилированной полосы на червячном прессе, резку, стыковку концов для получения замкнутого кольца и вулканизацию.

По второму способу на червячной машине изготавливают заготовку круглого или прямоугольного сечения, режут на куски по весу, равному весу изготавливаемой ободной ленты, после чего куски закладывают в пресс-форму пресса для формообразования и вулканизации.

Профилированные и состыкованные ленты вулканизируют или на жестких дорнах в вулканизационных котлах, или в специальных пресс-формах и индивидуальных вулканизаторах. Вулканизацию лент большого размера производят в котлах партиями по 150 - 200 штук преимущественно. Недостаток такого способа вулканизации заключается в отсутствии опрессовки лент, вследствие чего они имеют неравномерную толщину, а резина приобретает пористую структуру.

Чтобы избежать этих недостатков, применяют вулканизаторы индивидуальные, флеповые (ФИВ) различных размеров.

Рассмотрим работу флеповых вулканизаторов на примере вулканизатора, показанного на рис. 1.2.

К чугунной станине 1 (рис 1.2) прикреплено внутреннее кольцо 2. Наружное кольцо 3 состоит из двух половин и прикреплено к станине внизу на шарнире 4 . Оба кольца запираются замком 5. Раздвигаются полукольца силовым цилиндром 6 через зубчатую рейку 7 и секторы 8. Для удобства надевания и съема ободной ленты с внутреннего кольца формы наружные полукольца 3 опускаются и поднимаются рычагами 9. Управление цилиндром 6 осуществляется через четырехходовой кран 10, к которому подводится сжатый воздух под давлением 6-7 атм.

Рис. 1.2 Вулканизатор индивидуальный - флеповый (ВИФ).

Внутренние и наружное кольца формы обогревают паром под давлением 5-6 атм . Пар подводится к штуцеру 11, от которого он отводится к внутреннему кольцу по трубе 12, а к наружному по трубе 13. Конденсат сливается по трубам 14 и 15. Трубопроводы пара и конденсат выполнены на шарнирных соединениях. Для опрессовки ободной ленты во внутреннее кольцо вкладывают варочные камеры 16, в которые подают сжатый воздух под давлением 6 кг/см 2 через четырехходовой кран 18 по трубе 17, а отводят через штуцер 19.

Ободная лента, опрессованная варочными камерами получается более высокого качества, чем при вулканизации в котлах.

Литьевой пресс.

Для изготовления ободных лент способом литья под давлением применяют универсальные прессы, на которых вулканизируют резинотехнические изделия.

Рассмотрим пресс ВОЛ-360. Он рассчитан на прессовое усилие 360 тонн и имеет в свету размер плит 800х800 мм. Его устройство показано на рисунке 1.3.

Два боковых листа 1 и нижняя траверса 2, соединенные болтами, образуют станину, на которую монтируют все механизмы.

На шейке траверсы 2 надеты большие шатуны 3, связанные вверху траверсой 4 и малыми шатунами 6 с кривошипными колесами 5. Электромеханический привод, состоящий из червячного редуктора 7 и встроенного электродвигателя 8, приводит во вращение кривошипные колеса 5 через шестерню 9.

На нижней траверсе 2 установлен стол 10, на котором закрепляют нижнюю обогревательную плиту 11. Такая же верхняя плита прикреплена к траверсе 13.

Подъем вверх и опускание вниз плит при регулировании расстояния между ними производят через зубчатое колесо 14, посаженное на винт стола, и шестерню 15.

Для подъема и отвода назад верхней траверсы 13 к кривошипным колесам 5 приварены эксцентриковые кулачки 16. На кулачки опираются ролики 17, прикрепленные к траверсе 13.

На ролики 18 надетые на оси, связанные со столом 10, подвешены щеки 19 для подъема роликов 20, прикрепленных к средней части 21 пресс-формы.

Рис.1. 3. Устройство литьевого пресса

Для опускания вниз средней части 21 пресс-формы к верхней плите прикреплены пластины 22, нажимающие на ролики 23. Нижняя часть 24 пресс-формы жестко крепится к плите 11, а верхняя часть 25 к плите 12.

Для изготовления ободных лент на прессе, показанном на рисунке 1.2 необходима специальная пресс-форма. Пресс-форма (рисунок 1.4) состоит из трех частей, которые в соединении образуют полость, соответствующую профилю и размерам изготавливаемой ободной ленты.

Устройство пресс-формы.

Устройство пресс-формы показано на рис. 1.4.

Верхняя часть 1 служит пуансоном, а нижняя часть в соединении со средней частью 2 образуют матрицу.

Рис.1.4. Пресс-форма.

Средняя часть пресс-формы имеет полость В, наполняемую паром для обогрева вулканизуемой ободной ленты 7 снаружи. Пар подводится к штуцеру А, а через штуцер Б сливается конденсат. Для извлечения ободной ленты из пресс-формы верхняя часть 1 поднимается вместе с траверсой пресса, а средняя часть 2 поднимается вверх на 60-70 мм на роликах 5.

После извлечения вулканизованной ленты пресс-форму смазывают и на плоскость Г закладывается заготовка для следующей ленты. При смыкании частей пресс-формы средняя часть ее опускается на нижнюю от нажатия пресса на ролик 6, а затем замыкается верхней частью 1, выдавливающей резину заготовки в щелевое пространство заданной высоты и геометрии. Щелевое пространство образованно зазором между верхней и нижней частями формы. В этом пространстве и формуется ободная лента.

Описание работы пресса в целом

По окончании процесса вулканизации ободной ленты командный прибор включает электродвигатель 8 (рис.1.3) для открытия пресса. Шестерня 9 проворачивает кривошипные колеса 5, которые поворачивают малые шатуны 6 и большие шатуны 3.

Траверса 13, связанная с большими шатунами 3 и траверсой 4, вначале поднимаются вертикально, т.к. кулаки 16 поднимают ролик 17, а затем разворачивается и становится под некоторым углом.

Верхняя часть пресс-формы поднимается вместе с траверсой 13, освобождая вулканизованную ободную ленту.

Кривошипные колеса, продолжая проворачиваться, кулаками 29 нажимают на ролики 28 рычагов 26, которые отталкиваясь вперед, нажимают роликами 27 на щеки 19. Щеки 19, перемещаясь пазами по роликам 18, поднимут среднюю часть 21 пресс-формы, чем освобождают ободную ленту для удаления из пресс-формы ее.

Электродвигатель выключается, траверса 13 останавливается в верхнем положении, пресс-форма раскрыта.

Вулканизаторщик вручную удаляет вулканизованную ободную ленту, обдувает пресс-форму сжатым воздухом, смазывает ее, закладывает в пресс-форму заготовку и включает электродвигатель для закрытия пресса.

Кривошипное колесо 5, поворачиваясь в обратную сторону, отводит кулак 29 от ролика 28, от чего средняя часть 21 пресс-формы вместе с щеками 19 опускается вниз. Траверса 13 опускает вниз верхнюю часть 25 пресс-формы и формирует ободную ленту.

Шатуны 3, встав в мертвую точку, выключают электродвигатель и включают командный прибор для отсчета заданного времени вулканизации, по истечении которого цикл повторяется.

Во время замыкания пресс-форм шатуны 3 создают натяг в 360 тонн. При вулканизации резина ободной ленты расширяется и создает еще большее усилие в шатунах, что небезопасно для механизмов пресса.

Чтобы предохранить пресс от чрезмерных перегрузок, на большом шатуне 3 закреплена калиброванная полоса 30, связанная с электроконтактным прибором 31. При растяжении большого шатуна 3 усилием более 180 тонн полоса удлиняется, воздействуя на контактную систему прибора 31, электродвигатель включается и освобождает большие шатуны от излишней нагрузки. Но как только нагрузка в шатуне достигает 180 тонн, прибор 311 включает электродвигатель.

Обоснование темы дипломного проекта.

В процесс литья ободной ленты большое количество мощности привода вулканизатора ободных лент затрачивается на преодоление сил трения в подшипниках скольжения кривошипных колес и шатунов. Смазка всех подшипников скольжения осуществляется не регулярно, в результате чего на рабочих поверхностях подшипников возникает износ. Самые значительные нагрузки испытывают подшипники, установленные в тягах пресса и как следствие именно у этих подшипников более значительный износ. В настоящее время срок работы подшипников на тягах составляет 160-170 рабочих дней, при полной загрузке пресса.

Замена изношенных подшипников на новые требует останова вулканизатора на длительное время, затрачиваются значительные средства на проведение ремонта, что в итоге приводит к увеличению себестоимости готовой продукции.

Следовательно, для сокращения затрат мощности на преодоления сил трения и увеличении времени эффективной эксплуатации вулканизатора ободных лент необходимо дополнительно установить стационарную систему смазки.

Модернизация системы смазки вулканизатора ободных лент позволит сократить численность обслуживающего персонала и потери смазочного материала.

Аналитический обзор смазочных материалов и систем смазки подшипников скольжения

Классификация смазок

В России выпускается более 100 видов смазок.

В бывшем СССР до 1979 года наименования смазок устанавливали произвольно. В результате одни смазки получили словесное название, другие номер, третьи - обозначение создавшего их учреждения. В 1979 году был введен ГОСТ 23258-78 (действующий в настоящее время в России), согласно которому наименование смазки должно состоять из одного слова и цифры.

Смазки классифицируют по консистенции, составу и областям применения:

По консистенции смазки разделяют на полужидкие, пластичные и твердые. Пластичные и полужидкие смазки представляют собой коллоидные системы, состоящие из дисперсионной среды, дисперсной фазы, а также присадок и добавок.

Наибольшее применение пластичные смазки получили в подшипниках качения и скольжения, шарнирах, зубчатых, винтовых и цепных передачах, многожильных тросах. Наиболее существенными, влияющими на эффективность применения пластичных смазок, являются следующие факторы:

особенности узлов трения и условия и условия эксплуатации смазок - температура, нагрузка, скорость перемещения трущихся пар;

совместимость смазок с конструктивными материалами;

совместимость смазок друг с другом при их возможном смешивании.

Твердые смазки до отвердения являются суспензиями, дисперсионной средой которых служит смола или другое связующее вещество и растворитель, а загустителем - дисульфид молибдена, графит, технический углерод и т.п. После отвердения (испарения растворителя) твердые смазки представляют собой золи, обладающие всеми свойствами твердых тел и характеризующиеся низким коэффициентом сухого трения.

По составу смазки разделяют на четыре группы.

Мыльные смазки, для получения которых в качестве загустителя применяют соли высших карбоновых кислот (мыла). В зависимости от аниона мыла смазки одного и того же катиона разделяют на обычные и комплексные (кальциевые, литиевые, бариевые, алюминиевые и натриевые. В отдельную группу выделяют смазки на смешанных мылах, в которых в качестве загустителя используют смесь мыл (литиево - кальциевые, натриево - кальциевые и др.: первым указан катион мыла, доля которого в загустителе большая). Мыльные смазки в зависимости от применяемого для их получения жирового сырья называют условно синтетическими (анион мыла - радикал синтетических жирных кислот) или жировыми (анион мыла - радикал природных жирных кислот), например, синтетические или жировые солидолы.

Неорганические смазки, для получения которых в качестве загустителя используют термостабильные с хорошо развитой удельной поверхностью высокодисперсные неорганические вещества. К ним относят силикагелевые, бентонитовые, графитные, асбестовые и другие смазки.

Органические смазки, для получения которых используют термостабильные, высокодисперсные органические вещества. К ним относят полимерные, пигментные, полимочевинные, сажевые и другие смазки.

Углеводородные смазки, для получения которых в качестве загустителей используют высокоплавкие углеводороды (петролатум, церезин, парафин, озокерит, различные природные и синтетические воски).

В зависимости от типа их дисперсионной среды различают смазки на нефтяных и синтетических маслах.

По области применения в соответствии с ГОСТ 23258-78 смазки разделяют на:

Антифрикционные (снижение износа и трения сопряженных деталей);

Консервационные (предотвращение коррозии металлических изделий и механизмов при хранении, транспортировании и эксплуатации);

Уплотнительные (герметизация зазоров, облегчение сборки и разборки арматуры, сальниковых устройств, резьбовых, разъемных и подвижных соединений, в том числе вакуумных систем);

Канатные (предотвращение износа и коррозии стальных канатов).

Смазки для подшипников скольжения

Для работы всех подшипников скольжения необходима соответствующая смазка. Смазки для подшипников скольжения находят применение в сложных системах, когда к надежной работе оборудования предъявляются повышенные требования. Какой-либо одной смазки для всех подшипников скольжения не существует. Подобранная под конкретную систему смазка поможет снизить расходы и энергопотребление.

Для смазки подшипника скольжения можно использовать любую достаточно вязкую жидкость - масло, воду, бензин и керосин, водные и масляные эмульсии, а в некоторых случаях даже газы (например, нагретый воздух и продукты сгорания в реактивных двигателях) и жидкие металлы. Применяются также пластичные и твердые («консистентные») смазки, но их смазывающие свойства отличны от свойств жидкостей и газов. В тех случаях, когда естественной циркуляции смазки в подшипнике недостаточно для его охлаждения, предусматривают систему принудительной циркуляции с теплоизлучающими радиаторами и теплопоглотителями.

Гидростатические подшипники. Подшипник скольжения, в который смазка подается под давлением (обычно масляным насосом) из внешнего источника, называется гидростатическим подшипником. Несущая способность такого подшипника определяется в основном давлением подаваемой смазки и не зависит от окружной скорости вала.

Гидродинамические подшипники. Подшипник скольжения, работающий со смазкой, можно рассматривать как насос. Для того чтобы перемещать вязкую среду из области низкого давления в область высокого давления, необходимо затрачивать энергию внешнего источника. Смазка, прилипшая к контактным поверхностям, при вращении вала сопротивляется полному стиранию и выдавливается в область, где давление повышается, благодаря чему поддерживается зазор между этими поверхностями. Подшипник скольжения, в котором описанным образом создается область повышенного давления, удерживающая нагрузку, называется гидродинамическим.

Из ассортимента выпускаемых смазок и условий работы подшипника скольжения выбираем смазку индустриальную АЗМОЛ ИП-1 ТУ У 23.2-00152365-176-2003

Смазка индустриальная АЗМОЛ ИП-1 изготавливается на основе нефтяного масла, загущенного кальциевыми мылами природных жиров и предназначена для смазывания подшипников прокатных станов и других узлов трения металлургического оборудования при централизованной подаче.

В зависимости от условий применения установлены две марки смазки:

АЗМОЛ ИП-1Л - летняя смазка, применяется при температуре от 0 до плюс 70 °С;

АЗМОЛ ИП-1З - зимняя смазка, применяется при температуре от минус 10 до плюс 70 °С.

Таблица 1. Показатели смазок АЗМОЛ-ИП

Стационарные системы смазки

Для модернизации системы смазки вулканизатора ободных лент выбираем установку стационарной системы смазки фирмы PRESSOL (Германия).

Фирма PRESSOL основана в 1914 году, после того как морской офицер моторист Якоб ПРЕССЛЬ получил патент на изобретенную им ручную масленку с насосом, и получила название по имени основателя.

Фирма PRESSOL уже 90 лет специализируется исключительно на производстве смазочного, маслораздаточного и маслозаменного оборудования и инструмента.

К настоящему времени в ассортименте выпускаемой продукции насчитывается 2500 наименований изделий - от ручных масленок и смазочных насадок до автоматизированных маслораздаточных систем. Это самый широкий ассортимент продукции среди всех производителей аналогичного оборудования в мире.- известная во всем мире марка продукции, гарантирующая качество и надежность немецкого производителя.

Основные позиции поставляемого смазочного и маслораздаточного оборудования и инструментов имеются в наличии на складе в Санкт-Петербурге и в Москве. Регулярные поставки из Германии позволяют своевременно и быстро выполнить любой заказ.

Из каталога фирмы PRESSOL выбираем стационарную систему смазки, артикул № 18 405 051, стоимостью 10 тыс. рублей за комплект.

Рис. 1.5 Стационарная система раздачи смазки для 25 кг емкостей. 1 - Пневмонасос 50:1; 2- Крышка; 3-Прижимной диск; 4- Крепление емкости; 5- Шланг; 6- Редуктор (выставлен на 8 атм.); 7- Ниппель.

Технические данные:

Подвод сжатого воздуха до 10 кг/см2

Тип повода Rectus Typ 26

Внутренний диаметр: 7,2 mm

Насадка: для смазочных ниппелей DIN 71 412

Установка одного комплекта системы смазки позволит обеспечить смазку сразу 3-х вулканизаторов ободных лент, на участок с 36 прессами необходимо установить 12 комплектов. Данная модернизация позволит сократить должность смазчицы на участке вулканизации ободных лент, периодическое обслуживание систем смазки выполняет слесарь по ремонту оборудования.

Централизованная система смазки предусматривает так же увеличение количества точек смазки вулканизатора ободных лент, что позволит увеличить время между ремонтами и сократить простои прессов до минимума.

Список использованной литературы

1.    Бекин, Н.Г. Оборудование и основы проектирования заводов резиновой промышленности [Текст] / Н.Г. Бекин, Н.Д. Захаров, Г.К. Пеунков - Л.: Химия, 1985. - 504с.

2.    В. В. Рагулин, А. А. Вольнов Технология шинного производства. - Изд. 3-е, перераб. и доп. - М.: Химия, 1981 г. - 264 с.

3.      Цыганок И.П. Вулканизационное оборудование шинных заводов. М.: ''Машиностроение,'' 1967 - 324с.

4.      Тематический обзор: “Пути совершенствования оборудования и технологического процесса вулканизации автомобильных шин ”. М.; ЦНИИТЭнефтехим, 1982 г. - 100с.

5.      График планово-предупредительного ремонта ОАО «Омскшина» на 2007г.

6.      Каталог продукции фирмы PRESSOL, август 2007 года, - 5 с.

2. Конструкторский раздел

Введение

У привода вулканизатора ободных лент кинематика звеньев механизма довольно сложная и выразить математически движение некоторых точек представляет определенные трудности, как в составлении, так и в пользовании ими при решении практических задач.

Ниже приведены расчеты основных узлов и элементов выбранного оборудования для изготовления ободных лент.

.1 Расчет основных узлов вулканизатора ободных лент ВОЛ-360

Приводы в вулканизаторах ободных лент предназначены для подъема, опускания и затяжки пресс- форм, в которых происходит вулканизация ободных лент.

В процессе работы вулканизатора ободных лент звенья механизма привода преодолевают

сопротивление формуемой заготовки ободной ленты,

усилие затяжки пресс-форм,

усилие отрыва верхней полуформы от ободной ленты,

усилие при подъеме и опрокидывания траверсы и верхней полуформы во время перезарядки.

При выключенном электродвигателе привода во время вулканизации ободной ленты звенья механизма привода дополнительно воспринимают распорные усилия, возникающие в процессе вулканизации.

Расчеты привода вулканизатора ободных лент еще не подвергались строгому научному обоснованию и в литературе не приведена законченная методика, пользуясь которой, можно было бы выполнять расчет с достаточной для практики точностью.

При расчете таких приводов, несколько уступая точности и внося небольшие упрощения, удобнее пользоваться графо-аналитическим способом, обеспечивающим вполне удовлетворительную для практики точность. Поскольку характер изменения величин действующих сил в зависимости от положения звеньев механизма не выражен определенными закономерностями, то для выбора расчетных нагрузок на отдельные звенья введем следующие допущения:

наибольшие нагрузки воспринимают звенья механизма во время затяжки пресс форм для удержания распорного усилия, действующего во время вулканизации ободной ленты.

наибольшие нагрузки, по которым следует вести расчет звеньев механизма и определять мощность электродвигателя, возникают при открывании затянутых пресс форм, когда двигатель должен преодолеть сопротивление затяжки и дополнительно сообщить ускорение звеньям механизма, находящимся в состоянии покоя.

В этом случае ставится задача выполнить:

расчет мощности электродвигателя и звеньев механизма выполнить по усилиям, возникающим при формировании ободной ленты, когда действует распорное усилие, а звенья механизма занимают невыгодное положение для его восприятия.

расчет вести по наибольшим усилиям, возникающим при трогании с места отведенной в крайнее положение и опрокинутой траверсе, когда звенья механизма занимают наиболее невыгодное положение для распределения сил, а ускорения являются наибольшими.

.2 Силы, действующие в звеньях механизма привода

Определяем мощность на валу электродвигателя вулканизатора ободных лет ВОЛ-360 при затяжке пресс-форм. Распорное усилие Q=2000 кН. При расчете принять: величину х=10 мм; коэффициент трения f= 0,05; значения Gтр=3852; Gш=980; Gкам=1550; Gф=350; Gкол=1550 взяты из паспортных данных. Остальные величины взяты из таблицы № 11 И.П. Цыганок «Вулканизационное оборудование шинных заводов», издательство машиностроение М-1967 г.

Принимаем усилие затяжки Q=Q×Ka=2000 кН. Крутящий момент на кривошипном колесе

Mkp=(Q-(Gmp/2+Gш+Gф+Gкол)) ×Х = (2.1)

(200000 - (3852/2+980+1550+350+1550)) ×1=1936,40 кНмм.

где: Gmp- вес траверсы в кН; Gш- вес шатуна в кН;

Gкам- вес паровой камеры в кН; Gф- вес верхней полуформы в кН;

Gкол - вес зубчатого колеса в кН.

Реакция опор в подшипниках кривошипного колеса и шатуна.

Rc= Qз-(Gmp/2+Gш+Gkaм+Gш)= (2.2)

- (3852/2+980+1550+350)=1951,90 кН;

Rd= Qз(Gmp/2+Gкам+Gф+Gкол)= (2.3)

- (3852/2+1550+350+1550) = 1946,20 кН

Rв= RсL/L1=195190×76/46=3224, 95 кН (2.4)

Rа=Rв-Rс=322495-195190=1273, 05 кН (2.5)

Суммарный момент трения в подшипниках колеса и шатуна.

Ммр1= Rаd3+Rвd2+Rcd0/2×f; (2.6)

М мр1=127305×15,5+322495×33+195190×23+194620×23/2×0,05=

= 5395,30 Нмм

где f = 0,05 - коэффициент трения скольжения.

Окружное усилие на кривошипном колесе

Fок2=2 (Мкр+ Ммр)/dк2= 2(193640+539530)/153,4=956,0 кН (2.7)

Распорное усилие в зубчатом зацеплении колесо 2 - шестерня 7

Fрк2 = Fок2×tgb= 9560×tg20=348,0 кН (2.8)

Момент трения в подшипнике Е шестерни 7

Ммтр4 = Fрк2dbef/2= 3480×12,5×0,05/2=01087 кг/см (2.9)

Окружное усилие в зубчатом колесе 8.

Fок3= Fок8dш7+2Ммр4/dк8 = 9560×27,3+2×1087/67,2 = 391,7 кН (2.10)

Распорное усилие в зацеплении колесо 8 - шестерня 3

Ррк8 = Рок8× tg b= 3917 × 0,364= 141,6 кН (2.11)

Момент трения в подшипнике К колеса 8 .

Ммтр5 = Ррк8dвкf / 2 = 1416 × 8,5 × 0,05 / 2 = 30,1 кН/мм (2.12)

где f=0,05 - коэффициент трения;

Момент трения в подшипнике U шестерни 3.

Ммтр2 = Ррк8dвнf / 2 = 1416×8,5×0,05 / 2 = 30,1 Кн/мм

Окружное усилие на червячном колесе.

Fчк = 2(Fок8×L+ Ммр5+Ммр2) / dчк

= 2(3917×20+301+301)/62,4 =25300 кН

Распорное усилие в червячном зацеплении

fчк = fчк × tgb = 2530×0,364 = 92,1 кH

где: b- угол зацепления червячного колеса;

fчк- окружное усилие на червячном колесе;

Момент трения в подшипнике V червячного колеса

Ммр3 = fрч×dbv×f/2×2 = 921×9×0,05 / 2×2 = 104 кг см

где: dвv- диаметр подшипника вала червячного колеса;

Мощность на валу электродвигателя.

P= 2( Мкр+Ммр1/ u1u2+Ммр4+Ммр5/u2+Ммр2+Ммр3) × nd /97400 × uчηч =2[(193640+539530)×20×25/119×84+(1087+301)×25/84+

+301+104] ×970/97400×104×0,05=13 кBт (2.13)

где: P- мощность на валу электродвигателя в кВт;

Мкр- крутящий момент на кривошипе колеса 2 в кг см;

Mmp1 - момент трения в подшипниках колеса 2 и шатуна 1 в кг см;

Mmp2 - момент трения в подшипнике U шестерни 3 в кг см;

Mmp3 - момент трения в подшипнике V червячного колеса в кг см;

Mmp4 - момент трения в подшипнике Е шестерни 7;

Mmp5 - момент трения в подшипнике К колеса 8;

u1 - передаточное число в зубчатом зацеплении колесо 2- шестерня 3;

u2 - передаточное число в зубчатом зацеплении шестерня 7 - колесо 8; uч - передаточное число червячного редуктора; nd - число оборотов электродвигателя в об/мин;

ηч - к.п.д. червячного редуктора;

Коэффициент полезного действия червяка

ηч= tgy / (tgy + f) = 0,625/ 0,625 + 0,05 = 0,55 (2.14)

где tgy = m/d1ч = 6/96 = 0, 625 - тангенс угла подъема винтовой линии по длительному цилиндру червяка;

f =0,05- коэффициент трения для пары материалов сталь-бронза.

m - модуль червяка в мм;

d1ч - диаметр делительного цилиндра червяка в мм;

f - коэффициент трения в паре червяк - колесо.

В редуктор вулканизатора ободных лент встроен электродвигатель мощностью Р=10 кВт, n=970/мин. Полученный результат близок к результату, полученному непосредственным многократным измерением мощности на валу электродвигателя, установленного на действующей машине. Из приведенного расчета следует, что мощность электродвигателя расходуется в основном на преодоление сил трения в подшипниках кривошипных колес и шатунов.

Приближая положение шатунов к мертвой точке и снижая коэффициент трения в подшипниках, можно снизить потребляемую мощность и, тем самым, существенно разгрузить некоторые перенагруженные детали; причем приближение шатунов к мертвой точке меньше сказывается на снижении мощности, чем на снижение сил трения.

Повышенное потребление мощности на отдельных машинах объясняется повышенным трением из-за недостаточно тщательной обработки трущихся поверхностей, недостаточной смазки их, а также невысокой точности изготовления и сборки привода машины.

Рис. 2.1. Расчетная схема вулканизатора ободных лет ВОЛ-360

.3 Силы, действующие в звеньях механизма привода и мощность на валу электродвигателя при открывании затянутых пресс-форм

Для определения сил, действующих в звеньях механизма, принимаем крутящий момент Мкр и момент трения Мтр1 такие же, как и при затяжке пресс-форм.

Окружное усилие на кривошипном колесе 2

Fок2 = 2(- Мкр + Ммр1)/dк2 = 2(-193640+539530)/153, 4= 4509 кг

Распорное усилие в зубчатом зацеплении колесо 2 - шестерня 7

Fрк2 = Fок2 × tgb = Fок2× tg 20= 4509× 0,364 = 1641 кгс

Момент трения в подшипнике Е шестерни 7

Мmр4 = Fрк2×dве×f / 2= 1641×12.5×0.05/2 = 513 кг/см

Окружное усилие на зубчатом колесе 8

Fок8 = Fок2×dш7+ 2Mmр4/dкв = 4500×27,3+513,2/67,2 = 1849 кг

Распорное усилие в зацеплении колесо 8 -шестерня 3

Fркв = Fок8×tgb = 1848×0.364 = 673 кг

Момент трения в подшипнике колеса 8

Mmр5 = Fрк8 × dвк × f / 2 = 673 × 8.5 × 0.05 / 2 = 142 кг/см

Момент трения в подшипнике шестерни 3

Mmр2 = Fрк8 × dвц × f = 673 × 8,5 × 0,05 / 2 = 142 кг/см

Окружное усилие на червячном колесе

Fчк = 4(Fок8 × dш3/2 + Mmр5 + Mmр2)/dчк = 4(1840×20/2+142+142)/62,4 = 1186 кг

Распорное усилие в червячном зацеплении

Fрч = Fчк × tgb = Fчк × tg20 = 1186 ×0,364 = 430 кг

Момент трения в подшипнике V червячного колеса:

Mmр3 = Fрч ×dbv ×f / 2×2 = 430 ×9 ×0,05 / 2 ×2 = 48 кг/см

Линейная скорость на диаметре начальной окружности червячного колеса:

V = πdчк ×nd / uч ×60 ×100 = (2.15)

3,14×62,4×970 / 104×60×100 = 0,305 кг/см

Динамический момент ускорения.

Mдус = Fчк×Vdчк / 2g ×tn = 529×0,305×62, 4/2×9,8×1 = 512 H mм. (2.16)

где: Fчк- окружное усилие на червячном колесе в H;

V - линейная скорость на червячном колесе в м/сек;

dчк - диаметр начальной окружности червячного колеса в см;

g - ускорение силы тяжести в м/сек2 ;

tn- пусковой период двигателя в сек;

Мощность на валу электродвигателя

P = 2(-Mкр + Mmр1 / u1×u2 + Mmр4+Mmр5 / u2 + Mmp2+

+Mmp3+ Mдус) × nд / (97400×u1×ηч) = (2.17)

=2[(-3640+5395300×20×25/119×84+(513×142)×25/84+142+48+512] ×970 / (97400×104×0.55) = 6,3 квт

где Мкр- крутящий момент на колесе 2 кг см;

Mmр- момент трения в подшипниках в кг см;

Mmр1 - вращающий момент на валу кривошипного колеса и шатуна;

Mmр2 - вращающий момент на валу шестерни;

Mmр4 - вращающий момент на валу шестерни 7;

Mmр5 - вращающий момент на валу колеса 8;

Mmр3- вращающий момент на валу червячного колеса;

Md - динамический момент в кг/см;

Mdк - вращающий момент на валу кривошипного колеса;

Mdш7 - вращающий момент на валу шестерни 7;

Mdк8 - вращающий момент на валу колеса 8;

Mdш3 - вращающий момент на валу шестерни 3;

Mdчк - вращающий момент на валу червячного колеса;

Mdус - ускорения силы, действующей на червячном колесе.

.4 Силы, действующие в звеньях механизма привода, и мощность на валу электродвигателя при движении с места отведенной и опрокинутой траверсы.

При строгании с места отведенной и опрокинутой траверсы так же, как и при открывании затянутых пресс-форм, действуют статистические и динамические силы, на преодоление которых требуется затратить определенную мощность. Уравнение мощности на валу электродвигателя будет такое же, как и при открывании затянутых пресс-форм, но с другими значениями моментов сил.

Окружные силы на валах

Суммарная сила веса

Т = Ggmp/2+Gш/2+Gкам+Gф= 4100/2 + 980/2 + 1540 +350=4430 кг. (2.18)

Составляющая сила

Т1=Тcosφ1= Тсоs150=4430×0,9659= 4280 кг. (2.19)

Составляющая сила

Т2=Тsin φ1= Тsin150= 4430×0,2588=1146 кг. (2.20)

Сила

Т4= Т2/sin φ2=Т1/соs φ2= Т1/cоs(φ- φ1)= 4280/соs(350-150)=4555 кг.

Сила

Т5= Qш/2×sin φ+Т5 = Qш/2 sin350+Т5= 4555×0,7+276=3465 кг.

Сила

Т6= Т4 tq φ + Т5= Т4×tq350+Т5= 4555×0,7+276=3465 кг.

Крутящий момент на кривошипном колесе 2

Мкр=Т6×Rк = 3465×53,5=185377 кг см; (2.21)

Реакции опор в подшипниках А, В, С и D

Rc=Т4=4555 кгс;

Rd=Т4+Gш/2= 4555+980/2=5045 кгс;

Rв=Rc1/L1= 4555×76/46=7525 кг;

Суммарный момент трения в подшипниках А, В, C и D

Mmp1= (Ra×d3+Rb×d2+Rc×d1+RD×d0 / 2) × f =

=[(2970×15.5+7525×33+4555×23+5045×23 ) / 2] ×0,05=

= 12769 кг см/ (2.22)

Окружное усилие на кривошипном колесе

Fок2= 2(Мкр+Mmр1) / dk2= 2(185377+12769)/153, 4=2596 кг.

Распорное усилие в зубчатом зацеплении колесо2 - шестерня 7.

Fрк2= Fок2×tgα=Fок2×tg20= 2596×0,364=945 кг.

Момент трения в подшипнике Е шестерни 7

Mmр4(Fрк2×dве/2) ×f=(945×12.5/2) ×0,05=295 кг× см.

Окружное усилие на зубчатом колесе 8

Fок8= Fок3×dш7+2Mmр4/ dк8= 945×27,3+295×2/67,2=392 кг

Распорное усилие в зацеплении колесо 8- шестерня 3

Fрк8= Fок× tgα = Fок8× tg20= 392×0,364=143 кг

Момент трения в подшипнике К колеса 8

Mmр5=(Fркв×dвк/2) )×f= (143×8,5 / 2) )×0,05=30 кг×см

Момент трения в подшипнике U шестерни 3

Mmр2= (Fркв×dвu/2)f= (143×8,5 / 2) ×0,05=30 кг×см

Окружное усилие на червячном колесе 4

Fчк= Fок8×dш3+2Mmр5+2Mmр2/dчк=392×20+2×30+2×30/62,4=127 кг

Распорное усилие в червячном зацеплении

Fрчк= Fочк× tgα= 127×0,364=46 кг.

Момент трения в подшипнике V червячного колеса 4

Mmр3= (Fочк×dвv/2×2)f= (46×9/2×2) ×0,05=5 кг×см

Мощность на валу электродвигателя

P = [Mkp+Mmp1/u1×u2+Mmp4+Mmp5/u2+Mmp2+Mmp3]nd /97400×iч×ηч=2[(185377+12769)×20×25/119×84+(295+30)×25/84+

+ 30+5] ×970/97400×104×0,55= 3,5 квт.

Полученные расчеты показывают, что установленный электродвигатель обеспечивает необходимую мощность для нормальной работы вулканизатора ободных лент.

Из приведенного расчета следует, что мощность электродвигателя расходуется в основном на преодоление сил трения в подшипниках скольжения кривошипных колес и шатунов. Следовательно, для сокращения затрат мощности на преодоления сил трения необходимо дополнительно устанавливать стационарную систему смазки.

2.3 Расчет расхода смазки до и после модернизации

Подшипник скольжения, опора или направляющая механизма или машины, в которой трение происходит при скольжении сопряжённых поверхностей. По направлению восприятия нагрузки различают радиальные и осевые (упорные) подшипники скольжения. В зависимости от режима смазки подшипники скольжения делятся на гидродинамические и гидростатические, газодинамические и газостатические (роль смазки выполняет воздух или нейтральный газ), с твёрдой смазкой. Существует множество конструктивных типов подшипников скольжения: самоустанавливающиеся, сегментные, самосмазывающиеся и др.

Радиальные подшипники скольжения обычно выполняются в виде втулки, двух или более вкладышей, полностью или частично охватывающих вал. Такие подшипники скольжения работают главным образом в режиме жидкостного или полужидкостного трения. Смазка подводится через отверстия во вкладышах, кольцевые или местные винтовые канавки и карманы, находящиеся в зоне разъёма. Радиальные подшипники скольжения применяются в буксовых узлах вагонов, в опорах двигателей внутреннего сгорания, турбогенераторов и др. Подшипники скольжения тяжело нагруженных опор (например, валков прокатных станов) имеют диаметры от 140 до 1200 мм, относительный зазор, т. е. отношение разности диаметров отверстия втулки и шейки вала к диаметру отверстия втулки, принимается равным 0,0003-0,002, а отношение длины к диаметру равным 0,6-0,9. При этих условиях обеспечивается работа в диапазонах высоких удельных давлений 5-25 Мн/м2 (50-250 кгс/см2).

Гидро- и газодинамические подшипники работают в режиме, при котором поверхности трения разделяются слоем жидкости или газа в результате действия давления, возникающего в вязком смазочном слое вследствие относительного движения поверхностей.

В гидро- и газостатическом подшипниках скольжения. полное разделение поверхностей трения деталей, находящихся в относительном движении или покое, осуществляется смазочным материалом, поступающим под внешним давлением в зазор между поверхностями. Существуют также подшипники скольжения, называемые гидростатодинамическими, которые часть времени, например при пуске, работают как гидростатические, а в основном режиме - как гидродинамические.

Расчёт подшипников скольжения, работающих в режиме разделения поверхностей трения смазочным слоем, производится на основе гидродинамической теории смазки. При расчёте определяются минимальная толщина смазочного слоя (обычно измеряемая в мкм), давление в смазочном слое, температура и расход смазочных материалов. Изготовляют подшипники скольжения из металлических и неметаллических подшипниковых антифрикционных материалов.

Таблица 1. Оптимальные области подвода масла в подшипник

Подвод и распределение смазочного материала.

Оптимальное место подвода смазочного масла в подшипник при принудительной смазке - область наибольших зазоров (табл. 1).

Подвод масла в эту область особенно выгоден в случае, если необходимо обеспечить хорошее охлаждение подшипника. При подаче масла самотеком оптимальная область подвода масла смещается в сторону увеличения зазора, где возникает разрежение. При определенных условиях возможно даже засасывание масла из ванны, расположенной ниже подшипника.

При вращающейся нагрузке (например, от центробежных сил) подачу масла желательно осуществлять через вращающуюся деталь, так как оптимальная область подвода масла вращается вместе с деталью. Возможна подача масла также через неподвижную деталь с помощью кольцевой канавки, непрерывно питающей продольную канавку, расположенную на вращающейся детали в области наибольших зазоров.

Рис. 2.2. Смазочные канавки: а - во втулках при чистой смазке; б - при необходимости удаления загрязнений; в - простейшие карманы в разъемных вкладышах; г - большие карманы в виде эксцентрических расточек

Масло в подшипнике распределяется смазочными канавками (рис. 2.2). В подшипниках с жидкостной смазкой смазочные канавки можно располагать только в ненагруженной зоне подшипника. Канавки в нагруженной зоне вызывают резкое снижение несущей способности масляного слоя. Обычно применяют прямую канавку по образующей, проходящую через отверстие для подвода масла в ненагруженной зоне и не доходящую до торцов подшипника на 0,1 длины подшипника с каждой стороны. Канавку в условиях чистых смазочных материалов выполняют с плавными закруглениями. Однако нужно иметь в виду, что канавка способствует образованию воздушного пузыря и при достаточных зазорах в подшипниках ее можно не делать.

Для плохо прирабатывающихся материалов, а также при возможности попадания абразива целесообразны продольные канавки, которые служат для удаления продуктов изнашивания. В этих случаях канавки выполняют с острыми кромками.

В местах стыка вкладышей делают неглубокие карманы или «холодильники» (рис. 8, в).

Назначение «холодильников» - распределять масло по длине подшипника и повышать теплоотвод через масло, а также предотвращать вредное влияние на работу подшипников местных деформаций вкладышей у стыка. К «холодильникам» подводят смазочный материал. На разъемных и неразъемных ответственных крупных подшипниках холодильники выполняют в виде расточек со смещенным центром (рис. 8, г), которые существенно уменьшают потери на трение и нагрев подшипников.

Расчёт подшипника скольжения, работающих в режиме разделения поверхностей трения смазочным слоем, производится на основе гидродинамической теории смазки. При расчёте определяются минимальная толщина смазочного слоя (обычно измеряемая в мкм), давление в смазочном слое, температура и расход смазочных материалов. Изготовляют Подшипник скольжения из металлических и неметаллических подшипниковых антифрикционных материалов.

Рассмотрим случаи смазывания подшипника скольжения. В начальный момент работы подшипника скольжения его основные элементы ось/ вал и втулка имеют правильную геометрическую форму. Периодически поступающая смазка равномерно распределяется по всей поверхности трения через имеющиеся каналы. После непродолжительной работы, особенно в условиях высокой запыленности, несмотря на периодическое смазывание, начинается износ пары трения, что объясняется ее работой в зоне с ограниченным содержанием смазки. Почему так происходит?

Периодическое смазывание производится, как правило, ручным насосом после остановки машины. Поступающая смазка заполняет образовавшийся в результате износа зазор между валом и втулкой. При выдавливании смазки из пары трения наружу смазывание прекращается. После приведения этой пары трения в рабочее состояние, когда выбирается зазор между валом и втулкой, только что введенная в узел смазка выдавливается из внутренней полости наружу, и пара трения вновь начинает работать в зоне с ограниченным содержанием смазки. Кроме того, при колебаниях вала в зазоре образуется разрежение, в которое всасывается пыль и грязь. Смешавшись со смазкой, пыль образует абразивную пасту, интенсивно изнашивающую поверхности. Ко времени следующей периодической смазки зазор в сочленении вал - втулка становится еще больше. Так продолжается до тех пор, пока не наступит аварийное состояние узла, т. е. нужен внеплановый ремонт. Явление износа в подшипнике качения может быть объяснено аналогично.

Рис.2.3 Механизм работы узла трения вал-втулка: а - в начальный момент работы; б - при увеличении зазора в результате износа (желтым цветом обозначена смазка, синим цветом - втулка)

При использовании централизованной смазки (ЦСС) смазочный материал подается в пару трения малыми дозированными порциями и именно во время работы машины. Применение ЦСС позволяет исключить при работе узла такое негативное явление, как создание разрежения со всеми его последствиями и обеспечить пару трения постоянным объемом смазки.

Во время смазывания пары трения на наружной части подшипника скольжения вокруг вала образуется «воротничок» из смазки, который выполняет функцию уплотнения, препятствующего проникновению внутрь подшипника пыли и грязи. Постоянное присутствие смазочного материала в паре трения, отсутствие загрязнений и влаги в значительной мере продлевают срок службы узла трения, что снижает затраты на непроизводительные простои, ремонт, упрощает ТО и т. д.

Расчет показывает, что ЦСС позволяет сократить время смазки пресса на 25 ч, а расход снизить с 15,3 до 7,6 кг в год, т. е. в два раза. Расчетные данные при ручном смазывании предполагают идеальные условия. На практике такие показатели, как время на обслуживание пары трения, могут увеличиваться на 30%, а в некоторых случаях и на 60.70%. Тот факт, что применение ЦСС только простои на проведение смазочных работ позволяет сократить до 25 ч в год, не говоря о других преимуществах, уже позволяет судить о целесообразности ее применения.

Снижение расхода смазки снижает общую «замазученность» пресса, а отсутствие контакта человека со смазкой повышает культуру производства. При автоматической смазке появляется возможность контейнерной замены емкостей со смазочным материалом, что исключает загрязнение помещения, сохраняет чистоту самого материала, увеличивая тем самым рабочий ресурс узлов трения. Снижение затрат времени на проведение смазочных работ позволит повысить производительность пресса на 5,3%. Учитывая явные преимущества ЦСС по сравнению с традиционной, предлагается оснастить ею все работающие вулканизаторы ободных лент (36 шт.)

Затраты на обслуживание пар трения ручным шприцем и ЦСС приведены в таблице 2.

Расчет составлен на основании анализа потребности в смазочном материале и времени проведения смазочных работ.

Таблица 2. Расчет расхода смазки и затрат времени на обслуживание пар трения ручным шприцем и ЦСС.

Список использованной литературы

1.    Основные правила безопасного ведения технологического процесса и охрана окружающей среды при производстве шин. Охрана труда в химической промышленности: под ред. Макарова, Г.В.[Текст] / Г.В. Макаров, А.Я. Васин, П.И. Софинский - М.: Химия, 1989. - 496с.

2.      Охрана окружающей среды: учеб. для техн. спец. вузов. Белов, С.В.[Текст] / С.В. Белова,Ф.А. Барбинов, А.Ф. Козьяков: под общ. редак. С.В. Белова - М.: Высшая школа, 1991-319с.

3.      Рабочая инструкция по общим требованиям охраны труда для рабочих Инструкция №1 [Текст] - Омск: ОАО «Омскшина», 2003.-16с.

4.      Рабочая инструкция по пожарной безопасности производства радиальных шин. Инструкция № 2 [Текст] - Омск: ОАО «Омскшина», 2002.-20с.

5.    Басов, Н.И. Расчет и конструирование оборудования для производства и переработки полимерных материалов: учеб./ Н.И. Басов, Ю.В. Казанков, В.А. Любартович.- М.: Химия, 1986.- 488с., ил.

6.      Боженов, Н.Б.Ремонт и монтаж оборудования заводов переработки пластмасс и резины: учеб./ Н.Б. Боженов, К.Д. Семенов. - М.:Химия, 1974.-248с., ил., табл.

Раздел 3. Технологический процесс изготовления детали «подшипник»

Основной задачей данного раздела является - проектирование наиболее рационального технологического процесса изготовления детали «Подшипник» с экономической точки зрения.

Введение

вулканизатор привод смазка деталь подшипник

В данном разделе дипломного проекте представлена разработка технологического процесса изготовления и обработки детали «Подшипник», установленной в тягах вулканизатора ободных лент ВОЛ-360, эскиз которого представлен на рис. 3.1.

Рис. 3.1 Подшипник в тяге.

Для этого необходимо определить тип производства, провести анализ служебного назначения детали, анализ технологичности конструкции детали, выбрать экономичный и целесообразный метод получения заготовки детали, для чего необходимо сделать сравнительную характеристику методов получения заготовки и рассчитать себестоимость. Затем спроектировать технологический процесс механической обработки, рассчитать линейные размеры заготовки с учетом припусков и напусков. После чего, выбираются станки и режимы обработки детали, также рассчитывается норма времени на обработку детали на конкретных операциях.

После выполнения всех этих действий можно cделать вывод о целесообразности с технологической и экономической точек зрения производства детали по спроектированному технологическому процессу механической обработки заготовки детали.

Анализ исходных данных.

Определение типа производства.

Существуют различные методики определения типа производства, воспользуемся приближенной методикой, для чего определим массу детали.

Рис. 3.1 Подшипник

Найдем массу детали по формуле:

m = V´ρ, где

V - объем детали (см³);

ρ - плотность материала (гр/см³); ρ = 7,85г/см³.

Объем детали найдем по известной формуле:

V = π ´R²´h ,

Где - R- радиус цилиндра, мм;

h - высота цилиндра, мм.

Разобьем деталь на отдельные цилиндры и найдем объем каждого.

V1 = 3,14 ´ 78² ´ 14 = 267 588,3 мм 3;

V2 = 3,14 ´ 20² ´ 62,5 = 78 539,2 мм 3;

V3 = 3,14 ´ 6² ´ 14 = 1 583,4 мм 3;

V4 = 3,14 ´ 43² ´ 2 = 11 617,6 мм 3;

V5 = 3,14 ´ 33² ´ 50 = 171 059,7 мм 3;

SV = V1- V4 - V5 - V2 -4V3 =

= 267 588,3 + 11 617,6 + 171 059,7 - 78 539,2- 4 ´ 1 583,4 -7 876,5 =

516,3 мм 3 = 357,5 см 3=0,00036 м3.

Находим массу:

m = 357,5см ³ ´ 7,85г/см³ = 7 385,5г = 7,4 кг.

Рассчитав массу детали «Подшипник» и исходя из того, что годовая программа выпуска N = 9000 шт. делаем вывод: тип производства детали «Подшипник» определяем как среднесерийное.

Анализ служебного назначения детали.

Анализ служебного назначения детали заключается в выявлении свойств, которыми должна обладать деталь в зависимости от функций, выполняемых ею в узле.

Материал детали и его свойства

Подшипник целесообразнее всего изготавливать из бронзы. Выбираем бронзу марки БрА9ЖЗЛ ГОСТ 493-79, в соответствие с рекомендациями [2].

Бронза марки БрА9ЖЗЛ является распространенным материалом для изготовления различных отливок. Бронза хорошо работает при сжимающих нагрузках и мало чувствительна к внешним надрезам, гасит вибрации, легко обрабатывается резанием.

Механические свойства бронзу повышают термической обработкой и другими способами.

Бронза имеет хорошие литейные свойства: высокую жидкотекучесть, позволяющую получать отливки с толщиной стенки 3-4 мм, малую усадку (0,9-1,3%), обеспечивающую изготовление отливок без усадочных раковин и трещин.

Назначение детали в сборочном узле, принцип работы.

Деталь «Подшипник» является подшипником скольжения, канавки на внутренней рабочей поверхности детали, служат для равномерного распределения и удержания смазки. Деталь «Подшипник» является телом вращения и принадлежит к группе полых цилиндров.

Анализ технологичности конструкции детали.

Принцип технологичности конструкции детали состоит в наиболее рациональном и экономически выгодном изготовлении изделия. Оценка технологичности может быть качественной и количественной.

Качественную оценку технологичности конструкции детали осуществляют по материалу, качеству поверхностей, простановка размеров, по возможным способам получения заготовки.

Количественная оценка технологичности конструкции может быть осуществлена лишь при использовании соответствующих базовых показателей технологичности.

Качественная оценка технологичности:

1. Материал - бронза. Ей свойственна хорошая обрабатываемость резанием. Бронза является наиболее распространенным материалом для отливок.

2. Способ получения заготовки - литье в кокиль. При литье в кокиль получают отливки лучшего качества, чем при литье в песчаные формы.

3. Отливки, получаемые литьем в кокиль, имеют высокую геометрическую точность размеров и малую шероховатость поверхности, что снижает припуски на механическую обработку.

4. Канавки выполняются стандартно, что тоже соответствует принципу технологичности.

Назначение технических требований детали.

Для назначения технических требований детали, необходимо проанализировать поверхности детали. После чего, охарактеризуем каждую поверхность по признакам: тип, назначение, качество и точность.

Рис. 3.2 Поверхности подшипника

Результаты представим результаты в виде таблицы 1.

Таблица 1. Характеристика поверхностей детали

Выбор заготовки.

Сравнительная характеристика методов получения заготовки.

Для обоснования метода получения заготовки составим таблицу, в которой приведем характеристику двух близких методов - литье в кокиль и литье в песчаные формы.

Таблица 2.Сравнительная характеристика методов получения заготовки.

После сравнения методов получения заготовки делаем вывод, что наиболее целесообразен метод получения заготовки - литье в кокиль.

Расчет себестоимости заготовки.

Окончательный выбор метода получения заготовки произведем по наименьшей себестоимости, используя методику [3].

Для расчета себестоимости воспользуемся следующей формулой:

Sзаг = Сзаг / 1000 ´ Qзаг ´ Кт´ Кс ´ Кв ´ Кп ´ Км - (Qзаг - Qдет) ´

´ Sотх / 1000; (3.1)

где Сзаг - базовая себестоимость 1 тонны заготовок средней точности, средней сложности, из наиболее технологичного для данного способа получения заготовки материала, наиболее рационального объема выпуска деталей, массой 1 - 3 кг, руб (значения Сзаг приведены в ценах 2006 года);

Qзаг - масса заготовки, кг;

Qдет - масса готовой детали, кг;

При условиях изготовления заготовки, отличающихся от вышеперечисленных, для расчета ее себестоимости необходимо ввести следующие поправочные коэффициенты, зависящие от

Кт - класса точности заготовки;

Кс - группы сложности заготовки;

Кв - массы заготовки;

Кп - объема выпуска деталей;

Км - марки материала заготовки.

Эти коэффициенты выбираются отдельно для каждого способа получения заготовки.

Рассмотрим два способа получения заготовок.

Литье в песчаные формы.

Qзаг = 8,2 кг

Qзаг = Qдет / Ким

Qзаг = 5,1 / 0,62 = 8,2 кг

Qдет = 7,4 кг

Сзаг = 1900 руб.

Кт = 1,03 [3]; Кс = 0,7 [3]; Кв = 0,84 [3]; Кп = 1 [3]; Км = 1 [3]; Sотх = 14 [3]

Sзаг = 1900/ 1000 ´ 4,5 ´ 1,03 ´ 0,7 ´ 0,8 ´ 1 ´ 1 - (4,5 - 2,8) ´ 14/ 1000 = 490 руб.

Литье в кокиль.

Qзаг = 8,2кг Qзаг = Qдет/Ким Qзаг = 5,33 /0,65 = 8,2кг

Qдет = 7,4 кг

Сзаг = 1900 руб.

Кт = 1,03 [3],

Кс = 0,7 [3],

Кв = 0,84 [3],

Кп = 1,44[3],

Км = 1 [3],

Sотх = 14,4 [3],

Sзаг =1900 / 1000 ´4,3 ´ 1,03 ´ 0,7 ´ 0,84 ´ 1,44 ´1 -

(4,3- 2,8) ´14,4/1000 = 290 руб.

Из приведенного материала можно сделать следующий вывод: себестоимость заготовок, получаемых методом литья в кокиль меньше, чем себестоимость заготовок, получаемых методом литья в песчаные формы и поэтому окончательно выбираем метод получения заготовки - литье в кокиль.

Характеристика выбранного метода получения заготовки.

Литье в кокиль.

При литье в кокиль отливки получаются путем заливки расплавленного металла в металлические формы - кокили. По конструкции различают кокили: вытряхные, с вертикальным разъемом, с горизонтальным разъемом.

Полости в отливках оформляют песчаными, оболочковыми или металлическими стержнями. Кокили с оболочковыми и песчаными стержнями используют для получения отливок сложной конфигурации из чугуна, стали и цветных сплавов.

Для удаления воздуха и газов из полости формы по плоскости разъема кокиля выполняют вентиляционные каналы. Отливки из рабочей полости удаляют выталкиванием. Заданный тепловой режим литья обеспечивает система подогрева и охлаждения кокиля.

Рабочую поверхность кокиля и металлических стержней очищают от ржавчины и загрязнений. Затем на рабочую поверхность кокиля наносят теплозащитные покрытия для предохранения его стенок от воздействия высоких температур заливаемого металла, для регулирования скорости охлаждения отливки, улучшения заполнения кокиля, обеспечения извлечения отливки.

Заливку металла осуществляют разливочными ковшами или автоматическими заливочными устройствами. Затем отливки охлаждают до температуры выбивки, составляющей 0,6 - 0,8 температуры солидуса сплава, и выталкивают из кокиля. После этого отливки подвергают отрубке, очистке и в случае необходимости - термической обработке.

Все операции технологического процесса литья в кокиль механизированы и автоматизированы. Используют однопозиционные и многопозиционные автоматические кокильные машины и автоматические кокильные линии изготовления отливок. Кокильное литье применяют в массовом и серийном производствах для изготовления отливок из чугуна, стали и сплавов цветных металлов с толщиной стенок 3 - 100 мм, массой от нескольких десятков граммов до нескольких сотен килограммов.

При литье в кокиль сокращается расход формовочной и стержневой смесей. Затвердевание отливок происходит в условиях интенсивного отвода теплоты от залитого металла, что обеспечивает более высокие плотность металла и механические свойства, чем у отливок, полученных в песчаных формах.

Кокильные отливки имеют высокую геометрическую точность размеров и малую шероховатость поверхности, что снижает припуски на механическую обработку вдвое, по сравнению с литьем в песчаные формы. Этот способ литья высокопроизводителен.

Но существуют недостатки кокильного литья: высокая трудоемкость изготовления кокилей, их ограниченная стойкость, трудность изготовления сложных по конфигурации отливок.

Проектирование технологического процесса механической обработки.

Цель данной работы заключается в том, чтобы дать общий план обработки детали, наметить содержание операций технологического процесса.

Выбор технологических баз.

Выбор технологических баз производят, чтобы наметить базовые поверхности и порядок их смены (при необходимости) при выполнении технологического процесса механической обработки детали.

Выбор технологических баз в значительной степени определяет точность линейных размеров относительного положения поверхностей, получаемых в процессе обработки, выбор режущих и измерительных инструментов, станочных приспособлений.

В основе выбора технологических баз лежат следующие общие принципы:

·   при обработке заготовок, получаемых литьем или штамповкой, необработанные поверхности можно использовать в качестве баз только на первой операции;

·   при обработке у заготовок всех поверхностей в качестве технологических баз для первой операции целесообразно использовать поверхности с наименьшими припусками, тем самым снижается вероятность появления “чернот” при дальнейшей обработке;

·   при прочих равных условиях наибольшая точность обработки достигается при использовании на всех операциях одних и тех же баз, т. е. При соблюдении принципа единства баз;

·   желательно совмещать технологические базы с конструкторскими базами;

·   при совмещении технологической базы с конструкторской погрешность обработки по заданному от этой базы размеру зависит лишь от возможностей технологической системы;

·   при не совмещении технологической и конструкторской баз появляется дополнительная погрешность вследствие не совмещения этих баз;

Выбранные технологические базы совместно с зажимными устройствами должны обеспечивать правильное базирование и надежное закрепление заготовки, гарантирующие неизменность ее положения во время обработки, а также простую конструкцию приспособления, удобство установки и снятия обработанной заготовки.

Выбор маршрута обработки отдельных поверхностей.

Выбор метода обработки поверхности заготовки производится на основе обеспечения наиболее рационального процесса обработки (с учетом выбора более короткого маршрута), служебного назначения детали, функционального назначения поверхности, требований точности.

Технологический маршрут обработки заготовки устанавливает последовательность выполнения технологических операций.

Технологический маршрут обработки детали представлен в таблице 3

Таблица 3. Технологический маршрут обработки детали

Результат выполнения работы представим в виде таблицы 4.

Таблица 4. Маршрут обработки поверхностей

Выбор оборудования, приспособлений и инструментов.

Токарная операция №20.

Выбираем токарно-винторезный станок 16К20:

Мощность главного привода - 10 кВт;

Габариты станка - 2505х1190мм;

Наибольший диаметр обрабатываемой заготовки - 320мм;

Частота вращения шпинделя - 1600 об/мин.

В качестве приспособления выбираем трех кулачковый патрон с пневматическим приводом (ГОСТ 24351 - 80). Это приспособление наиболее быстро и надежно закрепит деталь.

В качестве инструмента выбираем резцы, но в зависимости от перехода. Операция состоит из двух переходов, на каждый переход выбираем свой резец, в соответствие с назначением.

Для первого перехода - подрезка торца выбираем подрезной отогнутый резец.

Для второго перехода - расточка диаметра выбираем расточной резец.

Расчет припусков и технологических размеров.

Исходными данными для расчета технологических размеров являются:

1.      Чертеж детали.

2.      Эскиз заготовки.

.        План механической обработки.

Расчет ожидаемой погрешности.

ρожs1 = δА20.1 = 0,18

ρожs2 = δА20.2 = 0,1

После определения ожидаемой погрешности необходимо провести ее сравнение с заданными допусками конструкторских размеров δS1, δS2. Должно выполняться следующее условие: ρожsi ≤ δSi.

ρожs1 = 0,18; δS1 = 1,15; ρожs1 < δS1 - условие выполнено.

ρожs2 = 0,1; δS2 = 0,62; ρожs2 < δS2 - условие выполнено.

Таблица 4. Исходные данные для расчета технологических размеров.

Расчет режимов резания и технических норм времени.

Расчет режимов резания и технических норм времени определяем для тех операций, для которых проектируются технологические наладки. Это токарная чистовая операция № 20.

Токарная операция.

Первый переход - подрезка торца.

Глубина резания.

t = 2,0 мм; t = z15.1.

1. Подача.

 = 0,35 мм/об. (согласно рекомендациям [5])

Скорость резания. При наружном, продольном и поперечном точении рассчитывают по формуле:

υ = Сυ / Тm ´ tx ´ sy ´ Kυ,

где Т - среднее значение стойкости инструмента (Т = 30 - 60 мин.);

t - глубина резания, мм;

s - подача, мм/об.;

Kυ - коэффициент, учитывающий влияние фактических условий резания.

Kυ = Kмυ ´ Kпυ ´ Kиυ;

Kмυ - коэффициент, учитывающий влияние материалал заготовки;

Kпυ - коэффициент, учитывающий влияние состояния поверхности;

Kиυ - коэффициент, учитывающий влияние материала инструмента.

Kмυ = 1 (согласно рекомендациям [5])

Kпυ = 0,8 (согласно рекомендациям [5])

Kиυ = 1 (согласно рекомендациям [5])

Сυ = 68,5; у = 0,4; m = 0,2 (согласно рекомендациям [5]).

υ = 68,5 / 600.2 ´ 2,0 ´ 0,350.4 ´ 0,8 = 36,5 м/мин.

Сила резания. Рассчитаем по формуле:

Рz,y,x = 10 ´ Cp ´ tx ´ sy ´ υn ´ Kp,

где Cp = 158; х = 1; у = 1; n = 0 (согласно рекомендациям [5]).

Kр = Kмр ´ Kφр ´ Kγр ´ Kλр ´ Krp;

Kр = 1 ´ 1 ´ 1,15 ´ 1 ´ 0,93 = 1,06.

Рz = 10 ´ 158 ´ 2,0¹ ´ 0,35¹ ´ 36,5º ´ 1,06 = 526,7 Н.

Частота вращения.

nрасч = 1000 ´ υ / π ´ D;

nрасч = 1000 ´ 36,5 / 3,14 ´ 100 = 116,2об/мин. 17

nпасп = 125 об/мин.

υфакт = n´π´D / 1000;

υфакт = 125 ´ 3,14 ´ 100 / 1000 = 39,27 м/мин.

Мощность резания. Рассчитаем по формуле:

N = Рz ´ υ / 1020 ´ 60;

N = 526,7 ´ 39,27 / 1020 ´ 60 = 0,33кВт.

Второй переход - расточка.

Глубина резания.

t = 0,25 мм.

Подача.

S = 0,35 мм/об.

Скорость резания.

Сυ = 292; х = 0,15; у = 0,2; m = 0,2.

υ = Сυ / Тm ´ tx ´ sy ´ Kυ,

υ = (292 / 600.2 ´ 0,250.5 ´ 0,350.2) ´ 0,8 = 160 м/мин.

Частота вращения шпинделя.

nрасч = 1000 ´ 160 / 3,14 ´ 40 = 1273,8 об/мин.

nпасп = 1250 об/мин.

υфакт = 1250 ´ 3,14 ´ 40 / 1000 = 157 м/мин.

Сила резания

Cp = 92; х = 1; у = 0,75; n = 0; Kр = 0,98.

Рz = 10 ´ 92 ´ 0,251 ´ 0,350.75 ´ 1570 ´ 0,98 = 98,1 Н.

Мощность резания.

N = Рz ´ υ / 1020 ´ 60;

N = 98,1 ´ 157 / 1020 ´ 60 = 0,25кВт.

Расчет нормы времени.

Первый переход.

Тосн = L / n ´ S;

Тосн = 50 / 125 ´ 0,33 = 0,13мин.

Твсп = 0,02 + 0,04 + 0,035 + 0,025 = 0,12мин.

Топ = Тосн + Твсп,

где Топ - оперативное время;

Топ = 0,13 + 0,7 = 0,83 мин.

Торг.обсл. = 6% Топ = 0,05 мин.

Ттех.обсл. = 5% Топ = 0,04 мин.

Тпер = 2% Топ = 0,016 мин.

Тшт = 1,13 + 0,12 + 0,05 + 0,04 + 0,016 = 1,356 мин.

Второй переход.

Тосн = 66 / 1250 ´ 0,33 = 0,2мин.

Твсп = 0,12мин.

Топ = Тосн + Твсп,

где Топ - оперативное время;

Топ = 0,12 + 0,2 = 0,32 мин.

Торг.обсл. = 6% Топ = 0,019 мин.

Ттех.обсл. = 5% Топ = 0,016 мин.

Тпер = 2% Топ = 0,006 мин.

Тшт = 0,2 + 0,12 + 0,019 + 0,016 + 0,006 = 0,36 мин.

Время, затраченное на обработку заготовки на токарной чистовой операции № 20: Тшт = 1,35 + 0,36 = 1,72 мин.

Станочное приспособление

В качестве приспособления при изготовлении подшипника используется оправка для подрезки торца, снятия фаски и чистовой обработки наружного диаметра подшипника.

Оправка изготавливается непосредственно на станке 16К20. На оправку L = 110 мм, устанавливается подшипник. После выполнения операций оправка снимается.

Выводы по разделу 3

В данном разделе был спроектирован технологический процесс механической обработки детали «Подшипник». Был выбран наиболее экономичный метод получения заготовки - литье в кокиль. При литье в кокиль достигается необходимая точность и качество поверхностей заготовки. Разработанные этапы механической обработки позволяют за минимальное число операций обработать деталь до получения необходимого качества поверхности. Также за счет назначения наименьших припусков идет ресурсосбережение при литье в кокиль. Таким образом, достигнута главная цель раздела - спроектировать технологический процесс изготовления детали «Подшипник» заданного качества и при минимальных затратах труда и материальных средств.

Список использованной литературы

1. Ансеров М.А. Приспособления для металлорежущих станков. - Л.: Машиностроение, 1975.

2. Анурьев В.И. Справочник конструктора - машиностроителя. М.: Машиностроение,1992 - Т1.

3. Выбор литья и проектирование чертежа отливки: Метод. указания./ Сост.: В.А. Литвиненко, Ю.С. Косоротова; ОмГТУ. - Омск, 1996. - 44с.

4. Справочник технолога - машиностроителя / Под. ред. А.Г. Косиловой, Р.К. Мещерякова. - 4-е изд. - М.: Машиностроение, 1985. - Т1 - 656с.

5. Справочник технолога - машиностроителя / Под. ред. А.Г. Косиловой, Р.К. Мещерякова - М.: Машиностроение, 1985. - Т2 - 554с.

6. Технологические наладки: Методические указания к курсовому и дипломному проектированию по технологии машиностроения / Сост. Ф.В. Беляков; ОмПИ, - Омск, 1980, 1,2ч.

Раздел 4. Экология и безопасность жизнедеятельности

Введение

В настоящее время большое внимание уделяется проблеме экологии и безопасности жизнедеятельности. С точки зрения экологии шинное производство классифицируется, как химически вредное. Производственный процесс предполагает выделение в атмосферу токсичных газообразных веществ. Кроме того производство шин насыщено большим количеством травмоопасного оборудования и различными транспортными системами.

Опасные вредные производственные факторы и их источники

По принципу организации воздухообмена в вулканизационном цехе система вентиляции классифицируется как механическая: приточно-вытяжная, местная, (осевые вентиляторы на рабочих местах). В летний период года используется естественная + механическая система вентиляции.

В таблице 1 показаны вещества загрязняющие воздух в цехе.

В качестве систем очистки воздуха используются тканевые фильтры, которые очищают от газообразных примесей по графику работы приточно-вытяжных систем.

Таблица 1 Физико-химические свойства веществ, загрязняющие воздух цеха

Содержание вредных веществ в воздухе рабочей зоны, согласно СНИП, не должно превышать ПДК. Концентрация вредных веществ при ежедневной работе в течение всего рабочего стажа не должны вызывать заболеваний или отклонений в состоянии здоровья персонала.

Влияние химических и биологических веществ

По степени воздействия на организм человека система стандартов безопасности труда (ССБТ) подразделяет вредные вещества на 4 класса опасности:

вещества чрезвычайно опасные (ПДК в воздухе рабочей зоны менее 0,1 мг/м3);

вещества высоко опасные (ПДК в воздухе рабочей зоны 0,1-1,0 мг/м3);

вещества умеренно опасные (ПДК в воздухе рабочей зоны 1,1-10,0 мг/м3);

вещества малоопасные (ПДК в воздухе рабочей зоны более 10,0 мг/м3).

Влияние химических и биологических веществ указаны в таблице 2.

Таблица 2 Токсическое действие веществ и их ПДК

Мероприятия по технике безопасности и производственной санитарии

Для предупреждения случаев травматизма на участке вулканизации планируется установка аварийных устройств на конвейер подачи сырых заготовок. Кроме этого для облегчения доставки смазки на ВОЛ-360 планируется установка переходных мостков над трубопроводами подачи теплоносителей.

Для улучшения качества воздуха на существующем участке вулканизации необходимо провести:

капитально-восстановительный ремонт имеющихся в производстве систем вытяжной и приточной вентиляции (при необходимости полная их замена);

своевременная замена фильтров для очистки воздуха в системах приточной и вытяжной вентиляции;

установка дополнительных механических устройств вентиляций на рабочих местах.

На существующем участке вулканизации в процессе вулканизации ободных лент имеет место высокая температура и физические нагрузки.

Показателями микроклимата на вулканизационном участке являются:

температура воздуха производственного помещения - 20-400С.

температура поверхностей - 14,0 - 90,00С.

относительная влажность воздуха - 15 - 75%.

скорость движения воздуха - 0,2 - 0,5 м/с.

Система освещения производственного помещения представлена естественным и искусственным освещением.

Естественное освещение комбинированного типа: боковое - посредством горизонтальных оконных проемов, верхнее - двумя продольными фонарями.

Искусственное освещение также комбинированного типа. Общее - представлено однотипными светильниками, расположенными над рабочей площадью с лампами одинаковой мощности. Местное освещение установлено на участках и непосредственно на рабочих местах, где это требуется.

Средства индивидуальной защиты. Действия при оказании первой доврачебной помощи.

Защита тела человека обеспечивается применением спецодежды, спец обуви, головных уборов и рукавиц.

Спецодежда может быть в виде костюма (куртки, брюк), комбинезона, полукомбинезона, халата, плаща, фартука и т.д.

Спецобувь подразделяется на: общего назначения, влагозащитную, кислотно-щелочную, термозащитную для пыльных цехов (подготовительных). Она может быть кожаной, резиновой, валяной. Ее изготавливают в виде сапог, полусапог, валенок, ботинок, бахил, тапочек.

Органы зрения защищают очками не только от механических повреждений, но и от тепловых излучений. При работе с кислотами, растворителями, пылящими веществами применяют герметичные очки с резиновой полумаской.

Органы дыхания защищают фильтрующими и изолирующими приборами. К фильтрующим средствам защиты, которые по назначению делятся на противоаэрозольные (ФА), противогазовые (ФГ), универсальные (ФУ), относятся респираторы и противогазы. Респираторы состоят из полумаски (маски) и фильтра, который периодически заменяется.

Для изготовления средств защиты рук (рукавицы, перчатки) используют в зависимости от вида вредных веществ, хлопчатобумажные, льняные и шерстяные ткани, кожу, мех, резину и различные полимерные материалы.

Первая доврачебная помощь при химических ожогах и отравлениях вредными веществами.

Химические ожоги возникают при местном воздействии химически активных веществ (твердых, жидких и газообразных) на кожу, слизистую оболочку дыхательных путей и глаз.

Первая помощь при химических ожогах и отравлениях сводятся к следующему: при ожогах кислотами и кислотоподобными прижигающими веществами накладывают примочки из двух процентного раствора бикарбоната натрия, а при ожогах щелочами - двух процентного раствора уксусной, лимонной и виннокаменной кислоты. При смывании водой полимер коагулирует и покрывает кожу липкой пленкой. В этом случае промывание не достигает цели и необходимо сначала как можно тщательнее снять кислоту с кожи, осторожно «промакая» ее сухой хлопчатобумажной тканью, и лишь затем промыть водой.

При респираторном отравлении (вдыхание газов, паров, аэрозолей) необходимо вывести пострадавшего на свежий воздух или в проветриваемое помещение. Пострадавшего надо уложить, создать ему полный покой, укрыть во избежание переохлаждения. До прибытия врача пострадавшего нельзя оставлять без присмотра, даже если кажется, что состояние его не вызывает опасений.

Мероприятия по защите от шума и вибрации

С целью снижения шума и вибрации на участке вулканизации планируется провести:

. Устройство специальных боксов и звукоизолирующих кожухов, применение экранов, препятствующих распространению звука от оборудования.

. Установка глушителей шума в воздуховодах и каналах вентиляции, компрессоров, вентиляторов и т.д.

. Установку виброизоляторов и вибродемпферов на оборудование, являющееся источником вибрации.

. Организационно-технические мероприятия, связанные с проведением своевременного ремонта, смазки машин и оборудования и т.п.

Электробезопасность при проведении технологического процесса

Классификация помещений по опасности поражения эл. током

Помещения участка вулканизации классифицируются как помещения II класса по опасности поражения электрическим током, так как имеет место:

·        Повышенная температура воздуха;

·        Наличие электроустановок (заземленных).

Основными методами защиты от поражения электрическим током являются заземление, зануление и отключение всех токоведущих частей технологического оборудования, а также подготовленность технологического и обслуживающего персонала правилами ПУЭ, закрытие всех токоведущих частей оборудования, шкафов и пультов управления, сигнализация и блокировка (механическая и электрическая).

Противопожарные мероприятия

Оценка пожароопасности:

Участок вулканизации - класс В, помещения, где осуществляются технологические процессы с использованием горючих и трудно горючих жидкостей, твердых горючих веществ, которые при взаимодействии друг с другом или с кислородом воздуха способны только гореть. Это категория - пожароопасная.

Пожарные зоны:

Клеевые, склады красок - П I - помещения, в которых образуются горючие жидкости с температурой вспышки паров свыше 610С;

Вулканизационный участок - П II а, помещение, в котором обращаются твердые горючие вещества.

Мероприятия по организации пожарной охраны

Для тушения пожаров применяются следующие средства:

·        водяное тушение пожаров - автоматическое (спринклерные установки - для местного тушения и локализации пожара в помещениях капельными струями, и дренчерные установки - при подаче в систему воды орошают весь участок цеха независимо от того, где произошло загорание).

·        пенные огнегасительные установки - для тушения легковоспламеняющихся жидкостей (ЛВЖ), электрических установок под напряжением.

·        установки газового тушения - для тушения ЛВЖ, паров, газов в замкнутых объемах. Тушение производится углекислотой и галоидированными углеводородами.

·        паротушение - основано на снижении содержания кислорода в зоне горения при подаче в нее водяного пара. Применяется в складских бункерах, на участке промазки клеем протекторного агрегата.

К огнегасительным средствам относятся: вода, твердая углекислота, химическая пена, огнегасительные порошки, углекислый газ, азот, водяной пар.

Средства защиты характеризуются составом заряда и емкостью прибора и включают огнетушители: пенные ОХБП-10, пенные установки; углекислотные ОУ-5, ОУ-8; углекислотно-бромэтиловые ОУБ-3; порошковые ОПЕ-10, СИ-120.

Загрязнение окружающей среды

В разделе приведены нормативы предельно-допустимых выбросов загрязняющих веществ в атмосферу и уровни загрязнения атмосферы выбросами источников. По результатам расчета загрязнения атмосферы в ближайшей жилой застройке и в атмосфере на границе санитарно-защитной зоны для предприятия предложены величины нормативов предельно- допустимых выбросов для всех загрязняющих веществ и групп суммации.

По степени воздействия на атмосферный воздух предприятие относится к 3-ей категории опасности.

Общее число действующих источников на предприятии 252, в том числе источников организованных - 246, источников неорганизованных - 6.

Число веществ, загрязняющих атмосферу - 3, в том числе твердых - 8, газообразных/жидких - 29.

Величина выбросов по предприятию составляет 2195,382 тонн в год,

в том числе: твердые - 34,406 тонн;

газообразные/жидкие - 2160,976 тонн.

Величина ущерба, наносимого атмосфере выбросами предприятия, в ценах 2006 года составляет 74166 рублей в год. Год достижения ПДВ по всем веществам - 2005, кроме диоксида азота. Для оксида азота год достижения ПДВ - 2006, что связано с изменением гигиенического норматива по величине ПДК.

Защита окружающей среды

Защита окружающей среды - совокупность научных, правовых и технических мероприятий, направленных на рациональное использование, воспроизводство и сохранение природных ресурсов в интересах людей, на обеспечение биологического равновесия в природе.

К основным мероприятиям по защите окружающей среды при изготовлении шин можно отнести:

. Применение современных технологий.

. Использование материалов и веществ, не наносящих вред здоровью.

. Разработка способов, предотвращающих вредные выбросы в атмосферу.

Масштабы, характер деятельности и последствия вредного воздействия на окружающую среду эксплуатируемых предприятий требуют разработки общегосударственной научно обоснованной системы охраны окружающей среды, особенно для обитания человека. Необходима система наблюдений за состоянием среды, включающая кроме технических направлений санитарный контроль и врачебный надзор за здоровьем населения.

Улучшение условий труда

На участке планируется демонтаж старой, и установка новой приточно-вытяжной вентиляции. Эти мероприятия позволят улучшить качество воздуха на участке и снизить температуру окружающей среды, что является улучшением условий труда.

Список использованной литературы

1.    Основные правила безопасного ведения технологического процесса и охрана окружающей среды при производстве шин. Охрана труда в химической промышленности: под ред. Макарова, Г.В.[Текст] / Г.В. Макаров, А.Я. Васин, П.И. Софинский - М.: Химия, 1989. - 496с.

2.      Охрана окружающей среды: учеб. для техн. спец. вузов. Белов, С.В.[Текст] / С.В. Белова, Ф.А. Барбинов, А.Ф. Козьяков: под общ. редак. С.В. Белова - М.: Высшая школа, 1991-319с.

3.      Рабочая инструкция по общим требованиям охраны труда для рабочих Инструкция №1 [Текст] - Омск: ОАО «Омскшина», 2003.-16с.

4.      Рабочая инструкция по пожарной безопасности производства радиальных шин. Инструкция № 2 [Текст] - Омск: ОАО «Омскшина», 2002.-20с.

5.      Отчет отдела охраны окружающей среды ОАО «Омскшина» о вредных выбросах за 2006 год. ОАО «Омскшина», 2006.-10с.

Раздел 5. Экономические расчеты

Введение

В настоящее время на участке вулканизации ободных лент находится в эксплуатации 36 прессов. При этом в ремонте находится 2 пресса. Основной причиной останова пресса на ремонт является необходимость замены изношенных подшипников скольжения. В случае останова 4-5 прессов по причине преждевременного износа подшипников скольжения предприятие будет нести существенные материальные убытки.

Вследствие длительной эксплуатации при высоких нагрузках и нерегулярной смазки большинство подшипников скольжения, установленных в тягах прессов имеет значительный износ. Втулки подшипников скольжения работают в тяжелых условиях: большие механические нагрузки, температурное воздействие.

Для сокращения затрат мощности на преодоления сил трения и увеличении времени эффективной эксплуатации вулканизатора ободных лент необходимо дополнительно установить стационарную систему смазки.

Предлагаемый метод модернизации системы смазки позволяет значительно увеличить срок подшипников скольжения и отказаться от изготовления дорогостоящих, новых подшипников скольжения взамен изношенных.

Расчет затрат модернизацию вулканизатора ободных лент с установкой стационарной системы смазки и заменой изношенных втулок.

. Рассчитаем затраты предприятия на модернизацию.

стационарные системы раздачи смазки для емкостей 25 кг, в количестве 12штук, цене 10 тыс. рублей за штуку;

отливка, бронза марки БрА9ЖЗЛ ГОСТ 493-79, по цене 820 рублей за заготовку, массой 8,2 кг, 140 штук - для изготовления втулки;

емкости со смазкой индустриальной АЗМОЛ ИП-1, в емкостях 25 кг, в количестве 12 штук, по цене 100 рублей за емкость.

. Таким образом затраты на материалы составят:

З мат. = 12×10 000 +140×820 + 12×100 = 236 000 руб.

Транспортные расходы предприятия составляют 2,3 % от затрат на материалы:

Тр. расх. = 236 000 × 2,3%= 5428 руб. (5.1)

. Расчет заработной платы на модернизацию пресса.

Процесс изготовления втулки состоит из:

механическая обработка деталей на металлорежущих станках;

сборка втулок с тягами вулканизатора.

Выполнение всех этих операций производится:

) Фрезеровщиком шестого разряда, работа которого занимает шестнадцать часов.

) Токарем шестого разряда для обработки втулки в течение сорока часов.

) Слесарем шестого разряда, для сборки тяги и монтажа системы смазки. На эту операцию необходимо шестнадцать часов.

Расчет фонда заработной платы предприятия на модернизацию представлены в таблице 1.

Таблица 1. Фонд заработной платы на модернизацию

Таким образом, величина фонда заработной платы на модернизацию составляет 2018,4 рубля.

Отчисления на социальное страхование составляют по ОАО «Омскшина» 27,2 % от фонда заработной платы;

Осоцстрах = 2018,4 × 27,2 % =549,01руб. (5.2)

. Определим цеховые расходы на модернизацию, которые составляют 26,3 % от суммы затрат на материалы, заработную плату, транспортных расходов:

Црасх.=(Змат.+Тр.расх.+Ф зп) × 26,3 % =

=(236 000 +5428+2018,4) × 26,3 % = 64 026,40 руб. (5.3)

Сумма затрат на модернизацию составляет:

Σ=Змат.и.+Тр.расх.и+Фз.п.и.+ Ос.страх +Црасх.и. (5.4)

Σзат.и. =236 000 +5428+2018,4+549,01+64 026,40 = 308 021,81руб.

Расчет экономии денежных средств после модернизации

1.      Сумма затрат на модернизацию составляет 308 021,81рублей.

После проведения модернизации простои оборудования сократятся на 25-30%.

При этом будет увеличен годовой выпуск продукции.

В настоящее время участок производит 2 млн. штук ободных лент в год.

При этом из 36 прессов, 2 пресса в ремонте, т.е. работают только 34 пресса.

Проведенная модернизация позволит эффективно эксплуатировать все 36 прессов в течение года, и увеличить годовой выпуск:

В год 1 пресса до модернизации = 2 000 000 / 34 = 58 823,53 шт., (5.5)

В годовой после модернизации = 58 823,53 × 36 = 2 117 647 шт., (5.6)

Увеличение годового выпуска составит:

Е год = 2 117 647 - 2 000 000 = 117 647 штук. (5.7)

Себестоимость изготовления 1 ободной ленты представленная в таблице 2, взята по данным действующего предприятия.

Таблица 2 Калькуляция себестоимости 1 ободной ленты

Отпускная цена (Цотп), руб., определяется по формуле

, (5.8)

где αнач - процент начислений, 20%.

 - на ободную ленту

. Расчет прибыли от реализации дополнительной продукции, проводится по формуле

РП1 = (Цотп - Спол) × Е год, (5.9)

РП1 = (152,14 - 126,78) × 117 647 = 2 983 527,92 (руб.) = 2,9 (млн. руб.).

3. Определим срок окупаемости дополнительных капитальных вложений для предлагаемого метода модернизации по формуле:

, (5.9)

= 0,1 года

Все расчеты сводим в итоговую таблицу 3.

Таблица 3. Технико-экономические показатели

Вывод

Таким образом, можно сделать вывод, что предлагаемая модернизация системы смазки экономически эффективна, так как срок окупаемости составляет 0,1 года. Высвобождаемые средства от внедрения модернизации предлагается направить на необходимые нужды акционерного общества.

Список использованной литературы

1. Оборудование и основы проектирования заводов резиновой промышленности: учебник для вузов. Бекин Н.Г., Захаров Н.Д., Пеунков Г.К. и др. под общей редакцией Н.Д. Захарова. - Л.: Химия, 1985 г. - 504 с.

. Тематический обзор: “Пути совершенствования оборудования и технологического процесса вулканизации автомобильных шин”. М.; ЦНИИТЭнефтехим, 2004 г. - 100с.

. Каталог продукции фирмы PRESSOL, август 2007 года, - 5 с.

Заключение

Предлагаемый метод модернизации с установкой централизованной системы смазки позволяет значительно увеличить срок работы подшипников скольжения и значительно сократить затраты изготовления дорогостоящих, новых подшипников скольжения взамен изношенных.

Установка одного комплекта системы смазки позволит обеспечить смазку сразу 3-х вулканизаторов ободных лент, на участок с 36 прессами необходимо установить 12 комплектов. Данная модернизация позволит сократить должность смазчицы на участке вулканизации ободных лент, периодическое обслуживание систем смазки выполняет слесарь по ремонту оборудования.

Централизованная система смазки предусматривает так же увеличение количества точек смазки вулканизатора ободных лент, что позволит увеличить время между ремонтами и сократить простои прессов до минимума.

Экономическая эффективность предлагаемой модернизации подтверждается расчетами: сумма затрат на модернизацию составляет 308 021,81рублей.

После проведения модернизации простои оборудования сократятся на 25-30%,

При этом будет увеличен годовой выпуск продукции.

Увеличение годового выпуска составит 117 647 штук ободных лент.

Прибыль от реализации дополнительной продукции составит 2,9 млн. рублей.

Срок окупаемости капиталовложений составит 0,1 года.