Модернизация скипового подъемника участка отсева коксовой мелочи доменного цеха

Модернизация скипового подъемника участка отсева коксовой мелочи доменного цеха

Введение

Новейшее металлургическое производство с полным циклом, должно включать все основные металлургические циклы: доменный, сталеплавильный и прокат. Итоговая продукция выходит в виде проката (труб и профилей специализированного предназначения), и конечно полуфабрикатов, например, стальных слитков или заготовок твердого чугуна. Заготовки отправляются на заводы, без полного цикла.

Главными цехами металлургического производства являются: прокатные и трубопрокатные, сталеплавильные, доменные. В состав почти всех предприятий входят агломерационный цех, дробильносортировочный, коксохимический и цех изготовления окатышей, имеющих отношение к главным цехам, но выступают как подсобные; их мощность складывается из производительности главных доменных цехов. Есть конечно и металлургические предприятия, обогатительное хозяйство которых, предназначено для обогащения руды, а частично по добыванию руды.

Вспомогательные участки предназначены для обслуживания основных цехов и обеспечения их без простойного производства. Сюда входят “энергетический, огнеупорный, транспортный, ремонтный” и множество других.

Изначальное сырье нашего предприятия - это железная руда, которую добывают на рудниках и подвергают предварительной обработке и обогащению на фабрике по обогащению.

В выпускной работе рассмотрим цех отсева мелочи кокса главной доменной печи. Прекращение работы данного цеха повлечет возрастание потребления кокса. Проникновения пыли кокса размером меньше допустимой приводит к падению “газодинамических параметров” работы печи, что сказывается на объёме и качестве получаемого чугуна. Для снижения времени простоя, цеха отсева мелочи кокса. Участок нуждается в модернизации. Которая позволит уменьшить простои и естественно повысить производительность доменной печи. Так же имеет значение, использование новейших технологий и оборудования при модернизации, что приедет в дальнейшем к снижению трудозатрат на обслуживание оборудования цеха.

1. Изучение состояния вопроса, цели реконструкции цеха отсева мелочи кокса

Процесс производства чугуна производиться в два главных этапа. Первый: предварительной подготовки шихтовых материалов к доменной плавке. Второй: плавки в доменном цехе.

Шихтой в доменной плавке являются железосодержащая руда, (агломерат, окатыши и металлодобавки), кокс и флюсы.

Новейший доменный цех должен иметь у себя: несколько печек, бункерную эстакаду, участок приемных бункеров, схему подачи шихты к загрузчику печи, ленточный конвейер, узел литья, систему вентиляции, систему газоочистки, узел разливки чугуна, место хранения холодного чугуна, узел придоменого гранулирования шлака, участок производства огнеупорных составов и починки ковшей.

План новейшего доменного цеха с печами полезным объемом 2701 м³ показан на рисунок 1.1

Разберем наиболее подробно участок отсева коксовой мелочи.

Главное требование к устройству подачи кокса - наименьшее измельчение. При проникновении мелочи кокса в доменную печку возникают процессы, ухудшающие параметр плавки доменной печки, что в свою очередь ведет к спаду производительности доменной печи и получению некачественного чугуна.

На рисунке 1.2 показана схема уборки мелочи кокса, а еще подача кокса непосредственно в скип подъемника доменной печки.

В коксовое хранилище 1 погрузка кокса производиться конвейером или прицепным вагоном. Горло хранилища снабжается шиберными затворами 2, задача которых вовремя прекратить подачу кокса в грохот-питатель 3, при необходимости ремонта или замене

Рисунок 1.1 - Схема новейшего доменного цеха с печками номинальным объемом 2701 м³: 1 - бункерная эстакада; 2 - пути для перегрузочного и железнодорожных вагонов; 3 - конвейер для кокса; 4 - коксовые бункера; 5 - машинное здание; 6 - скиповая лебедка; 7 - привод (лебедки) конусов; 8 - зондовые лебедки; 9 - подъемник коксовой мелочи; 10 - здание скипового подъемника (пульт управления); 11 - подъемник мелочи агломерата; 12 - агрегат грануляции шлака; 13 - литейный двор; 14 - мостовой кран; 15 - доменная печь; 16 - чугунная летка; 17 - пушка для забивки чугунной летки; 18 - машина для разделки чугунной летки; 19 - желоба для одноносковой разливки чугуна; 20 - шлаковые летки; 21 - желоба для одноносковой разливки шлака; 22 - ось скипового подъемника; 23 - кольцевой воздухопровод; 24 - воздухопровод горячего дутья; 25 - воздухонагреватели; 26 - дымовая труба; 27 - пути для шлаковозов; 28 - пути для чугуновозов; 29 - пылеуловитель; 30 - здание пульта управления печью; 31 - тупиковый путь грохота. Из грохота 3 крупные фракции кокса 25…40 мм попадают в весовую воронку 4, снабженную затвор 4а.

При получении заданного объема кокса в весовую воронку привод грохота останавливается автоматикой соответствуя программе загрузки печки после

Рисунок 1.2 - План уборки мелочи кокса и подачи его в скиповый подъемник доменной печки команды автоматической системы загрузки. После открытия затвора 4а, кокс под действием силы тяжести попадает в скип подъемника 5.

Малая фракция кокса ссыпается из грохота 3 в хранилище коксовой мелочи 6, закрывающееся снизу затвором 6а. После опускания в крайнее нижнее положение скипа 7а подъемника мелочи кокса 7, приводимого в движение при помощи лебедкой 7б, затвор 6а хранилища автоматически откроется, и мелочь кокса заполнит скип 7а (нужным количеством по объему).

Лебедка подъемника мелочи кокса должна работать автоматизировано зависимостью от объема кокса в бункере 6 или по необходимому интервалу времени. Кокс (мелочь) вываливается из скипа 7а во время опрокидывания телеги на кривых разгрузки в верху путей в верхний бункер 8 с лотком 9.

Мелкая фракция кокса должна сваливаться с скипа 7а сквозь бункер 8 в бункер 10, где через дверь 10а отгружается в железнодорожный вагон 11 после его поставят непосредственно в аглофабрику, где будут используют в качестве горючего при спекании агломерата.

На любой доменной печке устанавливают подъемник мелочи кокса который имеет скип 7а с приводом электрической лебедкой 7б.

Цель выпускной работы - составить карту дорог по сокращению затрат производства, вызванных простоем цеха отсева кокса.

Для решения нашей задачи требуется решить ряд проблем:

- произвести анализ ситуации на участке отсева мелочи кокса;

произвести разработку и предложить вариант модернизации участка;

выполнить проектный расчет лебедки подъемника мелочи кокса;

произвести разработку гидропривода затвора бункера мелочи кокса;

для уменьшения количества инвестиций на приобретение оборудования и сборку изделия произвести разработку технологии производства узла зубчатой полумуфты непосредственно встанке с ЧПУ;

произвести расчет и наиболее подходящие значения долбяка с целью последующего изготовления зубчатого венца полумуфты;

пересмотреть условия труда и произвести создание мер по обеспечению безопасного и здорового труда.

2. Разработка цеха отсева мелочи кокса

Как говорилось ранее, на любой доменной печке устанавливают подъемник мелочи кокса. В Случаи поломки или необходимости техобслуживании привода или металлоконструкций подъемника мелочь заполнив верхний бункер начинает попадать в доменную печь, чем, ухудшает ход плавки доменной печки.

Для исключения данного факта предлагаю разработать привод, который приведет нас к сокращению времени простоя и уменьшению затрат на ежегодное плановое обслуживание оборудования цеха, отсева мелочи кокса. Тогда нам потребуется спроектировать лебедку подъемника мелочи с большей грузоподъемностью Q = 3,5 т на замену старой Q = 2,52 т.

Также узкое горлышко в цехе уборки мелочи кокса представляет затвор бункера. Привод, которого основан на старых принципах и является механическим использующим червячную передачу, а также длинные ненадежные рычажки. Своевременное обслуживание и эксплуатация этого устройства из-за его огромности требует постоянного контроля, ремонта и ощутимых затрат.

На замену этого механического привода затвора бункера мелочи предлагаю использовать гидропривод. Его плюсы очевидны: гидропривод прост, мал по габаритным размерам и при правильном использовании не требователен к обслуживанию. Присутствует возможность запитать его, от уже имеющихся насосных станций для гидравлического оборудования, литейного участка, что существенно его делает проще.

В дополнение изложенному. Во время рассмотрения устройства скипа подъемника мелочи найдены резервы для его модернизации, что позволит уменьшить стоимость его ремонтов и увеличить время службы конструкций эстакады скипового подъемника. К этим резервам можно отнести:

высокую рационализацию использования материалов футеровки скипа, это значительно уменьшает затраты на ремонт;

изменение крепления скипа к тросу лебедки, позволит нам увеличить время службы конструкций эстакады, вследствие уравновешивания.

3. Проектирование канатной лебедки скипового подъемника мелочи кокса

В выпускной работе рассматривается канатный механизм подъема груза для лебедки подъемника мелочи кокса.

Подъемник мелочи кокса эксплуатируется в доменном производстве для перемещения отсева кокса в хранилище коксовой мелочи. После заполнения хранилища мелочь кокса высыпается в вагоны и транспортируется на переработку.

.1 Техническое задание

Произвести работу по расчету главных параметров канатного механизма подъема. По представленным необходимым значениям взятым из задания:

скорость подъема груза V, м/с……………….…0.45;

высота подъема груза H, м……………………....30;

режим эксплуатации механизма………………..тяжелый”.

Для того что бы спроектировать механизм подъема берем за основу одну из часто встречающихся кинематических схем которые используются в новейших механизмах подъема груза изображенной на рисунке 3.1.

“Электродвигатель переменного тока поз. 1 будем соединять через муфту МУВП (упругую втулочно - пальцевую) поз. 2 с двухступенчатым редуктором поз. 4. Редукторную полумуфту будем используется как тормозной шкив нормально-замкнутого колодочного тормоза с гидр толкателем поз 3. Соединение вала редуктора с барабаном поз. 6 будем производить зубчатой муфтой поз. 5, одна из полумуфт которой изготовлена за одно целое с выходным валом редуктора. Канат поз. 7 будет соединяется со скиповой тележкой поз. 8.”

Рисунок 3.1 - Кинематическая схема механизма подъема: 1 - электродвигатель; 2 - муфта МУВП; 3 - тормоз; 4 - редуктор; 5 - зубчатая муфта; 6 - барабан; 7- канат; 8 - скиповая тележка

.2 Расчет проекта

.2.1 Выбор каната

Для начала определяем максимальное усилие в ветви каната на пути к барабану.

Наибольшее расчетное усилие находим из формулы:

“где Q - масса поднимаемого груза, Q = 3500 кг;

a_n - количество ветвей полиспаста, a_n = 1;

η_п - КПД блочного полиспаста. Если блоки, устанавливаются на подшипниках качения, η_п = 0,97 [9];

g - ускорение свободного падения, g = 9,8 м/с².”

 

Подбор каната будем проводить из расчетов на разрывное усилие, найденному из формулы:

,

“где S_p - расчетное усилие в ветви каната, Н;

k - стандартный коэффициент запаса прочности каната. В тяжелых режимах работы k = 6.0” [9, таблица 2.3.]

 

Соответствуя предписанию источника [9] берем канат из ГОСТ 2688-80 [2, таблица П.2.1] тип каната  диаметр равен 19.5 мм, имеет следующие характеристики: расчетный предел прочности на растяжение, равен 1 764 Н/мм², разрывном усилии равном 209 000 Н.

Обознается канат как: “Канат 19.5 - Г - I - Н - 1764 ГОСТ 2688-80.”

.3 Расчет главных параметров блока и барабан

.3.1 Выявление меньшего диаметра

,

“где D_б - диаметр барабана или блока, который измеряется по дну канавки, м;

d - радиус умноженный на 2 (каната), м;

e - стандартный коэффициент, зависящий от типа грузоподъемной машины и режима ее работы. При тяжелых режимах работы e = 30” [9, таблицы 2.4].

 

Диаметр нашего барабана и блоков будем округлять до ближайшего значения из ряда диаметров источника [9] для продления времени безаварийной эксплуатации каната выбираем Dб = 630 мм.

3.3.2 Выявление главных размеров нашего барабана

Для продления эксплуатации каната будем используем барабан с нарезкой.

Где количество рабочих витков будет равно:

,

“где H - высота подъема груза, м;

a_n - количество ветвей полиспаста;

D_б - диаметр барабана или блока, который измеряется по дну канавки, м.”

 

Округляем до витков Z_р = 16.

,

“где l_н - длина нарезного участка, м;

l_к = (4…5) d_к - длина концевого участка, м;_к - диаметр каната, м.”

,

“где t - шаг нарезки, м;

z_р - количество рабочих витков каната;

z_з - количество запасных витков каната, z_з =1,5…2;

z_к - количество витков для крепления каната, z_к = 4.”

Выбираем шаг нарезки t рекомендуемым значениям по [9, таблица П.3.2] и выбираем для нашего диаметра каната 19.5 мм равным t = 24 мм.

 

Следовательно, длина барабана:

Берем длину барабана 750 мм.

3.3.3 Определение количество оборотов барабана

Количество вращений барабана необходимых для достижения поставленной скорости подъема заданного веса рассчитываться из формулы:

,

“где V_г - скорость подъема груза, м/с;

D_б - диаметр барабана по центру наматываемого каната, м;

a_n - количество ветвей полиспаста.”

 

3.4 Выбор двигателя

Наибольшей статической мощностью электродвигателя, которая потребуется нам для подъема выбранного веса, будем рассчитывать из формулы:

,

“где Q - масса поднимаемого груза, кг;

g - ускорение свободного падения, g = 9.8 м/с²;

V_г - скорость подъема груза, м/с;

η_мех - суммарное КПД от вала двигателя до барабана включительно” в качестве предварительно значения берем η_мех = 0.8 [9].

 

Берем ближайший подходящий электродвигатель серии 4MTKМ200LB8 у которого короткозамкнутый ротор, работающий в тяжёлых режимах  и соответственно номинальная мощность которого равна Nдв = 22 кВт, при нагрузке частота вращения равна nд = 700 об/мин. рисунок 3.2

Главными характеристиками этого двигателя будут:

“мощность кВт, при ПВ-40% ………………………………- 22;

скорость вращения вала, мин^-1 …………………………..- 700;

маховый момент ротора, кг·м² …………………………..- 4.2;

кратность максимального пускового момента………… - 2.9;

масса двигателя, кг……………………………………… - 290.”

Рисунок 3.2 конструктивное исполнение IM1001

Габаритные, присоединительные размеры

d30=422 мм

d1=65 мм

L1=140 мм

h31=500 мм

L30=767 мм

.5 Выбор преобразующего механизма (редуктор)

.5.1 Передаточное отношение редуктора

,

“где n_д - количество оборотов двигателя, мин^-1;

n_б - количество оборотов барабана, мин^-1.”

 

Момент на валу нашего механизма находим из формулы:

,,

“где  - кратность наибольшего пускового момента

электродвигателя;

S_p - рассчитанное усилие в ветви каната, Н;

η_мех - сумма КПД всех механизмов от вала двигателя до барабана включительно;

r_б - диаметр деленный на 2, (барабана), м;

z_к.б - число необходимых канатов наматываемых на барабан, согласно ТЗ z_к.б = 1.”

 

Наименьшее расстояние между осями механизма:

В связи с тем, что баран с двигателем находиться по одну сторону от редуктора, для их правильного расположения необходимо узнать наименьшее необходимое расстояние осей редуктора.

,

“где D_б - диаметр барабана, м;

B - наибольшая ширина электродвигателя, для 4MTKМ200LB8

B = 0.422 м;

d - наибольший зазор между двигателем и барабаном, м.  d = 0,04 м [9].”

 

3.5.2 Подбор преобразующего механизма (редуктор)

Подбираем необходимый редуктор типа Ц2Н-500-50-12М-У1 [12] с нужным передаточным числом 50.0, межосевое расстояние которого 815 мм и максимальным крутящим моментом второго медленного вала ПВ = 100% и реверсивной нагрузке равен 40000 Н×м.

Значение которое я выбрал не должно отличаться от заданного более чем на 15% [9]:

,

“где u_р.т. - необходимое передаточное число редуктора,

u_р -передаточное число выбранного нами редуктора.”

Настоявшее количество оборотов нашего барабана:

,

“где n_д - количество оборотов двигателя, мин^-1;

i_ред - передаточное число редуктора.”

 

Данный механизм проходит все необходимые требования.

3.6    Определение тормоза

Устройство остановки будем выбирать исходя из нашего расчетного останавливающего момента:

, ,

“где K_т = 2 -стандартный коэффициента запаса торможения для

тяжелых режимов работы [9];

Q - масса поднимаемого груза, кг;

r_б - радиус барабана, м;

η_мех -суммарное КПД механизмов от вала двигателя до барабана включительно;

g - ускорение свободного падения, g = 9.8 м/с².”

Выбираем из [9, таблицы П.7.1] тормоз ТКГ-300 с необходимым наибольшим моментом торможения 800 Н·м.

3.7 Проверочный расчет

Проверять будем время разгона и силу нагрева нашего двигателя

Проводим проверку двигателя на время ускорения.

Максимальное время ускорения:

,

“где w_дв - угловая скорость двигателя, с^-1;

J_мех.р - приведенный к валу двигателя момент инерции при разгоне всех движущихся частей механизма, включая поступательно движущиеся массы, кг · м²;

М_п.ср - средне пусковой момент нашего двигателя, Н·м;

М_ст.р - момент статических сопротивлений при разгоне, приведенный к валу выбранного двигателя, Н·м.”

,

“где Ψ_max - наибольшая кратность пускового момента;

электродвигателя, для электродвигателей с короткозамкнутым ротором ψ_max = 2.9 (см. п.3.4);

Ψ_min - наименьшая кратность пускового момента электродвигателя. Для электродвигателей с короткозамкнутым ротором Ψ_min = 1.1 [9];

М_дв.н - номинальный момент на валу выбранного двигателя, Н·м.”

,

“где N_дв - номинальная мощность выбранного двигателя, кВт;

n_д - количество оборотов нашего двигателя, мин^-1.”

 

 

Найдем момент статических сопротивлений при ускорении из формулы:

,

“где Q - масса поднимаемого груза, кг;

g - ускорение свободного падения, g = 9.8 м/с²;

r_б - радиус нашего барабана, м;

η_мех - КПД всех механизмов от вала двигателя до барабана включительно;

i_общ - передаточное число механизма.”

 

Находим момент инерции, приложенный к валу выбранного двигателя из формулы:

, кг·м²,

“где J_вр - момент инерции при разгоне всех вращающихся частей

устройства, приведенного к валу выбранного двигателя, кг · м²;

J_пост.р. - момент инерции при разгоне поступательно движущихся частей устройства и груза, приведенный к валу нами двигателя, кг · м².”

Находим момент инерции при ускорении всех вращающихся частей изделия, приложенного к валу нашего двигателя из формулы:

, кг·м²,

“где J_р.дв - момент инерции ротора выбранного двигателя, кг · м².

J_р.дв = 4.2 кг · м²;

J_т.ш. - момент тормозного шкива, кг · м²;

γ -стандартный коэффициент, учета инерции вращающихся масс, расположенных на втором, третьем и последующих валах устройства.”

Находим момент инерции останавливающего шкива из формулы:

, кг·м²,

“где m_тш - масса тормозного шкива, кг;

r_тш - радиус тормозного шкива (см. п. 3.6), м;

ξ_тш - коэффициент, учитывающий распределение масс,

ξ_тш = 0.6 [9].”

Выбранный нами тормоз имеет вес шкива равный m_тш = 25.4 кг [8].

 кг·м²

 кг·м²

Находим момент инерции при ускорении поступательно движущихся деталей изделия и груза, приложенный к валу выбранного двигателя из формулы:

, кг·м²,

“где m_п - масса подвески, кг;

m_гр - масса груза, кг;

r_б - радиус барабана, м;

η_мех - КПД всех механизмов от вала двигателя до барабана включительно;

i_общ - передаточное число механизма.”

 кг·м²

Получаем:

 кг·м²

Максимальное время ускорения из формулы (3.15):

 

Время ускорения соответствует рекомендуемому [2] tр = 1…2 с.

3.8 Проводим проверку электродвигателя на нагрев

Вобранный нами электродвигателя должен выдерживать во время устоявшегося подъема заявленного груза мощность, которая не может превысить установленную. У нас это 22 кВт. Развиваемая во время устоявшегося подъёма мощность равна 19.3 кВт (см. п.3.4). Необходимая мощность не выходит за границы мощностных характеристик электродвигателя, это позволяет пройти рамки нагрева электродвигателя. Следовательно, проводить проверку на нагрев нет необходимости.

.9 Расчеты сборочных единиц изделия

.9.1 Барабан

Его мы будем производить из чугуна Сч24. Из [9, таблицы 5.1] берем допускаемое напряжения на сжатие равное [σ]_сж = 112.8 МПа.

. Толщину корпуса барабана.

Будем находить из условия на сжатие используя формулу:

, 

“где t - расстояние между соседними витками каната, t = 0.024 м;

[σ]_сж - Допускаемое напряжения на сжатие, [σ]_сж = 112.8 МПа.”

 

Учитывая условия наилучшей технологии производства литых барабанов, примем толщину стенки равной 20 мм.

Учитывая с незначительную длину выбранного барабана относительно его диаметра проводить проверку на изгиб нет смысла.

. Болты для закрепления зубчатого венца полумуфты выбираем следующие:

Диаметр болта будем находить из формулы:

,

“где F_окр - усилие, действующее на окружности установки болтов, Н;

m_б^’ = 0.75m_б - расчетное число болтов;

m_б - количество установленных болтов, обычно 4…8;

[t] - допускаемое напряжение среза, МПа.”

,

“где S_р - разрывное усилие каната, Н;

D_б - диаметр нашего барабана, м;

D_окр - выбранный диаметр окружности для установки болтов, м.”окр = (1.3…1.5) Dз,м

D₃ - наружный диаметр зубчатого венца редуктора, м

Для Ц2Н-500-50-12М-У1 Dз = 0,410 м”окр = 1,4·0,410 = 0,588 м

Учитывая конструкцию берем Dокр = 0,720  

, 

“где s_т - предел текучести материала болтов, МПа;

k₁ - стандартный коэффициент безопасности для

грузоподъемных механизмов;

k₂ - стандартный коэффициент нагрузки.

s_т = 353 МПа - для болтов из Стали 45, k₁ = 1.3 [2], k₂ = 1.2 - для

тяжелых режимов эксплуатации [9].”

 

Получаем:

 

. Выполняем вычисление оси барабана

Она испытывает напряжения от массы самого барабана и усилия натяжения каната, исходящего из барабана. В связи с незначительными размерами барабана его массой мы пренебрежём оставив запас прочности.

Расчетная схема барабана в наиболее опасном нагруженном месте по предварительному расчету показана в рисунке 3.3.

Находим силу от натяжения каната давящую на ось из формулы:

,

,

“где - расчетное усилие в ветви каната, Н;

l₄ - расстояние от левой ступицы до точки приложения силы S_р (см. рисунок 3.3), м;

l₅ - расстояние от правой ступицы до точки приложения силы S_р (см. рисунок 3.3), м.”

 

 

Рисунок 3.3 - Расчетная схема барабана

Реакции опор:

, ,

,

“где F₁ и F₂ - усилия на ось от натяжения каната, Н;

l₁, l₂, l₃ - расстояния до точек приложения сил (см. рисунок 3.3), м;

L - расстояние между опорами (см. рисунок 3.3), м.”

 

 

Изгибающие моменты в точках 1 и 2:

,

, ,

“где R_A и R_B - реакции в опорах, Н;

l₁, l₃ - расстояния до точек приложения сил (см. рисунок 3.3), м.”

 

 

Наибольшая нагрузка на ось прилагается в правой ступице в точке 2.

Наименьший диаметр оси:

, ,

“где М₂ - изгибающий момент в точке 2, Н×м;

k₁ - стандартный коэффициент запаса цапф, k₁ = 1.6 [9];

k₂ - стандартный коэффициент запаса прочности механизмов подъема груза, k₂=1.6 [9];

s_-1 - допускаемое напряжение при симметричном цикле, Па.”

Для Стали 45 Ϭ-1 = 237 · 106 Па.

м

Учитывая конструкцию и снижая затраты на изготовление. А также для монтажа шарикоподшипников на цапфы оси. Диаметр оси ступицы барабана будем брать d = 85 мм. Диаметр цапфы оси шарикоподшипников будем брать dц = 75 мм.

. Подбор подшипников

Будем учитывать возможность неточной установки оси барабана и примем радиальные, выравнивающиеся сферические подшипники.

Оба кольца ставятся внутри вала редуктора будут вращается вместе. Наш подшипник выбираем учитывая статическую грузоподъемность равна ранее рассчитанному усилию на барабане  и учитывая внешний диаметра под шарикоподшипник в вале редуктора D = 160 мм: радиальный сферический двухрядный шарикоподшипник №1315 d = 75 мм, D = 160 мм, B =37 мм, Cr = 80 000 Н, C0 = 40 500 Н [1, Т.2].

Подшипник выносной опоры вала берем учитывая работоспособность, и переменность нагрузки. Находим эквивалентную нагрузку из формулы:

,

“где V - коэффициент вращения, V = 1;_B - реакция опоры в точке А, R_B = 26894.3 Н;

K_б - стандартный коэффициент безопасности, для механизмов подъема K_б =1.0…1.2;

K_Т - температурный коэффициент, для рабочей температуры подшипника до 100^˚ K_Т = 1.”

Выявляем динамическую грузоподъемность из формулы:

,

“где ω - угловая скорость вала, c^-1;- показатель степени, m = 3;_h - срок службы для подшипников, для тяжелого режима работы_h = 5000 ч. [9];_E - эквивалентная нагрузка, H.”

,

где n - частота вращения нашего вала, n = 14 мин-1.

 

Берем шарикоподшипник аналогичный выбранному ранее, ставим в вале редуктора: двухрядный, радиальный сферический шарикоподшипник №1315 Cr = 80 000 Н.

Для данного шарикоподшипника будем брать стандартный корпус подшипника и крышки:

“Корпус подшипника: …………..Корпус УМ 160 ГОСТ 13218.3-80

Крышка глухая: ……………… Крышка 22 - 160 ГОСТ 18511-73

Крышка проходная: ……..…….Крышка 12 - 160х95 ГОСТ 18512-73”

Выполняем расчет долговечности шарикоподшипника из формулы:

,

“где ω - угловая скорость вала, c^-1;

m - показатель степени, m = 3;

R_E - эквивалентная нагрузка, H;

C_r - допустимая динамическая грузоподъемность подшипника, H”

 

Долговечность нашего шарикоподшипника более необходимой. Выбранный подшипник удовлетворяет нашим требованиям.

3.9.2 Крепление барабана к канату

Для крепления барабана к канату будем использовать прижимные планки с полусферическими пазами.

Устанавливать планки будем, используя болты М16 следуя рекомендациям [9].

Расчет силы растяжения болтов перед прижимной планкой учитывая запасные витки берем из формулы:

,

“где f - стандартный коэффициент трения между канатом и

барабаном,

f = 0.10…0.12

α - угол обхвата барабана запасными витками, при 1.5

Н

Расчет нужной силы прижатия планки к канату в месте крепления проводим по формуле:

,

“где k - стандартный коэффициент запаса надежности крепления каната, k = 0.85;

c - коэффициетн сопротивления выскальзыванию каната из планки., c = 0.35.”

 

Расчет необходимого количества болтов (планок), изготовленных из ВСт3сп (σтек = 230 МПа) проводим по формуле:

“где d₁ - минимальный диаметр болта, мм;

[σ]_p - допускаемое напряжение растяжения в болте, определяется при запасе прочности в болте, равном 2.5 относительно предела текучести. [σ]_p = σ_тек / 2.5 = 230 / 2.5 = 92 МПа = Па.”

Число нужных болтов Z = 4. Крепим все двумя двух болтовыми планочками.

3.9.3 Муфта соединяющая электродвигатель с редуктором

Стыковать редуктором с двигатель будем, напрямую используя втулочно-пальцевую муфту. Муфту будем брать, учитывая соединяемые диаметры наших валов и наибольшего момента на вале двигателя беря во внимание коэффициент запаса равный 1.5:

“где k - коэффициент запаса, k = 1.5;

Ψ_max - наибольшая кратность пускового момента;

М_дв.н - номинальный момент на валу нашего двигателя, Н·м.”

 

Согласно данным берем муфту МУВП 2000-65-2-90-2-У3 ГОСТ 21424-93 наибольший крутящий момент который она способна предать равен 2000 Н·м [24].

4. Проектирование гидравлического привода затвора бункера мелочи кокса

.1 Техническое задание

Необходимо спроектировать отсутствующий гидропривод затвора который будет открыть и закрывать его.

“Тип выбранного гидродвигателя”- гидравлический двигатель поступательного движения;

“Осевое заданное усилие” - 8.4 КН;

“Максимальная заданная скорость” - 0.08 м/с;

“Необходимый ход штока гидроцилиндра”- 0.40 м.

.2 Выбираем гидравлическую схему

Хранилище необходимо для накопления сырья (кокса) и периодической отгрузки на ж/д вагоны. Затвор бункера действует по типу кривошипно-шатунного механизма. Который приводит в действие гидроцилиндр.

Гидросхема показана на рисунке 4.1. Рабочая жидкость с помощью насоса  сквозь фильтр  потом обратный клапан  перетекает в блок управления. Когда гидрораспределитель находиться в среднем положении ГР жидкость притекает обратно в бак сквозь предохранительный клапан КП (нерабочее положение). Напорный фильтр  необходим для фильтрации нашей жидкости. Тогда как обратный клапан КО препятствует попаданию жидкости в насос. Для визуального контроля повышения давления в системе или засорения фильтра используем визуальные приборы контроля - манометр МН и реле давления РД с выводом сигнализации на пульт управления.

При переводе распределителя ГР в положение открытия бункера рабочая жидкость от насоса сквозь гидрораспределитель и гидрозамок ГЗ попадает в поршневую полость гидравлического цилиндра ГЦ, чем, выдвигает шток и производит открытие затвора бункера. Дроссель ДР регулирует скорость открытия затвора. Гидрозамок ГЗ позволяет удерживать затвор бункера в открытом состоянии необходимое время. Жидкость вытекая из штоковой полости гидроцилиндра проходит сквозь обратный клапан КО2 через гидрораспределитель в бак.

При переводе гидрораспределителя ГР в положение обратного хода (закрытие затвора бункера) жидкость сквозь гидрораспределитель перетекает в штоковую полость гидроцилиндра ГЦ. Дроссель ДР служит для регулирования скорости закрытия бункера. Жидкость из поршневой полости далее через гидрозамок ГЗ и гидрораспределитель ГР попадает в бак, открывающийся только при наличии давления в линии подачи рабочей жидкости для штоковой части гидроцилиндра.

В схеме будем использовать гидрораспределитель с разгрузкой рабочих трубопроводов в среднем положении, это позволит беспрепятственно течь рабочей жидкости из поршневой части гидроцилиндра в бак и конечно быстрому срабатыванию гидрозамка ГЗ.

4.3 Расчет геометрических параметров и подбор гидродвигателя

В устройстве затвора бункера будем использовать “гидроцилиндр с односторонним штоком двухстороннего действия”. Учитывая конструкцию нашего привода длину хода штока берем S = 0.4 м.

При нашем требуемом осевом усилии гидроцилиндра равным R = 8.4 КН, соответствуя рекомендациям стандартных давлений гидравлики, по ГОСТ 12445-80 выбираем рабочее давление гидравлической системы равное p = 6.3 МПа.

Рисунок 4.1 - Схема гидравлического привода

Диаметр нашего поршня D гидроцилиндра ищем из формулы [10]:

,

“где R_max - максимальное осевое усилие, Н;

p₁ и p₂ - давления соответственно в полостях гидроцилиндра, Па;

Ψ₁ и Ψ₂ - стандартные коэффициенты зависящие от исполнения гидроцилиндра.

Наибольшее осевое усилие R_max = 8 400 Н.”

Исходя из конструкции выбранного гидроцилиндра и соответствуя рекомендациям [10] берем коэффициенты Ψ1 = 0,Ψ2 = 0.5.

Давлениенапорной линии гидроцилиндра [10] будем брать  p1 = p = 6.3 МПа.

Противодавление сливной полости выбранного цилиндра, соответствует рекомендациям [10], берем p₂ = 0.5 МПа.

Соответствуя ГОСТ 12447-80 диаметр поршня  скругляем до близкого стандартного числа в наибольшую сторону и выбираем Dст = 50 мм. Учитывая полученные ранее значения берем гидроцилиндр односторонним штоком из [20] 712-50х25х400 УХЛ4 ОСТ2-Г25-1-86. Главные характеристики нашего цилиндра сведены в таблицу 4.1

Таблица 4.1 - Характеристики гидроцилиндра 712-50х25х400 УХЛ4 ОСТ2-Г25-1-86.

№ п/п	Параметр	Значение
1	Номинальное давление, МПа	6.3
2	Диаметр поршня, мм	50
3	Диаметр штока, мм	25
4	Ход поршня, мм	400
5	Максимальное усилие на штоке толкающее, КН	14.5
6	Максимальное усилие на штоке тянущее, КН	10.9

.4 Проектный расчет и подбор насоса

Выбирая насос нам необходимо определить расход жидкости, во время работы гидроцилиндра.

Необходимый расход жидкости во время рабочего хода цилиндра (в поршневой полости) [10] узнаем из формулы:

,

“где υ - скорость перемещения поршня, м/с;

F_1ст - площадь в напорной полости выбранного гидроцилиндра, м².”

Необходимую площадь поршневой области цилиндра ищем из формулы [10]:

,

 

Учитывая необходимую рабочую скорость υ = 0,08 м/с:

м³/с (9,42 л/мин).

Расход нашей жидкости штоковой область гидроцилиндра.

Расход нашей жидкости, обратного хода цилиндра (штоковой области) берем из формулы [10]:

,

“где υ - скорость перемещения поршня, м/с;_1ст - площадь штоковой полости нашего гидроцилиндра, м².”

Площадь в штоковой полости ищем из формулы [10]:

,

“где d_шст - диаметр штока нашего гидроцилиндра, м.”

 м²

Учитывая заданную рабочую скорость υ = 0,08 м/с:

м³/с (7,08 л/мин).

Учитывая полученные данные, наибольший расход жидкости выходит во время рабочего хода:

 м³/с (9,42 л/мин)

Необходимое давление насосной установки с учетом падения давления в системе ищем из формулы [10]:

,

=9,45

Учитывая рассчитанное ранее берем нерегулируемый пластинчатый насос из [20] БГ12-41 ТУ2-053-1342-78. Параметры этой насосной установки показаны в таблице 4.2.

Таблица 4.2 - Характеристики насоса БГ12-41 ТУ2-053-1342-78

№ п/п	Параметр	Значение
1	Рабочий объем, см3	8
2	Номинальное давление, МПа	10
3	Максимальное давление, МПа	12.5
4	Номинальная подача, л/мин (м3/с)	10.5 (0.000175)
5	Номинальная частота вращения, об/мин	1 500
6	Мощность, кВт	2.58
7	Объемный КПД, %	90

4.5 Проектный расчет и подбор гидроаппаратуры и трубопроводов

Получив расходы и ориентировочные данные давлений, берем гидроаппаратуру из [20].

Выбранная гидроаппаратура представлена в таблице 4.3.

Ф - Фильтр 1ФГМ16-25

где 1 - типоразмер;

ФГМ - фильтр гидравлический масляный;

- номинальное давление МПа;

- тонкость фильтрации;

ГР - гидрораспределитель ВЕ.6.64.Г24.Н УХЛ.4 ГОСТ 24679-81

где В -золотниковый гидрораспределитель;

Е - электрогидравлическое управление;

- диаметр прохода, мм;

- исполнение соответственно схеме 64 [20];

Г24 - род тока постоянный, напряжение 24 В;

Н -кнопка перевода ручного управления на электромагнитное;

УХЛ4 - климатическое условие.

КО - обратный клапан 1МКО 10/20 УХЛ4 ТУ053-1841-87

где 1 - конструкция клапана,

М -монтаж стыковой,

КО - обратный клапан,

-проход, мм,

- номинальное давление, ,

УХЛ4 - климатическое условие.

КП - предохранительный клапан 10-10-2-11 УХЛ4 ТУ053-5749043-002-88

где 10 -проход, мм,

- исполнение исходя из давления,

- монтаж стыковой,

- ручное управление,

УХЛ4 - климатическое условие.

Д - регулировочный дроссель ДР-С12 УХЛ4 ТУ2-053-1397-78

где ДР - регулировочный дроссель,

С - монтаж стыковой,

- проход,

УХЛ4 - климатическое условие.

ГЗ - гидрозамок

Гидрозамок М-4КУ12 ТУ2-053-0221244.063-91

М - монтаж стыковой;

- конструктивный номер;

КУ - управляемый клапан (гидрозамок);

-проход;

МН - манометр МТ - 1 ТУ 25 - 02.72 - 7

Для поиска необходимых диаметров наших трубопроводов задаемся скоростью движения жидкости согласно рекомендациям [20] учитывая давление в гидросистеме:

·        “для напорно-сливной линии берем” uрек = 3,7 м/с;

·        “для сливной линии берем” uрек = 2 м/с.

В виде трубопроводов выбираем стальные трубки ГОСТ 8734-75.

Внутренний диаметр трубы рассчитываем из формулы [10]:

,

“где Q - максимальный расход жидкости через трубы, м³/с;

u_рек - требуемая скорость течения рабочей жидкости, м/с.”

Толщину стены части трубки определяем из формулы [10]:

,

“где P - максимальное давление рабочей жидкости трубы, МПа;

[σ] - максимальное напряжение на растяжение для стали

σ_вр = 340 МПа;

k_б - стандартный коэффициент запаса, k_б = 2…8.”

Расчет проводим на примере трубопровода 7-ГЦ, остальные рассчитываем и данные сводим в таблицу 4.4.

Наш напорный трубопровод 7-ГЦ:

максимальный расход жидкости в нем равен  м³/с;

наибольшее давление равно наибольшему давлению, развиваемому насосной установкой

 м (9,9мм)

 

Берем трубку 14х2 ГОСТ 8734-75 [20] учитывая, что толщина стены трубки не должна быть менее

Проверяем данное условие :

  - условие точно выполнено.

Проверяем следующее условие :

  - условие точно выполнено.

Учитывая выбранные трубки по рекомендации [10] используем соединения с развальцовкой.

4.5. Падение давления и проверка насосной установки

При расчете перепадов давлений учитывают расходы, которые выдержит гидроаппаратура. Настоящие перепады давлений могут отличаются от стандартных взятых для вычислений. Исходя из этого мы уточняем их значения.

Падение давлений в аппаратах рассчитывается из формулы [10]:

, МПа

“где Δp₀ - перепад давления открывания или настройки аппарата, МПа;

A и B - коэффициенты аппроксимации;

Q_max - наибольший расход рабочей жидкости сквозь гидроаппарат, МПа.”

Коэффициент аппроксимационой зависимости давления ищем из формулы  (4.10) [10]:

, МПа · с/м³, МПа ·

“где Δp₀ - перепад давления настройки аппарата, МПа;

Δp_ном - падение давления при номинальном расходе, МПа;

Q_ном - номинальный расход аппарата, МПа.”

Нормальный расход, скачек давления настройки аппарата и падение давления при нормальном расходе укажем в характеристиках на аппарат и приведем для нашей гидроаппаратуры в таблице 4.3

Произведем наши вычисления падения давления для гидрораспределителя ВЕ.6.64.Г24.Н

УХЛ.4 равен:

-  Qном = 12,5 л/мин (0,00021 м³/с);

-  = 0 Мпа;

-       =0,21 МПа.

Найдем коэффициент аппроксимации:

 МПа · с/м³

 МПа · с²/м⁶

следовательно вычислим падение давления во время рабочего  и обратного  хода гидроцилиндра.

Рабочий  

 

Обратный   

 

Вычисленные значения перепадов давления для оставшихся гидроаппаратов помешаем в таблицу 4.3.

Таблица 4.3 -Расчетные значения полных перепадов давления

Наименование гидроаппарата	Δp0, МПа	A, МПа с/м3	B, МПа · с2 / м6	Этап цикла	Qmax	ΔpГА
Фильтр Ф		121.21	367300	Напор	0,000210	0,042
Клапан обратный КО	0,1	151.51	459100		0,000157	0,135
Дроссель Д		239,8	575100		0,000157	0,052
Гидрораспределитель		500	238095		0,000157	0,137
Гидрозамок ГЗ		187,4	281000		0,000157	0,036
Распределитель ГР		500	238095	Слив	0,000118	0,103

Выдвижение (открытие нашего бункера):

напорная  МПа

сливная  МПа

4.6 Вычисление потерь в трубопроводах

Для нахождения падения давления на длине трубопровода найдем значение Рейнольдса из формулы  (4.11) [10]:

“где u - фактическая скорость течения жидкости по трубопроводу, м/с;

 - кинематический коэффициент вязкости нашей жидкости, м²/с.”

Падение давления по вязкому трению находим из формулы [10]:

,

“где r - плотность нашей рабочей жидкости, кг/м³;

Q_max - максимальный расход выбранной жидкости в линии, м³/с;

l_i - коэффициент гидравлического трения на i - нужном участке;

L_i - длина i - нужного участка трубопровода, м;

d_ст - внутренний диаметр i - нужного участка трубопровода, м;

f_cn - площадь внутреннего сечения i - нужного участка, м.”

Для гладкого цилиндрического трубопровода коэффициент берётся из формулы [10]:

Расчет падения давления произведем для напорного трубопровода на части 1-2 2-15 при наибольшем значении расхода жидкости. В данной части используется трубка 13х2 ГОСТ 8734-75 (см. п.5)

·        длинна нашего трубопровода   L = 0,5 м;

·        внутренний диаметр нашего трубопровода d_ст = 0,009 м;

·        наибольший расход жидкости Qmax = 0,000175 м³/с

Выбираем рабочую жидкость И-20А ГОСТ 20799-75 [2]:

·        плотность нашей рабочей жидкости p = 885 кг/м³;

·        коэффициент вязкости нашей жидкости ν = 23 · 10-6 м²/с.

Площадь внутреннего сечения трубопровода находим по формуле:

,

 .

Настоящая скорость движения нашей рабочей жидкости в трубопроводе равна:

, м/с

 м/с

Число Рейнольдса:

 - поток получается ламинарный.

Мпа

Итого потери по длине трубопроводов:

Рабочий:

-       напорная  МПа

-       сливная  МПа

Обратный:

-       напорная МПа

-       сливная  МПа

4.6.2Местное падение давления в трубах

Местное падение сумма потерь в различных местных сопротивлениях (углы, изменение диаметра, тройники) и находиться из формулы [10]:

где ζj - коэффициент j-нужного местного сопротивления;_н - число выбранных местных сопротивлений;

f_Мj - площадь внутреннего сечения нашего трубопровода перед j - выбранным сопротивлением”

Полное вычисление местных потерь проведем для местного сопротивления рода «тройник» части 1-10 (точка 2):

·        наше местное сопротивление - тройник

·        число выбранных местных сопротивлений

·        диаметр нашего трубопровода Ø 0.009 м;

·        коэффициент выбранного местного сопротивления ζ = 0.1 [20];

 Па (0,001 МПа)

Получаем местные падения в трубопроводах:

Рабочий:

-       напорная часть МПа

-       сливная часть  МПа

Общее суммарное падение давления сведено в таблицу 4.4

Таблица 4.4 - Общие суммарные потери при выдвижении штока (открытии бункера)

Этап цикла	Линии	DPГА, МПа	DPl,  МПа	DPМ, МПа	Dpå, МПа
Подъем	Напорная Сливная	0,402 0,103	0,022 0,016	0,013 0,012	0,437 0,131

Все падения согласно расчётных данных:

Рабочая позиция (РХ) - МПа;

Насос должен обеспечивать требуемое давление в гидросистеме учитывая потери [10].

Наибольшее падение при рабочем МПа.

Мпа

Выбранная мной насосная установка соответствует заданным условиям.

Не учтенными мной или неправильно учтенными падениями можно пренебречь, так как учтённое падение составляют 0,5%.

5. Разработка технологического процесса производства зубчатой полумуфты

В наше время в процессе производстве чаще используются станки с ЧПУ. Потому, что станки с ЧПУ всем параметрам обходят обычные станки. Станки очень быстро окупается. Для производства партии заготовок достаточно один раз создать программу обработки изделия и загрузить ее в память станка. Так же очень важно, что станки с ЧПУ гораздо точнее, чем обыкновенные станки.

.1 Описание конструкции и назначения изделия

Изделие зубчатой полумуфты (см. рисунок 5.1) необходимо для соединения барабана лебедки с редуктором. Присутствие данного изделия позволяет компенсировать перекосы и неточности позиционирования барабана и естественно снизить стоимость сборки и обслуживания нашей лебедки в целом.

Наша сборка состоит из фланца и зубчатого венца, соединённых болтами. Фланец стукаясь с барабаном отдает крутящий момент.

Фланец изготавливается из чугуна Сч 24, потому что характеристик этого материала достаточно для наших условий эксплуатации. Для изготовления нашего изделия используем сталь 45 по ГОСТ 1050-88.

Главные химические и механические характеристики стали 45, а также чугуна Сч 24 сведены в таблицу 5.1 - 5.4.

Рисунок 5.1 - Эскиз узла зубчатой полумуфты: 1 - зубчатый венец; 2 - фланец; 3,4,5,6 - болт, гайка, шайба и шплинт соответственно

Таблица 5.1 - Химический состав стали 45 (ГОСТ 1050-88)

C	Si	Mn	Не более			Ni	Cr	Cu
			N	S	P
0.42-0.50	0.17-0.37	0.50-0.80	0.008	0.04	0.035	0.25	0.25	0.25

Таблица 5.2 - Механические свойства стали 45 (ГОСТ 1050-88)

sв, МПа (не менее)

ds, %  (не менее)

y, %  (не менее)

aн, Дж/см2

НВ (не более)

горячее-катанный

отожженный

600

355

16

40

49

241

197

Таблица 5.3 - Химический состав чугуна Сч 25 (ГОСТ 1412-85)

C	Si	Mn	Не более
			S	P
3.2 - 3.4	1.4 - 2.2	0.7 - 1.0	0.2	0.15

Таблица 5.4 - Механические свойства чугуна Сч 25 (ГОСТ 1412-85)

sв, МПа (не менее)	Линейная усадка e, %	Модуль упругости при растяжении, Е×10-2 МПа	Удельная теплоемкость при температуре от 20 до 200°С, G, Дж(кг×К)	Коэффициент линейного расширения при температуре от 20 до 200°С, a 1/°С	Теплопроводность при 20°С, l, Вт(м×К)
240	1.2	950	500	10´10-6	50

.2 Подбор способа изготовления заготовок

Определение заготовки зависит от размеров и формы узла, условий работы, материала изделия и конечно масштаба производства. В тех случаях, когда разрешается использовать разные типы заготовок (штамповки, поковки, сортовой металл), рациональное решение получают методом сопоставления себестоимости разных методов.

При изготовлении нашего фланца будем применять чугун Сч 24. Получения заготовки из данного материала есть только один единственный способ и это литье.

Стоимость полуфабриката при литье в песчаные формы более выгодна, нежели в оболочковые формы. хотя оболочковые формы имеют ряд достоинств, которые дают возможность получить гораздо точнее поверхности и изделия с наименьшей толщиной стенки, это конечно уменьшает стоимость последующей механической обработки изделия которая более затратная. Хотя нашем варианте, данные условия не требуются и приводят к неразумному удорожанию изделия, поэтому для изготовления детали рода «фланец» берем первый способ и это литье в песчаных формах.

Мой зубчатый венец будем изготавливать из стали 45. Литье по условиям невозможно. Тогда заготовку возможно получить прокатом или ковкой.

Рисунок 5.2 - Эскиз заготовки фланца

Заготовка, получаемая способом штамповки, стоит немного больше, чем заготовка получаемая прокатом. Тогда как заготовка проката будет требовать больше обработки и так же получается очень большой выход стружки. Учитывая выше изложенное, делаю вывод: наиболее правильной будет способ получения методом штамповки. Он гораздо ближе к конфигурации детали, а большая стоимость окупится на следующем этапе обработки.

Рисунок 5.3. Заготовка из проката

.3 Заготовка получаемая методом штамповки

Разработка плана обработки деталей и сборки узла

Рисунок 5.4 - Схема изготовления частей и сборки узла

Подбор типового оборудования и универсальных приспособлений

Подбор оборудования

Для производства частей узла зубчатой полумуфты с целью упрочения изготовления беру одинаковым для фланца и зубчатого венца и свожу в таблицу 5.5.

Таблица 5.5 - Оборудование для производства частей узла зубчатой полумуфты

№		Операция	Оборудование
1		Токарная с ЧПУ	Токарно-карусельный станок мод. 1512 оснащенный системой ЧПУ «Балт-Систем».  Наибольшие параметры обрабатываемой заготовки:  диаметр - 1250 мм;  высота - 1000 мм. Наибольшее перемещеие вертикального револьверного суппорта:  горизонтальное - 775 мм;  вертикальное - 700 мм. Диаметр планшайбы - 1120 мм. Частота вращения планшайбы - 5…250 мин-1. Подача суппорта верт.и гор. - 5…180 мм/мин. Мощность эл.двигателя - 30 кВт. Габаритные размеры:  длина - 2875 мм;  ширина - 2660 мм;  высота - 4100 мм. Масса станка - 16500 кг.
2		Сверлильная	Радиально-сверлильный станок мод. 2554. Наибольший условный диаметр сверления - 50 мм. Наибольшее перемещение -1250 мм Наибольшее вертикальное перемещение шпинделя - 400 мм. Частота вращения шпинделя - 18…2000 мин-1. Подача шпинделя - 0.05…5.0 мм/об. Мощность эл.двигателя - 5.5 кВт. Габаритные размеры:  длина - 2685 мм;  ширина - 1028 мм;  высота - 3390 мм. Масса станка - 4750 кг.
3	Зубодолбежная		Зубодолбежный станок мод. 5М150. Наибольший диаметр устанавливаемой заготовки - 800 мм. Наибольшая ширина нарезаемого зубчатого венца - 160 мм. Наибольший модуль нарезаемого зубчатого колеса - 12. Число двойных ходов инструмента в минуту - 33…188. Круговая подача - 0.2…1.5 мм/дв.ход. Радиальная подача - 2.07…5.4 мм/мин. Мощность эл.двигателя - 7.5 кВт. Габаритные размеры:  длина - 4200 мм;  ширина - 1800 мм;  высота - 3300 мм. Масса станка - 10800 кг.

5.4 Подбор типа и формы производства

Род производства нахожу по коэффициенту загрузки выбранного оборудования из формулы:

, мин,

“где  -время на обработку единственной детали, мин;

 - такт выпуска моей детали, мин/шт.”

Такт производства наших деталей определим из формулы:

, мин,

“где  - годовой фонд времени, час;

 - наша годовая программа выпуска, шт.”

Находим настоящий годовой фонд времени работы моего оборудования из формулы [14, стр. 82]:

, мин,

“где 52 - число недель в этом году;

- число рабочих часов на неделе;

 - в обычные годы , в високосные годы ;

 - число праздничных дней на год, ;

 - число предпраздничных дней на год, когда рабочее время сокращается минимум на 1 час, ;

 - число смен, в расчетах принимаю ;

 - стандартный коэффициент, учитывающий потери времени на наладку; регламентированные мной перерывы”

Следовательно, такт выпуска деталей составляет:

 мин/шт.

Единичное время определяю по средним формулам для токарной частоты операции по фланцу, являющейся более характерной и определяющей.

,

“где  - основное время операции, час;

 - коэффициент рода обработки” .

,

“где  - диаметр обрабатываемой мной поверхности, мм;

 - длина обрабатываемой мной поверхности, мм.”

Иметься 4 основные поверхности обработки:

Сумма времени:

 Следовательно, получаем коэффициент загрузки нашего оборудования:

.

Видим, что данное значение коэффициента загрузки является среднесерийным производством.

Объём партии изделий для единовременного запуска определяем из формулы:

,

“где а = 3…20 дней - число дней, на которое необходим запас деталей на складе;

Ф = 250 дней - количество рабочих дней в этом году.”

 

5.5 Подбор режущих инструментов

Учитывая специфику обработки детали берем соответствующий инструмент из таблицы 5.6.

Таблица 5.6 - Выбор режущего инструмента

Операция	Переход	Режущий инструмент
Токарная с ЧПУ	Расточить отверстие сквозное	Резец расточной 2140-0010 ГОСТ 18882-73
	Расточить отверстие глухое	Резец расточной 2141-0010 ГОСТ 18883-73
	Подрезать торцы, точить фаски	Токарный подрезной отогнутый правый резец с пластинкой из твердого сплава, 2112-0009 ГОСТ 18880-73
	Точить поверхность	Токарный упорно-проходной изогнутый правый резец с j=90 град., с пластинкой из твердого сплава 2103-0011 ГОСТ 18879-73
Сверлильная	Сверлить отверстие	Спиральное сверло из быстрорежущей стали Р6М5 с коническим хвостовиком ГОСТ 10903-77, Ф12 мм и Ф16 мм.
	Зенкеровать отверстия	Зенкер типоразмера 1 по ГОСТ 14953-80, Ф12.9 и Ф16.9.
	Развернуть отверстия	Развертка машинная с коническим хвостовиком по ГОСТ 1672-80, Ф13Н9 и 17Н9.
Зубонарезание	Долбить зубья в черновую	Долбяк m=5 2530-0228 ГОСТ 9323-79
	Долбить зубья в чистовую	Долбяк m=10 2530-0293 ГОСТ 9323-79

Для чугуна будем использовать резцы с пластинками из сплава ВК-3, для стали Т15К6.

.6 Подбор средств измерения

Выбор инструментов измерения и контроля отклонений взаимного расположения и формы обработанных поверхностей будем вести учитывая тип нашего производства, величину возможного отклонения контролируемого параметра.

Выбранные средства контроля помещаем в таблице 5.7.

Таблица 5.7 - Выбор средств измерения

Контролируемый параметр	Мерительный инструмент
Линейные размеры	Металлическая линейка 2-го класса точности ШП 500х5 ГОСТ 8026-75, штангенциркуль ЩЦ-250-0.05 ГОСТ 166-89
Диаметры, кроме Ф85 фланца и отверстий	Скобы односторонние предельные 6 квалитет ГОСТ 11098-75, настроенные на размер
Диаметр внутренний Ф85 фланца	Нутромер микрометрический МН-175 ГОСТ 10-75
Отверстия под болты Ф13Н9 и 17Н9	Калибры пробки ГОСТ 1669-59
Радиальное биение	Биенемер Б10М ТУ 2-034-216-85
Контроль длины общей нормали зубьев зубчатого венца	Нормалемер для колес внутреннего зацепления БВ-5081 ТУ 2-034-361-81
Контроль толщины зуба	Штангензубомер ШЗ-18 ТУ 2-034-773-84
Шероховатость поверхности	Профилометр цеховой с цифровым отчетом и индуктивным преобразователем АII, 296 ГОСТ 19300-86

.7 Подбор режимов резания

Вычисления режимов резания производим для нескольких переходов оставшиеся расчеты помещаем в таблицу 5.8, таблицу 5.9, таблицу 5.10, таблицу 5.11

Таблица 5.8 - Выбор режимов резания для изготовления фланца

Операция	Переход	D, мм	L, мм	T, мм	S, мм/об	uтабл., м/мин	nрасч., мин-1	nст., мин-1	uдейств., м/мин	Tо, мин
1.1	Токарная с ЧПУ 1-й переход
	Подрезать торец Ф125/Ф85 предварительно	125.0	20.0	5.00	0.80	92.0	175.2	175.0	68.7	0.18
	Подрезать торец Ф125/Ф85 окончательно	125.0	20.0	3.00	0.32	100.0	257.7	250.0	98.2	0.31
	Подрезать торец Ф780/Ф580 предварительно	780.0	100.0	4.00	0.80	95.0	29.0	25.0	61.3	5.25
	Подрезать торец Ф780/Ф580 окончательно	780.0	100.0	2.00	0.32	145.0	59.9	60.0	147.0	5.47
	Расточить отв. Ф85Н8 в черновую	73.0	100.0	4.00	1.20	80.0	300.3	250.0	57.3	0.35
	Расточить отверстие Ф85Н8 в получистовую	81.0	100.0	1.50	0.25	70.0	278.4	250.0	63.6	1.66
	Расточить отверстие Ф85Н8 в чистовую	86.00	100.0	0.50	0.14	70.0	262.2	250.0	67.5	2.94
	Точить поверхность Ф580Н8 в черновую	600.0	40.0	5.00	0.60	103.0	40.9	40.0	75.4	1.46
	Точить поверхность Ф580Н8 в	590.0	40.0	3.00	0.32	145.0	79.2	80.0	148.3	1.37

Таблица 5.9 - Выбор режимов резания для изготовления зубчатого венца

Операция	Переход	D, мм	L, мм	T, мм	S, мм/об	uтабл., м/мин	nрасч., мин-1	nст., мин-1	uдейств., м/мин	Tо, мин
2.1	Токарная с ЧПУ 1-й переход
	Подрезать торец Ф528/Ф380 предварительно	528.00	74.00	1.50	0.80	140.00	89.30	90.00	149.29	1.07
	Подрезать торец Ф528/Ф380 окончательно	528.00	74.00	0.50	0.32	222.00	153.91	150.00	248.81	1.60
	Расточить отв. Ф380 предварительно	385.00	60.00	1.50	0.80	140.00	122.46	125.00	151.19	0.63
	Расточить отверстие Ф380 окончательно	382.00	60.00	1.00	0.25	235.00	225.19	220.00	264.02	1.15
2.2	Токарная с ЧПУ 2-й переход
	Подрезать торец Ф528/Ф460 предварительно	528.00	34.00	1.50	0.80	140.00	89.30	90.00	149.29	0.51
	Подрезать торец Ф528/Ф460 окончательно	528.00	34.00	1.00	0.32	222.00	153.91	150.00	248.81	0.77

Таблица 5.10 - Выбор режимов резания для нарезания зубьев зубчатого венца

Операция	Переход	D, мм	L, мм	T, мм	S, мм/дв.ход	uтабл., м/мин	nрасч., дв.ход /мин	nст., дв.ход /мин	uдейств., м/мин
2.3	Зубодолбежная
	Долбить 40 зубьев в черновую до m=5		60	11.25	0.3	17.1	146.09	140	17.92	15.45
	Долбить 40 зубьев в чистовую до m=10		60	22.5	0.25	35.0	298.05	188	24.60	28.23

Таблица 5.11 -Выбор режимов резания для вертикально-сверлильной операции

Операция	Переход	D, мм	L, мм	T, мм	S, мм/об	uтабл., м/мин	nрасч., мин-1	nст., мин-1	uдейств., м/мин	Tо, мин
3	Вертикально-сверлильная
	Сверлить 10 отв. Ф13 совместно	13.0	80.0		0.15	25.0	612.1	600.0	24.5	7.64

. Необходимо расточить отверстие Ф85Н8 в черновую:

Глубина резания  

Согласно нашим рекомендованным подачам для чернового точения [11,стр.322] соответствует  мин^-1 тогда выбираем ближайшую и назначим подачу

Расстояние рабочего хода [14, стр.148]:

,

“где  - длина резания, мм;

 - величина врезания, мм;

 - величина перебега,  мм.”

Расстояние резания мм. Значение врезания для расточных резцов  при необходимой глубине резания  

=105

Находим скорость резания из формулы [11, стр. 322]:

,

“где  -скорость резания, м/мин;

 - коэффициент, зависимости от материала;

 - коэффициент, зависимости от марки твердого сплава;

 - коэффициент, зависимости от поверхности.”

Время стойкости инструмента  Материал изготовления пластины будет твердого сплава ВК-3.

  [11, стр.322];

 [11, стр.324];

 [11, стр.324];

 [11, стр.324].

 

Находим количество вращений шпинделя в мин. из формулы [14, стр. 147]:

,

“где  - рассчитанная скорость резания, м/мин;

- нужный обрабатываемый диаметр, мм.”

Нужный обрабатываемый диаметр  

 

Берем по паспорту станка наибольшую возможную  

Находим настоящую скорость резания из формулы [14, стр. 147]:

,

“где  - нужная частота вращения, мин^-1.”

 

Находим основное время из формулы , стр. 148]:

,

“где  -наше число проходов, ;”

 

. Расточить отверстие Ф85Н8 на получистовую обработку:

Берем глубину резания  мм.

Учитывая рекомендации подачи для получистового точения [11, стр. 324] берем  мин^-1 и выбираем близкую после назначаем подачу

Расстояние нашего резания составляет  Врезание расточных резцов с углом в  при необходимой глубине резания равной  

 

Принимаем период стойкости нашего инструмента  Материал пластины берем твердый .

 м/мин [11, стр.322];

 [11, стр.324];

 [11, стр.324];

 [11, стр.324].

 

Наш обрабатываемый диаметр  

 

Берем по паспорту станка  .

Настоящая скорость резания:

 м/мин.

Вычисляем основное время:

 мин.

. Расточить отверстие Ф85Н8 под чистовую обработку:

Глубина нужного резания мм.

Учитывая рекомендованную подачу для чистового точения [11, стр. 324]  мин^-1 берем близкую после назначаю подачу

Расстояние необходимого резания . Размер необходимого врезания для расточных резцов с углом  при необходимой глубине резания равной  

 

Время стойкости выбранного инструмента . Материал изготовления пластины будет твердого сплава

 м/мин [11, стр.322];

[11, стр.324];

 [11, стр.324];

[11, стр.324].

 

Наш обрабатываемый диаметр  

 

Берем согласно паспорту станка  мин^-1.

Настоящая скорость резания находиться из формулы:

 

Вычисляем основное время из формулы:

 

4. Сверление 6 предварительных отв. Ф17

Учитывая рекомендации подачи для сверления [11, стр. 406] назначаю подачу

Глубиной моего сверления мм. Размер моего врезания и перебега для сверл с нормальной заточкой равен  мм

 мм.

Время стойкости инструмента  Сверла изготавливаем из быстрорежущей стали.

 м/мин [11, стр. 408];

 [11, стр.405];

 [11, стр. 409];

 [11, стр.409].

 м/мин

Наш обрабатываемый диаметр  

 

Берем согласно паспорту станка  мин^-1.

Настоящая скорость резания:

 м/мин.

Вычисляем основное время:

Число наших проходов (отверстий) ;

 мин.

5.9 Создание управляющей программы для станка ЧПУ

Необходимую программу для токарно-карусельного станка  имеющего систему ЧПУ «Балтг-Систем» создадим для одного из переходов создания фланца. Созданная мной управляющая программка для второго перехода токарной обработки фланца приведена в таблице 5.12.

Будем использовать следующий инструмент:

- “Токарный подрезной, отогнутый резец с пластинкой на твердом сплаве 2112-0009 ГОСТ 18880-73.”

- “Резец расточной, с пластинкой на твердом сплаве 2141-0010 ГОСТ 18883-73.”

- “Токарный упорно-проходной изогнутый резец j=90 град. с пластинкой на твердом сплаве 2103-0011 ГОСТ 18879-73.”

Учитывая, что на прошлом проходе было предварительное точение торца по которому мы базируем нашу заготовку, на м необходимо ввести положительную коррекцию инструмента на координате  (глубина последующего нашего чистового точения базового торца).

Таблица 5.12 - Управляющая программа

№ кадра	Содержание кадра	Расшифровка кадра
	%	Начало программы
N010	G95 G97	Назначаем ввод подачи на оборот, вращение в оборотах в минуту, абсолютные координаты
N020	G41 Z003000	Положительная коррекция на инструмент по координате Z.
N030	T01 S175 F080 G90 М03	Ввод инструмента 1, скорость вращения планшайбы 175 об/мин, установка подачи 0.8 мм/об. Устанавливаем абсолютную систему координат. Включение вращения планшайбы.
N040	G00 X+037500	Быстрое позиционирование инструмента.
N050	Z+103000	Установка глубины резания 5 мм.
N060	G91 X+30000	Относительные координаты. Подрезка торца Ф125/Ф85 предварительно
N070	Z+005000	Отвод инструмента на 5 мм от детали.
N080	G00 X-030000	Быстрое позиционирование инструмента.
N090	S250 F032	Скорость вращения планшайбы 250 об/мин, установка подачи 0.32 мм/об
N100	G90 Z+100000	Установка глубины резания 3 мм.
N110	G91 X+300000	Подрезка торца Ф125/Ф85 окончательно
N120	Z+005000	Отвод инструмента на 5 мм от детали.
N130	G00 X-030000	Быстрое позиционирование инструмента.
N140	S250 F080	Скорость вращения планшайбы 250 об/мин, установка подачи 0.8 мм/об
N150	G90 Z+095000	Установка резца для снятия фаски.
N160	G91 G00 X+010000 Z+010000	Линейная интерполяция. Снятие фаски.
N170	S040 F080	Скорость вращения планшайбы 40 об/мин, установка подачи 0.8 мм/об
N180	G90 G00 X+205000	Абсолютные координаты. Быстрое позиционирование инструмента.
N190	Z+103000	Установка глубины резания 4 мм.
N200	G91 X+060000	Относительные координаты. Подрезка торца Ф530/Ф420 предварительно
N210	X+005000 Z+005000	Отвод инструмента на 5 мм от детали.
N220	G00 X-550000	Быстрое позиционирование инструмента.
N230	S070 F050	Скорость вращения планшайбы 70 об/мин, установка подачи 0.5 мм/об
N240	G90 Z+103000	Установка глубины резания 3 мм.
N250	G91 X+060000	Подрезка торца Ф530/Ф420 окончательно
N260	X+005000 Z+005000	Отвод инструмента на 5 мм от детали.
N270	G90 G00 Z+162000	Абсолютные координаты. Быстрое позиционирование инструмента с установкой глубины резания 4 мм.
N280	G00 X+260000	Быстрое позиционирование инструмента.
N290	S025 F080	Скорость вращения планшайбы 025 об/мин, установка подачи 0.8 мм/об
N300	G91 X+140000	Относительные координаты. Подрезка торца Ф780/Ф540 предварительно
N310	Z+005000	Отвод инструмента на 5 мм от детали.
N320	G00 X-140000	Быстрое позиционирование инструмента.
N330	S060 F032	Скорость вращения планшайбы 60 об/мин, установка подачи 0.32 мм/об
N340	G90 Z+160000	Установка глубины резания 2 мм.
N350	G91 X+140000	Относительные координаты. Подрезка торца Ф780/Ф540 окончательно
N360	T02 S175 F080 G90	Ввод инструмента 2, скорость вращения планшайбы 40 об/мин, установка подачи 0.8 мм/об. Устанавливаем абсолютную систему координат.
N370	G00 X+259000	Быстрое позиционирование инструмента с установкой глубины резания 6 мм.
N380	G00 Z+145000	Быстрое позиционирование инструмента.
N390	G91 Z-045000	Относительные координаты. Расточка Ф530Н8 предварительно.
N400	X+00500 Z+005000	Отвод инструмента на 5 мм от детали.
N410	G00 Z+045000	Быстрое позиционирование инструмента.
N420	G90 G00 X+265000	Быстрое позиционирование инструмента с установкой глубины резания 3 мм.
N430	S070 F050	Скорость вращения планшайбы 70 об/мин, установка подачи 0.5 мм/об
N440	G91 Z-045000	Относительные координаты. Расточка Ф530Н8 окончательно.
N450	X+00500 Z+005000	Отвод инструмента на 5 мм от детали.
N460	T03 S025 F080 G90	Ввод инструмента 3, скорость вращения планшайбы 25 об/мин, установка подачи 0.8 мм/об. Устанавливаем абсолютную систему координат.
N470	G00 X+397000	Быстрое позиционирование инструмента с установкой глубины резания 8 мм.
N480	G00 Z+165000	Быстрое позиционирование инструмента.
N490	G91 Z-030000	Относительные координаты. Точение Ф780 предварительно.
N500	X+00500	Отвод инструмента на 5 мм от детали.
N510	Z+030000	Быстрое позиционирование инструмента.
N520	G90 G00 X+390000	Быстрое позиционирование инструмента с установкой глубины резания 7 мм.
N530	S030 F060	Скорость вращения планшайбы 30 об/мин, установка подачи 0.6 мм/об
N540	G91 Z-030000	Относительные координаты. Точение Ф780 окончательно.
N550	X+00500	Отвод инструмента на 5 мм от детали.
N560	М02	Конец программы

6. Проектный расчет и конструирование долбяка

.1 Техническое задание

Высчитать и спроектировать прямозубый зуборезный долбяк необходимый для создания зубчатых колес с внутреннего зацепления модуль m=7, угол зацепления α=20º. Степень точности наших нарезаемых колес равна - 8 В. Выбираем материал нашей заготовки - сталь 35л.

Вот параметры зубчатого колеса с внутреннего зацепления:

“Модуль нормальный равен, мм 7

Число зубьев равно, Z 40

Ширина шестерни равна, мм 35

Коэффициент смещения равен, ζ 0

Угол зацепления в нормальном сечении равен, α 20

Коэффициент высоты зуба равен, f 1,0

Степень точности берем 8-В

Коэффициент радиального зазора берем, С 0,25

Угол наклона зуба колеса равен, β 0”

Материал обрабатываемого колеса берем сталь 35л ГОСТ 1050-88

.2 Подбор конструкции долбяка и материала резца

Берем конструкцию долбяка и материал резца и учитывая конструктивные особенности и физико-механические свойства обрабатываемого нами материала.

Соответствуя “ГОСТ 9323-79 «Долбяки зуборезные чистовые»” прямозубые долбяки должны производиться трех классов точности: это АА, А и соответственно В. Наши технические условия глосят: прямозубый чистовой долбяк, необходим для вырезания зубчатых колес точность которых равна 8-В.

Берем дисковый прямозубый чистовой долбяк. Класс точности которого В.

Для производства долбяка мы берем быстрорежущую сталь Р6М5 ГОСТ 19523-73. Твердость нашего долбяка должна соответствовать - HRC 63…65.

По всей поверхности нашего долбяка не должно присутствовать трещин, забоин, заусенцев, выкрошенных мести конечно следов коррозии.

.3 Назначение основных параметров долбяка

Что бы найти число зубьев нашего долбяка будем использовать воспользуемся график на рисунке 6.1

Рисунок 6.1 цифрами обозначены кривые: 1 - при α=20º с высотой головки зуба 0,8 от нормального; 2 - при α=20º с нормальной высотой головки зуба; 3 - при α=14,5º и 15º с нормальной высотой зуба

Соответствуя ГОСТ 9323-79 берем чистовой долбяк с модулем равным m=7 мм и числом зубьев Z=20.

Делительный диаметр будет равен:

, мм

мм

Соответствуя ГОСТ 9323-79 передний угол γ для чистовых долбяков как у нас берётся равным γ=5º.

Задний угол советую брать . По из [21] увеличение α_а до 8º…12º создает повышение времени стойкости долбяка в 1,4…1,45 раза.

Соответствуя ГОСТ 9323-79 задний угол  на вершине берем α_а =6º.

Наш фактический угол профиля  точно до 1" находиться из формулы:

,

,

α=6º04'05"

Наш боковой задний угол по сечению в делительном цилиндру  находиться из формулы:

Задний угол  по боковым сторонам зубьев в нормальном сечении к профилю будем искать из формулы:

,

Шлифовальная бабка станка шлифуя зубья долбяка поворачивается на угол , тогда этот угол обязательно должен стоять на чертеже.

Нужные выше значений углов γ₀=5º,α_а=6º,α=20º величины углов , α_n,  нужно принять по [1, табл.8.9] ГОСТ 9323-79:

α0=20º10'14",

αn=2º04'32",

αб=2º12'40".

Главный диаметр долбяка находим из формулы:

,

d_b0 =140 ·cos20º10'14"=131,4

Толщина зуба делительной окружности чистовых долбяков находиться из формулы:

,

“где S₀ - толщина зуба по делительной окружности долбяков;

ΔS_y - величина утолщения зубьев долбяка для создания бокового зазора при чистовой работе при нарезании колес.”

Значение выбираем из [1, таблица 8.10] ГОСТ 9323-79.

ΔSу=0,15

Тогда:

мм

Высоту головки зуба будем искать с помощью формулы:

,

Высоту ножки зуба будем искать с помощью формулы:

,

Соответствуя ГОСТ 9323-79 С=0,3·m, если m >2,75мм.

мм

Наш диаметр окружности выступов долбяка на исходном сечении находим по формуле:

 

Минимально допустимая механическая прочность толщины зуба нового долбяка находиться по формуле:

 мм

 мм

Величина нашего размера  находим из формулы:

 

Полученная величина исходного размера согласуется и корректируется с величиной, описанной ГОСТ 9323-79.

Соответствуя ГОСТ 9323-79 берем значение исходного расстояния  равное: а=11,5 мм.

Она находиться из формулы:

 

 

6.4 Определяем размер зубьев долбяка на передней поверхности

Она находиться из формулы:

 

 

Она находим из формулы:

 

 

Вычисление высоты ножки зуба долбяка

Которая находиться из формулы:

 

 

Которые находиться из формулы:

 

Соответствуя ГОСТ 9323-79 принимаю диаметр вершин зубьев долбяка равным:

Который находим из формулы:

 

Оставшиеся элементы конструкции долбяка берутся из ГОСТ 9323-79 и подбираются по конструктивным соображениям

7. Безопасность и экологичность проекта

.1 Изучим опасные и вредные факторы в цехе отсева мелочи кокса

Главные работы, производимые технологическим персоналом на нашем участке отсева мелочи кокса: отслеживание количества мелочи в хранилище; отгрузка кокса в вагоны; очистка стенок бункера от остатков прилипшей мелочи; осмотр оборудования участка.

Обслуживание нашего участка выполняется операторами и бункеровщиками являющимися обслуживающим персоналом шихтоподачи доменной печки. Работающий оператор шихтоподачи должен наблюдать за уровнем кокса в бункере мелочи кокса. При заполнении бункера отсевом его необходимо разгрузить в вагон и отправить в переработку. Бункеровщик, услышав команду оператора должен ставить под разгрузочное отверстие хранилища заранее вызванный вагон. Оператор включает схему затвора, после чего бункеровщик выполняет разгрузку хранилища. Бункеровщики постоянно должны наблюдать за состоянием стенок хранилища и присутствием заторов, особенно тщательно зимой. Если возникает необходимость он обязан провести чистку.

В цехе отсева кокса есть наличие следующих опасных и вредных для здоровья производственных факторов: огромное количество вращающихся и движущихся частей; мелкая пыль от шихты; сквозняки и ветеродуи в холодный период; шум; железнодорожные составы; ток; большая высота.

Самый главный опасный фактор в цехе мелочи кокса пыль. Концентрация превышает допустимую  Главные выбросы пыли случаются во время загрузки и разгрузки шихтовых материалов. В связи с присутствием в цехе отсева кокса мест с огромным выделением мелкодисперсной пыли и вокруг. Главная проблема является наиболее ощутимой. Общее число достигает . Мелкая пыль обязательно вызовет заболевания органов дыхания с последующим перерастанием в хроническую форму. Травмы глаз при проникновении частиц, находящихся в столбах мелкой пыли.

Производственный шум всегда оказывает угнетающее влияние на здоровье, способствует повышенному травматизму и сильному понижению трудоспособности. При шумной работе в жизни постоянно происходит травматизм из-за плохой слышимости подаваемых звуковых сигналов. Во время шума выше  у работника возникает сильное снижение слуха, долгое нахождение работника в условиях шума вызывает вялость, головные боли, медлительность и конечно значительное снижение производительности труда.

Наличие неисправного и поврежденного электрооборудования взывает травматизм поражающим электрическим током. Короткие замыкания взывают временную слепоту, а также потерю сознания. Прохождение электрического тока через тело взывает ожоги, судороги паралич и смертельный исход.

При выполнении работ, по уборке и шуровке хранилища на открытом воздухе на большой высоте присутствует вероятность падения с высоты при несоблюдении правил. Наличие большого количества лестниц и переходов зимой в период образования наледи оказывается причиной падения и получения травм.

Учитывая выше сказанное на участке отсева коксовой мелочи работающий персонал должен получить ниже приведенные проблемы со здоровьем: “заболевания органов дыхания силикоз (вдыхание силикатосодержащей пыли) а также пылевой бронхит, частичную или полную потерю зрения, травматизм и в итоге потерять трудоспособность.”

.2 Меры, проводимые по обеспечению безопасного и здорового труда

Участок отсева мелочи кокса - это часть доменного цеха. Расположен он в непосредственно близко от доменной печи. Разделение кокса на фракции происходит в центральных коксовых грохотах. Куски кокса, которые не удовлетворяют требованиям стандарта копаться в нижнем бункере мелочи кокса, который располагается под грохотом. После наполнении бункера, при помощи скипового подъемника мелочь транспортируется в верхнее хранилище кокса расположенное над железнодорожными путями, оттуда мелочь загружается в вагоны.

При необходимости оператор, бункеровщик взывают ремонтный персонал по телефону. Список номеров телефонов и сами аппараты расположены в операторской, в служебных помещениях, в комнате отдыха рабочих. Шихтоподача и участок отсева мелочи кокса имеют внутренние и наружное освещение, обеспечивающее необходимые условия труда согласно СНиП.

Абсолютно все устройства цеха вращающимися и движущимися деталями имеют защитное ограждения и кожухи. Все контрольные люки бункеров имеют надежные запоры с ключами, которые находиться у ответственного лица. Скиповый подъемник должен быть огражден от на всей длине. Для предупреждения аварий, связанных со срывом скипа, застраиванием я предусмотрел автоматические блокировки скиповой лебедки в крайних положениях. В целях предотвращения случайного наезда скипа во время планового ремонта в любом месте дороги находиться специализированные стопора и тупики. В яме скипа установлены специализированные места для установки в плановый ремонт.

Абсолютно все площадки цеха оборудованы ограждениями. Для предупреждения скопление пыли и налипания льда пол площадок изготовлен с отверстиями. Размеры отверстий препятствуют падению крупных вещей на расположенную ниже площадку. Металлоконструкции, оборудование заземлено, электропомещения закрыты на замок, как и помещения КИПиА.

Для очистки воздуха установлены аспирационные установки. Они убирают пыль из мест ее образования.

Абсолютно во всех пребывания людей предусмотрена приточновытяжная вентиляция с фильтрацией воздуха.

Абсолютно все работники проходят медкомиссию для своевременного выявления заболеваний и своевременного списания персонала дабы не портить статистику.

Каждый работник цеха обязан спасти предприятие от пожара, знает место расположения пожарного телефона на стене или в кармане, и умеет пользоваться им для вызова пожарной части (112).

Места наибольшего выделения пыли автоматизируются, потому как автоматика работает лучше. На участке коксовой мелочи пора давно внедрить системы промышленного наблюдения для контролирования из операторской за расположением вагона и выгрузкой в вагон. Это даст возможность (использовать по другому назначению еще одну жизнь) предотвратить нахождения в зоне интенсивного выброса бункеровщика.

Заключение

кокс редуктор долбяк полумуфта

В выпускной квалификационной работе рассмотрен способ модернизации цеха отсева мелочи кокса доменной печки.

Цель нашей модернизации увеличение производства чугуна в вследствие уменьшения простоя лебедки отсева мелочи кокса. Сокращение количества средств необходимых для содержания цеха в целом.

В выпускной квалификационной работе мы увидели недоставки лебедки скипа и пути их решения при помощи модернизации. Проанализировав затраты на обслуживание участка было предложено сократить их и увеличить эксплуатационные параметры модернизируя затвор бункера установив гидропривод.

В выпускной квалификационной работе представлен способ производства в автоматических станках ЧПУ детали зубчатой полумуфты лебедки, как самой трудоемкой детали. Что помогло уменьшить стоимость закупки оборудования.

Очень большое влияние оказывает техника безопасности при работе с новейшим оборудованием. В выпускной квалификационной работе мы изучили самые вредные факторы, появляющиеся в процессе работы цеха отсева мелочи кокса и карту их решения.

Оценивая результаты, полученные в процессе выполнения выпускной квалификационной работе, становится ясным актуальность модернизации цеха отсева мелочи кокса.

Список использованных источников

1.      Анурьев, В.И. Справочник конструктора-машиностроителя. В 3-х т. / под ред. И.Н. Жестковой. - М.: Машиностроение, 2001.

.        Аршинов, А В. Резание металлов. Режущий инструмент. / А.В. Аршинов, Г.А. Алексеев - М.: Машиностроение, 1975. - 437 с.

.        Баранников, М. Экономика машиностроения / под ред. А. Пелиха. - Ростов н/Д.: Феникс, 2004. - 416 с.

.        Басовский, Л.Е. Менеджмент: Учебное пособие / Л.Е. Басовский. - М.: Инфра-М, 2000. - 216 с.

.        Основы менеджмента/ Т. Березкина, Н. Кислякова [и др.] / под ред. Д. Вачугова. - М.: Высшая школа, 2001. - 367 с.

.        Гузеев, В.И. Режимы резания для токарных и сверлильно-фрезерно-расточных станков с числовым программным управлением: Справочник / В.И. Гузеев, В.А. Батуев, И.В. Сурков - М.: Машиностроение, 2005. - 368 с.

.        Дьяков, В.И. Типовые расчеты по электрооборудованию. / В.И. Дьяков - М.: Высшая школа, 1990. - 182 с.

.        Иванченко, Ф.К. Расчеты грузоподъемных и транспортирующих машин. / Ф.К Иванченко - Киев: Высшая школа, 1978. - 576 с.

.        Дусье, Е.С. Курсовое проектирование грузоподъемных машин / под ред. С.А. Казака - М.: Высшая школа, 1989. - 319 с.

.        Колпаков, В.Н. Гидропневмопривод и гидропневмоавтоматика станочного оборудования: Методические указания к выполнению курсовой работы. / В.Н. Колпаков, А.С. Степанов. - Вологда: ВоГТУ, 1999. - 29 с.

.        Краткий справочник металлиста / А.Е. Древаля, Е.А. Скороходова [и др.]/ под ред. А.Е. Древаля - 4-е изд., перераб. и доп. - М.: Машиностроение, 2005 - 960 с.

.        Редукторы: Справочное пособие / Г.Н. Краузе, Н.Д. Кутилн, С.А. Сыцко / под ред Г.Н Краузе - М.: Машиностроение, 1972. - 144 с.

.        Найфельд, М.Р. Заземление и другие защитные меры. / М.Р Найфельд - М.: Энергия, 1975. - 105 с.

.        Некрасов, С.С. Практикум и курсовое проектирование по технологии сельскохозяйственного машиностроения. / С.С. Некрасов - М.: Мир, 2004. - 240 с.

.        Нефедов, Н.А. Сборник задач и примеров по резанию и режущим машинам. / Н.А. Нефедов, К.А. Осипов - М.: Машиностроение, 1999. - 286с.

.        Ординарцев, И. А. Справочник инструментальщика. В 2-х томах / И. А. Ординарцев - Л.: Машиностроение, 1987. - 845 с.

.        План гражданской обороны Доменного цеха ОАО «Северсталь», введ. 01.01.2006 // Доменный цех ОАО «Северсталь»

.        План локализации аварий в Доменном цехе ОАО «Северсталь», введ. 01.05.2005 // Доменный цех ОАО «Северсталь»

.        Рапорт производства по доменному цеху за 2007г.// Доменный цех ОАО «Северсталь»

.        Свешников, В.К. Станочные гидроприводы. Справочник / В.К. Свешников - М.: Машиностроение, 1995 - 397 с.

.        И.И. Семенченко, В.М. Матюшин, Г.Н. Сахаров. - Л.: Машиностроение, 1961. -951с.

.        Фельдштейн, Е.Э. Режущий инструмент. Курсовое и дипломное проектирование./ Е.Э. Фельдштейн - М.: Мир, 2001. - 271 с.

.        Целиков, А.И. Машины и агрегаты металлургических цехов. Том 1. Машины и агрегаты доменных цехов. / А.И. Целиков - М.: Металлургия, 1987. - 440 с.