Краткое описание технологического процесса

ВВЕДЕНИЕ

Основной путь к повышению производительности труда на предприятиях отечественного машиностроения – это широкое внедрение новой техники и прогрессивной технологии: станков с числовым программным управлением, роторных, роторно-конвейерных и других автоматических линий, автоматизированных и роботизированных комплексов, гибких производительных систем. Для этого необходимо совершенствовать ремонтное производство, обеспечивая надежную работу машин и оборудования во всех отраслях народного хозяйства. Важно развивать фирменный ремонт и обслуживание силами изготовителей сложной и особо точной механики, обеспечить потребности в запасных частях к машинам и оборудованию. Определение границ экономической целесообразности ремонта, а на этой основе – оптимальных сроков службы оборудования и путей наиболее рациональной организации ремонтных работ приобретают все большее значение.

Металлургические предприятия имеют большой парк технологического оборудования для производства различной продукции. От точности и надежности его работы зависят качество выпускаемых изделий и производительность труда. Следовательно, все виды оборудования в том числе и грузоподъёмное оборудование, должны безотказно работать. Но даже изготовленные из самых износостойких материалов детали оборудования не могут быть вечными. Они изнашиваются, ослабевает жесткость крепления, загустевает смазка. Если своевременно не произвести необходимые профилактические работы, оборудование потеряет производительность, начнет выдавать брак, может возникнуть аварийная ситуация. Для поддержания технологического оборудования в работоспособном состоянии на каждом предприятии создается система технического обслуживания и ремонта техники. Работу в этом направлении осуществляет служба главного механика.

На предприятиях нашей страны существует рациональная система технического обслуживания и ремонта технологического оборудования. Ее основой является профилактика, заключающаяся в проведении плановых осмотров и ремонта (ТОиР).

Основными задачами ремонтных служб являются повышение качества и снижение себестоимости ремонта путем широкого внедрения индустриальных методов и развития специализированных мощностей.

Максимальное использование действующего оборудования, имеющее большое значение для развития промышленности, требует правильной его эксплуатации, постоянного обеспечения рабочего состояния и своевременного ремонта.

Приоритетным направлением деятельности предприятий металлургического комплекса в условиях рыночных отношений является разработка и реализация мероприятий, направленных на повышение конкурентоспособности продукции. С этим связана необходимость внедрения в производство более совершенного, по сравнению с действующим, оборудования.

Одним из путей повышения конкурентоспособности продукции является снижение затрат на производство, в том числе затрат на эксплуатацию и ремонт металлургического оборудования. Эта задача решается путем создания высоконадежного оборудования.

Единственный путь выживания российских металлургических предприятий в жестких условиях рыночной экономики – это грамотная технологическая политика, направленная на проведение реконструкции металлургического производства, внедрение новых ресурсосберегающих технологий, расширение сортамента и улучшение качества металлоизделий.

Для поперечной резки горячего проката квадратного, прямоугольного и круглого сечения применяют ножницы с параллельными ножами. Эти ножницы используют также и для поперечной резки холодного проката. При выборе типа и характеристики ножниц следует учитывать их назначение, чтобы правильно определить максимальное усилие резания.

Машина состоит из двух ножей, привода к ним и корпуса, в котором находятся суппорты для ножей. Процесс резания происходит при сближении ножей без продольного перемещения.

Ножницы с верхним резом обычно имеют кривошипно-шатунный механизм. Они просты по конструкции, но резку металла на них можно осуществить лишь при наличии качающегося стола за ножницами, что усложняет конструкцию всей установки в целом. Так же после реза на нижней грани заготовки образуется заусенец, который мешает дальнейшему продвижению металла по рольгангу.

Ножницы с нижним резом более сложны по конструкции, но лишены недостатков ножниц с верхним резом

ОПИСАТЕЛЬНАЯ ЧАСТЬ

РАСЧЕТНАЯ ЧАСТЬ

Расчет зубчатой пары

Материал шестерни:

Сталь 45,термическая обработка – улучшение, твердость HB 235.

Материал колеса:

Сталь 45, термическая обработка – нормализация, твердость HB 200.

Допускаемые контактные напряжения

[ ] = ,

Где – предел контактной выносливости при базовом числе циклов.

– коэффициент долговечности, при длительной эксплуатации редуктора, = 1.

– коэффициент безопасности, = 1, 10.

Для углеродистых сталей с твердостью поверхностей зубьев меньше HB 350 и термической обработкой (нормализация или улучшение)

= 1,8HB + 67,

Для шестерни:

[ ] = = ≈ 490 МПа,

Для колеса:

[ ] = = ≈ 427 МПа,

Расчетное допускаемое контактное напряжение для косозубых колес:

[ ] = 0,45( ) = 0,45(490+427) = 412,65 МПа,

Межосевое расстояние из условия контактной выносливости активных поверхностей зубьев:

=

= 43(4+1) *1≈98,9мм,

Где

=43, для косозубых колес,

– коэффициент, учитывающий неравномерность распределения нагрузки по ширине венца. Несмотря на симметричное расположение

колес принимается выше рекомендуемого, так как со стороны цепной передачи действуют силы, вызывающие дополнительную деформацию ведомого вала и ухудшающие контакт зубьев. Принимается как в случае несимметричного расположения колёс,

– коэффициент ширины венца по межосевому расстоянию, .

u= = 4.

Ближайшее значение межосевого расстояния по ГОСТ 2185 – 66

=100 мм

Нормальный модуль зацепления выбирается в интервале (0,01-0,02)

и выравнивается по ГОСТ 9563 – 60

= (0,01÷0,02) =(0,01÷0,02)*100=2 мм,

Стандартный модуль зацепления = 2 мм.

= arcsin = 11.537

Суммарное число зубьев

=

= =97

Тогда

Где β- угол наклона зубьев, предварительно β=14⁰,06987’.

Уточненное значение угла наклона зубьев

arcCosβ=

arcCosβ = = 0,97,

β=14°06987’.

Основные размеры шестерни и колеса:

Делительные диаметры

= 39 мм,

=

= *72= 148,4 мм,

Диаметры вершин зубьев:

,

= 201,6 + 2,4*2 = 147,2 мм,

Ширина колеса

Ширина шестерни ,

Коэффициент ширины шестерни по диаметру

=

= =0,871

Окружная скорость колес и степень точности передачи

ν =

ν = = =0,67 = 1 м/с,

При такой скорости для косозубых колес следует принять 9 степень точности.

Проверка контактных напряжений

Так как заявленный материал Сталь 45, термическая обработка – улучшение, твердость HB235 для шестерни и материал Сталь 45, термическая обработка – нормализация, твердость HB 200 для колеса не является прочным для данных расчётов, то рекомендую:

Материал шестерни:

Сталь 40х, термическая обработка – улучшение, твердость HB300.

Материал колеса:

Сталь 40х, термическая обработка – нормализация, твердость HB 280.

Для шестерни:

[ ] =

[ ] = = ≈ 607 МПа,

Для колеса:

[ ] =

[ ] = ≈ 571 МПа,

Расчетное допускаемое контактное напряжение для косозубых колес:

[ ] = 0,45( )

[ ] = 0,45(607+571) = 530,1 МПа,

= 100% = 0.5 %

Где :

- коэффициент, учитывающий неравномерность распределения нагрузки между зубьями, – динамический коэффициент, для косозубых колес при ≤5 м/сек и 9 степени точности, =1,01

=376 МПа

Силы, действующие в зацеплении:

Окружная =

= 2980,86 МПа,

Радиальная =

= = 983 МПа,

Осевая = сos B

= 2980,86 0.22 = 655 МПа

Проверка зубьев на выносливость по напряжениям изгиба

= [ ]

Где:

- коэффициент нагрузки

- коэффициент, учитывающий форму зуба.

- коэффициент, учитывающий неравномерность распределения нагрузки между зубьями.

[ ] – допускаемое напряжение изгиба.

=1.

=1

=1,04

=

= 1-B / 140 = 0.9

= [ ]

= МПа

зависит от числа зубьев Zv.

=

= = 20.8

=

= = 58.7

Y_F1 = 4 и Y_F2 = 3,60

Допускаемое напряжение

[ ]

для шестерни =1,03 * 300 = 309 МПа;

для колеса = 1,03 * 280 =288.4 МПа.

Условие прочности выполнено.

Расчет деталей на прочность

2.3.1 Проверочный расчет эксцентрикового вала

Составим расчетную схему вала и определим реакции опор. Уравнения изгибающих моментов относительно опор вала:

Pmax·0,255/2+Rb·0,22-Pmax(0,255+0,22)=0

Pmax(0,255+0,22)-Ra·0,22-Pmax·0,255=0

Реакции опор:

Составим эпюры поперечных сил, изгибающих и крутящего моментов. Определим запасы сопротивления усталости и сравниваем их с допускаемыми. Допускаемый запас сопротивления усталости принимаем [n]=2.

Рисунок 8 - Проверочный расчет эксцентрикового вала

Сечение 1-1. Сечение ослаблено шлицами. На сечение действует крутящий момент. Определяем напряжения в сечении :

,

где Wp – полярный момент сопротивления кручению :

,

диаметр сечения d1 принимаем по внутреннему диаметру шлицев.

.

Коэффициент сопротивления усталости :

τ-1 – предел выносливости по напряжениям кручения, принимаем его как 30 % от предела прочности. Для стали 40ХН предел прочности σв=920 МПа.

τ-1=0,3·σв=0,3·920=276 МПа.

Кτ – коэффициент концентрации напряжений при кручении, Кτ=1

β – фактор шероховатости поверхности, β=0,9;

ε – масштабный фактор, ε=0,46;

ψ – коэффициент механических характеристик материала, ψ=0,1.

Запас прочности приемлем.

Сечение 2-2. Сечение ослаблено галтелью. В сечении действуют напряжения изгиба и кручения. Напряжения изгиба:

,

где Миз – максимальный изгибающий момент в сечении:

Миз=0,105·Рмах/2=0,105·752/2=39,48кНм.

Wи – момент сопротивления сечения изгибу :

Напряжения кручения :

Эквивалентные напряжения в сечении :

Определяем запас сопротивления усталости по нормальным напряжениям:

,

где σ-1 – предел выносливости по нормальным напряжениям, принимаем как половину предела прочности материала вала :

σ-1=0,5·σв=0,5·920=460МПа.

σа=σ мах=33,7МПа;

Кσ – коэффициент концентрации нормальных напряжений, Кσ=2;

ε=0,46;

β=0,9.

Определим запас прочности по касательным напряжениям :

принимаем коэффициенты:

Кτ=1,4;

β=0,9;

ε=0,46;

ψ=0,1.

Определим приведенный коэффициент запаса прочности :

Запас прочности не достаточен. Необходимо увеличить диаметр вала до 220 мм. Следовательно, нужно принять подшипники большего размера и увеличить подушки сферических подшипников.

Напряжения изгиба :

Напряжения кручения:

Эквивалентные напряжения в сечении :

Определяем запас сопротивления усталости по нормальным напряжениям:

Определим запас прочности по касательным напряжениям :

Определим приведенный коэффициент запаса прочности:

Запас прочности приемлем.

2.3.2 Проверка подшипников эксцентрикового вала на долговечность

Эксцентриковый вал установлен в двух парах подшипников. Усилие реза воспринимает пара сдвоенных радиально-упорных роликовых подшипников № 1097996 ГОСТ 6364-68. Пара сферических подшипников не воспринимает усилие реза и проверочному расчету не подлежит. Т.к. для увеличения прочности увеличиваем диаметр вала в месте установки данных подшипников, то необходимо установить вместо подшипников № 3640 ГОСТ 5721-57, подшипники № 3644 ГОСТ 5721-57. Проверка долговечности подшипников цилиндрических редукторов.

Расчёт долговечности

Параметры Коэффициенты Частота вращения вала

d 480 mm V 1 11.55 об.мин

D 650 mm Kq 1,2

B 130 mm Kt 1 е= Fa / C0= 1 / 2.33=0.29

C 1230 kH Отношение 0.02286<e (e=0.29)

C0 1840 kH

Эквивалентная нагрузка 376000 Н

Расчетная долговечность35.0068 млн .об.

Расчетная долговечность 50514.8 часов

ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

3.1 Расчет параметров плана ТОиР оборудования

Таблица 3 График ТОиР - Прессножниц для резки заготовки

Вид ремонтных работ	Периодичность, час	Число ремонтов в цикле	Простой, час	Трудоемкость ремонта, чел-час
О Т К

3.

Ремонтный цикл – работа агрегата между 2 его капитальными ремонтами.

Межосмотровый период – время работы агрегата между 2 соседними осмотрами его или между ремонтом и соседним с ним осмотром ( ).

Трудоемкость ремонтных работ определяется в чел-час

лет

мес

дней

Таблица 4 – График ТОиР пресс ножниц для резки заготовки

Я

Ф

М

А

М

И

И

А

С

О

Н

Д

ООТ

ООТ

ООТ

ООТ

ООТ

ООТ

ООТ

ООТ

ООТ

ООТ

ООТ

К

ООТ

ООТ

ООТ

ООТ

ООТ

ООТ

ООТ

ООТ

ООТ

ООТ

ООТ

ООТ

ООТ

ООТ

ООТ

ООТ

ООТ

ООТ

ООТ

ООТ

ООТ

ООТ

ООТ

ООТ

ООТ

ООТ

ООТ

ООТ

ООТ

ООТ

ООТ

ООТ

ООТ

ООТ

ООТ

ООТ

ООТ

ООТ

ООТ

ООТ

ООТ

ООТ

ООТ

ООТ

ООТ

ООТ

ООТ

ООТ

ООТ

ООТ

ООТ

ООТ

ООТ

ООТ

ООТ

ООТ

ООТ

ООТ

ООТ

К

На линии пресс ножниц для резки заготовки последний капитальный ремонт был сделан в декабре 2012 года.

По построенному на 2017г. графику ТОиР ТПА-80. осмотров 22, текущих ремонтов 11, капитальный ремонт, отсюда общий простой пресс ножниц для резки заготовки за год в ремонтных работах будет составлять:

ч

трудоемкость ремонтных работ составила

ч-час

Планирование и расчет потребного количества ремонтного персонала

Для того чтобы рассчитать потребное количество дежурных слесарей и слесарей – ремонтников необходимо знать, сколько часов за год они смогут отработать. Для этого составляют баланс рабочего времени.

Баланс рабочего времени составляют в следующей последовательности:

1 Календарный фонд, Ф_к

Ф_к=24·365=8760 часов

2 Номинальный фонд,

Ф_н - это максимально возможное число часов работы за год исходя из режима работы.

2.1 Прерывное производство

2.1.1 Нормальные условия: 40- часовая рабочая неделя, при 8- часовом рабочем дне

,

где: - число календарных дней за год (365 дней)

-число выходных дней за год ( =2·52=104 дня)

- число праздничных дней за 2017 год, =12 дней (1, 2, 3, 4, 5, 7 января; 23 февраля; 8 марта; 1, 9 мая; 12 июня)

число укороченных смен за год 2017 год

Предпраздничный день – это рабочая смена перед праздничным днем. Предпраздничная смена сокращается на один час.

продолжительность нормальной смены (8 часов)

продолжительность укороченной смены (7 часов)

2.2 Непрерывное производство

Фн=(Д-В)•С

Д=366дн.

В- число выходных дней за год, согласно непрерывному скользящему графику сменности.

В непрерывном производстве с нормальными условиями возникает 4х бригадный скользящий график сменности, согласно которому число выходных дней за год 180дн.

В=180дн.

С=11час

3 Плановые невыходы

Очередной и дополнительный отпуск не меньше 24 рабочих дней

Болезни и декретные отпуска: 4%-6% от Ф_Н

Ученический отпуск: 0,2%-0,3% от Ф_Н

Итого плановые невыходы,

4 Действительный фонд

Ф_Д – это действительно возможное число часов работы каждого работника за год

5 Коэффициент перехода от штатного состава к списочному,

Слесари-ремонтники,

где

годовая суммарная трудоемкость ремонтных работ по годовому графику ТОиР оборудования цеха в чел/часах;

коэффициент неучтенных ремонтных работ ;

действительный фонд рабочего времени по балансу соответствующего года;

коэффициент выполнения норм

Ведомость ремонтного персонала

Таблица 6-Ведомость ремонтного персонала

Профессия	Разряд	Количество рабочих	Час.тар.став.руб.	Средн. разряд
Слесари-ремонтники				4,4

Расчёт среднего разряда ремонтных рабочих

Слесари-ремонтники,

Планирование фонда оплаты труда ремонтного персонала

Заработная плата – это материальное вознаграждение за труд в соответствии с качеством и количеством вложенного труда.

Основные принципы организации заработной платы:

1 Заработная плата должна стимулировать труд

2 В заработной плате не должно быть уравниловки

3 Оплата должна идти в соответствии с качеством и количеством вложенного труда.

Рост производительности труда должен быть выше роста заработной платы. В условиях рыночной экономики каждое предприятие в праве устанавливать свои виды и условия оплаты труда. С точки зрения качества вложенного труда, заработная плата регулируется тарифной системой. Тарифная система включает три основных элемента:

1 Единый тарифный квалификационный справочник

2 Часовую тарифную ставку первого разряда

3 тарифную сетку

Планирование заработной платы – заключается в составлении месячных, квартальных и годовых фондов заработной платы. Любой фонд заработной платы, представляет из себя расчет суммы денежных средств, которые нужно выплатить рабочим и служащим в соответствии с качеством и количеством вложенного труда.

Любой фонд заработной платы формируется из двух основных частей:

1 Фонд основной заработной платы

2 Фонд дополнительной заработной платы

Основная заработная плата – это заработная плата за непосредственную работу и отработанное время, а также все доплаты, связанные с работой. Состав основной заработной платы следующий:

1 Заработная плата за непосредственную работу и отработанное время

2 Премия

3 Доплата за работу в ночное время

4 Доплата за праздничные дни работы

5 Доплата за руководство бригадой, наставничество и другие

Дополнительная заработная плата вообще не связана ни с отработанным временем, ни со сделанной работой. Она предусмотрена трудовым законодательством.

Состав дополнительной заработной платы следующий:

1Оплата основных, дополнительных и ученических отпусков

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

2 Оплата общественных и государственных обязанностей

3 Доплата за выслугу лет

4 Оплата часов кормления ребенка

5 Оплата льготных часов подростка и другие

Годовой фонд заработной платы составляют и расчитывают в следующей последовательности:

1 Фонд основной заработной платы, Ф_ос

1.1 Фонд прямой заработной платы, Ф_п

1.1.1 Сдельная форма оплаты,

, где

- часовая тарифная ставка соответствующего разряда

- норма времени на единицу продукции в часах

- коэффициент выполнения норм

- годовая программа выпуска продукции

1.1.2 Повременная форма оплаты,

,

где

- списочное количество рабочих данного разряда

Ф_Д – действительный фонд рабочего времени по балансу

1.1.3 Окладная форма оплаты

,

где

О – размер месячного оклада.

1.2 Фонд премий, Ф_пр

где

n% - общий процент премии по положению о премировании.

1.3 Фонд ночных доплат, Ф_нд

Ночным считается время с 22:00 до 6:00. Доплата за ночное время осуществляется в размере 40% часовой тарифной ставки за каждый час ночной работы.

,

где

нд%- процент ночных доплат

Двухсменный режим:

Трех сменный и четырех сменный режим:

1.4 Фонд праздничных доплат, Ф_пд

Оплата работы в праздничные дни осуществляется в двойном размере

2 Фонд дополнительной заработной платы, Ф_ДОП

2.1 Фонд оплаты отпусков, Ф_ОТ

, ,

где

пд%- процент праздничных доплат

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

,

где

чпд – часы праздничных дней за год

номинальный фонд рабочего времени по балансу в часах

Нормальные условия

чпд = 12·8

Тяжелые условия

чпд = 12·6

1.5 Фонд бригадирских доплат, Ф_бр

,

где

бр% - процент бригадирских доплат

При составе бригады 5-10 чел., бр% составляет 10%

При составе бригады 11 чел. и более, то бр% составляет 15%

При укрупненном расчете в годовом фонде основной заработной платы больше ничего не планируют.

Итого: Фонд основной заработной платы с учетом поясного коэффициента, Ф_ОС

,

где

К_П – поясной коэффициент (на среднем Урале К_п=1,15).

где от % - процент оплаты за отпуск

,

где

чот – число часов очередного, дополнительного и ученического отпуска по балансу

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

НАЗВАНИЕ ДОКУМЕНТА

2.2 Фонд доплат за выслугу лет, Ф_ВЛ

Итого: фонд дополнительный заработной платы, Ф_ДОП

3 Общий фонд годовой заработной платы, Ф

4 Фонд выплат по итогам года, Ф_мп

5 Среднемесячная заработная плата на одного рабочего, З_ср

,

где

Р_С – списочное количество рабочих данного разряда

2.1 Планирование заработной платы

1 Фонд основной заработной платы

1.1 Фонд прямой заработной платы,

Слесари – ремонтники

6 разряд

5 разряд

4 разряд

1.2 Фонд премии,

Слесари – ремонтники

6 разряд

5 разряд

4 разряд

1.5 Фонд бригадирских доплат,

Слесари – ремонтники

Итого фонд основной заработной платы

Слесари – ремонтники

6 разряд

5 разряд

4 разряд

2 Фонд дополнительной заработной платы, Ф_доп

2.1 Фонд оплаты отпусков,

Слесари – ремонтники

6 разряд

5 разряд

4 разряд

2.2 Фонд доплат за выслугу,

Слесари – ремонтники

6 разряд

5 разряд

4 разряд

Итого фонд дополнительной заработной платы,

Слесари – ремонтники

6 разряд

5 разряд

4 разряд

3 Общий годовой фонд заработной платы, Ф

Слесари – ремонтники

6 разряд

5 разряд

4 разряд

Общий

Ф= 475293+446057+721004=1642354

4 Фонд выплат по итогам года,

Слесари – ремонтники

6 разряд

5 разряд

4 разряд

5 Среднемесячная заработная плата, З_ср

Слесари – ремонтники

6 разряд

5 разряд

4 разряд

Руб.

4 Среднемесячная заработная плата одного рабочего

Таблица 7-Заработная плата ремонтных рабочих

Прямая заработная плата

Работы по капитальному ремонту станка

Разряд

Часовая тарифная Наши рекомендации Краткое описание объекта производства и технологического процесса Описание технологического процесса и химизм процесса Краткое описание технологического процесса выплавки стали Краткое описание существующего технологического процесса изготовления фермы и его критический анализ Краткое описание технологического процесса воздушной компрессорной станции Описание технологического процесса и технологической схемы вакуумного блока установки авт-3. автоматизация технологического процесса Краткое описание технологического процесса Краткое описание технологического процесса КЦ№1 Краткое описание технологического процесса Краткое описание производственного процесса ← Предыдущая страница | Следующая страница →