Вступ
Головноюметою розвитку металургії є зниження необхідних витрат праці на виготовленняоднієї тони сталі. З цією метою почали використовувати ефективні засобимеханізації ремонтних робіт, які звільняють робочих від тяжкої фізичної праціта зменшення часів ремонтних простоїв агрегатів. Заради зменшення витратпідприємство повинно ввезти систематичну роботу по поєднанню професій тафункцій ремонтного персоналу. Слід як набагато більше зменшити терміни простоюобладнання під час ремонту, проводити його коли це можливо, використовуватипаралельні операції.
Найбільшефективною формою організації ремонтів обладнання є раціональне централізаціяремонтів, а отже і ремонтній службі. Під раціональним рівнем міжзаводськоїцентралізації розуміють такий розподіл ремонтних робіт між виробничими іспеціалізованими ремонтними цехами підприємств, трестами системи Мінчормета України при який виконуються наступні положення, а саме:
— ремонтні роботи виконуються в повному обсязі передбачене даним положенням ііншими нормативними документами;
— якість ремонтних робіт відповідає стандартам, що діють на даному чипідприємстві нормативно технічним документам;
— забезпечується безвідмовна робота устаткування в міжремонтному періоді за умовидотримання експлуатаційним персоналом ПТЕ. Виробничі втрати робочого часу,ремонтного персоналу організацій виконавців мінімальні.
Централізаціяремонтного господарства на підприємствах передбачає:
— підпорядкування всіх ремонтних сил і засобів для ремонту механічногоустаткування головному механіку підприємства;
— організацію спеціалізованих ремонтних цехів по ремонті устаткування;
— централізацію виробництва запасних частин у ремонтно-механічних цехах і вмеханічних відділеннях спеціалізованих механічних цехів підвідомчих ВГМ;
— організацію складування запасних частин, а також забезпечення сторонніхпостачань запасних частин і змінного устаткування.
Відновленняпрацездатності обладнання усунутої в процесі його експлуатації необхідно робитишляхом широкого впровадження:
— методи агрегатної заміни;
— методи розосередженого капітального ремонту.
Широкомувпровадженню прогресивних технологій сприяє:
— активна діяльність металургійних підприємств і галузевих ремонтних організаційпо поліпшенню ремонтопридатності устаткування;
— збільшення потужностей по виготовленню запасних частин;
— чіткематеріально технічне забезпечення ремонтів матеріалами і запасними частинами.
Короткахарактеристика товстолистового цеху 2250
Товстолистовийцех 2250 призначений для прокатки листів з вуглецевої, конструкційної, низько вуглецевоїі легованої сталі з тимчасовим опором 780, до наступних розмірів:
— товщина від 4 до 25 мм;
— ширина від 1250 до 2000 мм;
— довжина від 2500 до 10000 мм.
Довжинарозкатаного листа може досягати 12 м.
Вихідноюзаготівлею для прокатки аркушів служать сляби, отримані з блюмінга 1250, атакож сляби, отримані з боку.
Використовуютьсясляби з наступними розмірами:
— товщина від 110 до 250 мм;
— ширина від 590 до 1050 мм;
— довжина від 1200 до 1825 мм;
— масасляба від 0,6 до38 т.
Товстолистовийцех 2250 обробляє і розгортає сляби за допомогою двох клітей, а саме чорнової ічистової обробки, відповідно за допомогою кліті «ДУО» і кліті кварто,розташованих на ділянці стану.
Доскладу товстолистового цеху (стану) 2250 входять: станове відділення;відділення методичних печей; відділення різання; відділення складування.
Річнийобсяг виробництва товстолистового стану 2250 складає 1774000 тон.Середньодобова продуктивність складає 507 тонн.
Концепцієюрозвитку гірничо-металургійного комплексу України до 2010 року передбаченостратегією слідуючи основні напрямки розвитку:
— вивідз експлуатації морально та фізично застарілих металургійних агрегатів;
— диверсифікація виробництва;
— накопичення грошових коштів для технічного переозброєння та розвиткувиробництва;
— впровадження енерго-, матеріалозберігаючих і екологічно чистих технологій,структурну перебудову виробництва, скорочення питомих енерго витрат навиробництво чавуна, сталі і прокату, розвиток та підвищення технічного рівнявиробництва, якості металопродукції, покращення техніко-економічних показниківі оновлення виробничих фондів.
Інвестиційнігрошові кошти галузі передбачаються на рішення першочергових та пріоритетнихнапрямків її технічного переозброювання.
Прокатневиробництво
Основнимиперспективними задачами прокатного виробництва є:
— вилучення з експлуатації морально і фізично застарілих прокатних станів;
— реконструкція деяких прокатних станів, з метою поліпшення структури прокату іпідвищення його якості;
— збільшення частки листового прокату в загальному виробництві металу, розвитокпотужності для прокатки листового прокату;
— розширення виробництва прокату з високоякісних легованих марок сталей ісплавів;
— рішення проблеми виробництва автолиста;
— термомеханічна обробка прокату;
— розвиток традиційних видів гарячого покриття листової сталі цинком, алюмінієм,сплавом алюміній-цинк, так само нових видів електролітичного покриття;
— збільшення в товарній продукції частки металовиробів високого ступеняготовності, у тому числі економічних видів прокату і труб з антикорозійнимпокриттям;
— автоматизація верстатів і агрегатів з використанням керуючих обчислювальнихмашин;
— здійснення заходів для підвищення якості і сертифікації продукції.
Основнізадачі удосконалення ремонтної служби підприємства
Головназадача служби устаткування (механо-ремонтної служби підприємств, спеціалізованіремонтні трести й інші організації галузі) полягає в тому, щоб забезпечитиефективну, безаварійну роботу устаткування при мінімальних витратах трудових іматеріальних ресурсів.
Однієюз найважливіших умов рішення цієї задачі є застосування системи ТОіР, суть якоїскладається в чіткому чергуванні і регламентації періодів ритмічної роботиустаткування відповідно до встановленого режиму і профілактичних заходів зметою попередження передчасного його зносу, включаючи планові ремонти іміжремонтне технічне обслуговування.
Відповіднодо цієї система устаткування в процесі експлуатації піддається технічномуобслуговуванню (профілактичний відхід і нагляд, регулювання, змащення,очищення, періодичні огляди інженерно-технічним персоналом, усунення дефектів інеполадок, необхідні іспити і т.п. ) і плановим ремонтам, спрямованим навідновлення його працездатності" частково втраченої в період роботи. СистемоюТОіР передбачене попереднє виготовлення запасних частин для заміни ушкоджених ігранично зношених, а також розрахунок і планування витрат праці ремонтногоперсоналу і матеріалів для виконання намічених ремонтних роботу
Уположенні приведені нормативи:
— витратпраці на технічне обслуговування устаткування в період між плановими ремонтамиі на підготовку ремонтів;
— періодичності і тривалості планових поточних і капітальних ремонтів виробничогоустаткування;
— структури ремонтного циклу для різних видів устаткування в залежності від йогостану, конструктивних особливостей і умов експлуатації;
— витрат праці на виконання планових поточних і капітальних ремонтів устаткуванняв залежності від його ремонтної складності, тривалості експлуатації, умовпроведення ремонтних робіт і ін.;
— матеріальних витрат на зміст устаткування і усі види його ремонтів.
Підприємства,ремонтні трести й інші підрозділи галузі зобов'язані неухильно дотримувативимоги системи ТОіР, тому що їхнє порушення неминуче приводить до росту позаплановихпростоїв устаткування, підвищенню рівня трудових і матеріальних витрат на йогоремонт і зниженню технічних показників виробництва.
Подальшеудосконалювання роботи механоремонтной служби підприємств повинне відбуватисяпо шляху:
— підвищення якості міжремонтного технічного обслуговування устаткування,посилення ролі і відповідальності експлуатаційного і ремонтного персоналу виробничих цехів у забезпеченні ефективної, ритмічної роботи агрегатів імашин, а також розробки і впровадження заходів щодо удосконалюванняустаткування;
— раціональної централізації поточних і капітальних ремонтів устаткування з метоюзабезпечення оптимального співвідношення складу й обсягів робіт, виконуванихперсоналом механослужби виробничих і ремонтних цехів підприємств, ремонтнихтрестів галузі;
— підвищення чіткості планування і виконання ремонтів устаткування, впровадженняекономіко-математичних методів при плануванні ремонтів і аналізі ефективностіремонтного виробництва; упровадження гарантійних ремонтів на основігоспрозрахункових взаємин між підприємствами і виконавцями ремонтів;
— максимального застосування вузлового й агрегатного методів ремонту,розосередженого капітального ремонту устаткування;
— істотного поліпшення обліку і систематичного аналізу причин неплановихпростоїв устаткування, низької стійкості вузлів і деталей машин і розробки,дійових заходів по їхньому усуненню; підвищення рівня робіт з модернізаціїагрегатів і машин;
- удосконалювання обліку і зниження рівня трудових і матеріальних витрат наремонти виробничого устаткування;
— подальшій централізації і спеціалізації виробництва запасних частин і змінногоустаткування;
— розробки і впровадження типової організації і технології проведення ремонтівустаткування;
— поліпшення технічної озброєності ремонтного персоналу засобами механізаціїважких і трудомістких робіт, упровадження спеціалізованих інструментів іпристосувань при виробництві ремонтно-відбудовчих і монтажних робіт;
— підвищення кваліфікації і рівня спеціалізації ремонтного персоналу, а такожудосконалювання системи оплати його праці.
1Загальна частина проекту
1.1Опис роботи приводу кліті «ДУО» (призначення, будова, технічна характеристика,кінематична схема)
Чорновакліть «ДУО» призначена для розбивки ширини листа й одержаннянеобхідної товщини підкату для чистової кліті «кварто». Керуванняголовним приводом і допоміжними механізмами кліті «ДУО» вироблятисяоператором з посади керування №3.
Головналінія чорновий кліті «ДУО» складається з:
— робочої кліті;
— двох(верхньої і нижній) універсальних шпинделів;
— шестеренної кліті;
— муфтизубцюватої подовжений №21;
Робочакліть „ДУО” складається з:
— двохстанин закритого типу, у прорізах яких розташовані робочі подушки прокатнихвалків з текстолітовими вкладишами;
— двохпрокатних валків;
— натискного і пристрою верхнього робочого, що врівноважує, валка, призначенихдля переміщення валка у вертикальній площині;
— натискного пристрою (два натискних гвинти; два черв'ячних колеса, посаджені надомкратні частини натискних гвинтів; черв'ячної трансмісії, що з'єднує з лівогоі правого черв'яків, з'єднаних між собою за допомогою глухої муфти);
- пристрою, що врівноважує, (чотири штанги; траверси попарно спирається наплунжера гідравлічних циліндрів);
— показник обтиснення (черв'ячна і конічна передачі; циліндричного редуктора;циферблата з великим і малим колами і двох стрілець);
— механізму настроювання верхнього валка, призначеного для усунення перекосуверхнього і нижнього валків вертикальної площини;
— механізму для перевалки валків, призначеного для висновку і заводу комплектувалків з подушками в кліть;
— станинних роликів, призначеного для захоплення металу у валки;
— системи гідравлічного видалення окалини, призначеної для гідравлічноговидалення окалини з металу, що прокочується, виробляється за допомогою водивисокого тиску 110 атмосфер через форсунки в колекторах.
Приводкліті необхідний для приведення в дію робочих валків.
Принципдії привода кліті «ДУО» є такий, що при включенні електродвигуна, обертання передаєтьсяна зубчасту муфту від якої на шестеренну кліть, яка призначена для розвиткукрутного моменту, одержуваного від електродвигуна, та передаючого на робочівалки через універсальні шпинделі.
Технічнахарактеристика:
1.Електродвигун постійного струму:
— потужність – 1150 кВт;
— частота обертання – 32-70 об/хвил;
— тип –П20-100-4К.
2. Робочакліть:
— типкліті — «ДУО», реверсивна «940»;
— діаметр бочки валка — 940 мм;
— довжина бочки валка 2500 мм;
— припустиме зусилля прокатки — 16600 кН;
— максимальна висота підйому верхнього валка — 600 мм;
— привід валків — через універсальні шпинделі, шестеренну кліть, муфту зубцюватуподовжену №21, від двох реверсивних електродвигунів постійного струму 1150 кВткожний, числом оборотів 0-23-32 у хвилину;
— мінімальнатовщина розкату — 15 мм;
— максимальна ширина розкату — 2150 мм.
3.Підшипники прокатних валків:
— вкладиші цільно-пресованні, текстолітові;
— кутобхвату вкладишів шейки — 160 градусів;
— товщина вкладиша (номінальна) — 55 мм;
— товщина вкладиша (мінімально-допустима) — 15 мм.
4.Універсальні шпинделі:
— матеріал вала шпинделя — Сталь 45;
— довжина вала шпинделя — 4290 мм;
— діаметр тіла шпинделя — 420 мм;
— матеріал шпиндельних голівок — Сталь 40ХН;
— матеріал бронзових вкладишів — БР.АЖ-9-4.
5. Шестереннакліть:
— типзуба — шевронний;
— кількість шестеренних валків — 2 шт.;
— діаметр валків — 1047, 4 мм;
— числозубів шестеренних валків — 39 шт.;
— модуль зубів нормальний — 24 мм;
— кутнахилу зубів - ;
— кутзачеплення - ;
— висота зуба — 51, 85 мм.
6.Муфта подовжена зубцювата №21:
— припустиме навантаження — 300 Н;
— максимальне число оборотів у хвилину — 200;
— граничний перекіс хитко при відсутності радіального зсуву - ;
— граничний радіальний зсув при відсутності переваги — 1,5 мм;
— кількість олії, що заливається — 65 літрів;
— модуль зубцюватого зачеплення — 14 мм;
— числозубів — 80.
1.2Змащування механізму (опис, схема, карта змащування)
Основнимпризначенням змащення є зниження втрат на тертя і чи запобігання скороченнязносу тертьових деталей. Змащення також використовується як тепло керівник вустаткуванні, сприяє запобіганню деталей і вузлів від окисних процесів, тобтокорозії, також вона сприяє відводу продуктів розпаду працюючих деталей.
Змащеннявузлів і механізмів робочої кліті «ДУО» виробляються від автоматичнихстанцій густого мастила Г-2 і Г-6. Режим роботи станцій: при роботі стану зоднією нагрівальною піччю — через 60 хвилин; із двома через 30 хвилин. Сортзмащення "ІП-1" (літня — улітку, зимова — узимку).
Прокачуваннябронзових сухарів у шпиндельних голівках з боку валків кліті змазують густиммастилом. Змащення здійснює черговий слюсар по змащенню 3 рази за зміну.Змазування бронзових вкладишів у шпиндельних голівках шпинделів з бокушестеренної кліті виробляється від змащення Ж-1 і подається до них черезцентральне свердління шестеренних валках. Універсальні шпинделі застосовуютьсядля передачі обертового моменту від шестеренної кліті до валянь робочої кліті«ДУО». Змащення бабітових вкладишів здійснюється від системисистематичного густого мастила Г-2 через живильник типу 2-0500-2до, типзмащення — "ІП-1", режим включення щогодини .
Шестереннакліть служить для передачі обертання від електродвигуна до валянь робочої кліті«ДУО». Змащення підшипників шестеренної кліті здійснюються відцентралізованої системи рідкого мастила Ж-1, олією високої в'язкості«ПС-28» по трубопроводах і каналам у плитовині і станині.
Муфтазубцювата подовжена призначена для передачі моменту, що крутить, віделектродвигуна до шестеренного кліті і з'єднання вала електродвигуна з валомшестеренної кліті. Змащення зубцюватого з'єднання муфти — закачная суміш 70% густогомастила "І-40", накачування виробляється по індивідуальній ручнійстанції, кількість закачаного змащення 65 літрів.
Таблиця1 – Карта змащування натискногопристроюкліті
«ДУО»№ Назва вузла змазування
Кіл-сть точок
змащув. Масляний матеріал
Засіб
нанесення мастила
(система змащення) Періодика змащування Прим. 1 Підшипники електродвигуна 2 ЕШ-176 закладна ручна 2р. нарік 2
Муфта подовжана
зубчаста №21 2 рідке мастило «ІП-1» закачування по індивідуальній ручній станції 1р. на годину 3 Підшипники шестеренної кліті 4 Рідке мастило Р-1 централизована система рідкого змащення 1р. на годину 4 Бабітові вкладники верхнього і нижнього універсальних шпинделів 4 Густе мостило «ІП-1» система систематичної густої змазки Г-2 через пітник типу 2-0500-2к через 1годину 5 Підшипники робочих валків 2 Густе мостило «ІП-1» Автоматична станція густої змазки Г-6 через 1годину 6 Шарнірне з’єднання з врівноважуючи ми циліндрами 2 Солідол «УС-2» закачування по індивідуальній ручній станції 4р. на рік 7 Підшипники тяг врівноважуючи циліндрів універсальних шпинделів 2 Густе мостило «ІП-1» система систематичної густої змазки Г-2 через пітник типу 2-0500-2к 1р. на годину 8 Шестеренна кліть 1 Мастило в’язке «ПС-28» централизована система рідкого змащення і мастилом високої в’язкості за трубопроводами та каналами у плитовині та станині 1р. на тиждень
1.3Правила технічної експлуатації механізму
Наглядза шестеренними клітями при експлуатації
Увипадку виявлення несправностей, при яких робота устаткування забороняється, щоприймає зміну робить запис у журналі зміни рапортів і повідомляє майстру.Устаткування може бути пущене в роботу тільки після усунення несправностей іодержання дозволу майстра на пуск.
Оглядатиустаткування при прийманні змін зобов'язані: чергові слюсарі по ділянках,оператори, машиністи і їхні помічники, мастильники, водопровідники, вольцовчикий інші обличчя експлуатаційного персоналу, що повинні прибути на робоче місцедо початку зміни.
Приоглядах під час приймання зміни необхідно:
— перевіряти стан деталей вузлів і механізмів під час роботи, яких у попереднюзміну виявлені дефекти і неполадки;
— перевірятисправність дій пускових, гальмових і блокувальних пристосувань;
— перевіряти надійність кріплення вузлів і деталей;
— перевіряти справність мастильних вузлів;
— перевіряти зубцюваті зачеплення на наявність вібрації поштовхів;
— перевіряти наявність інструмента з пристосувань запасних частин і захисніогородження;
— перевіряти чистоту робочого місця й устаткування.
Приприймання зміни перевірити:
— немаєчи надмірного підвищення температури у вузлах механізму;
— надходження змащення в підшипники;
— наявність змащення в масляних ваннах шестеренних клітей;
— справність роботи масляного насоса.
Передпуском у роботу включити маслосистему і перевірити тиск і достатністьнадходження змащення на зуби шестірні і підшипники.
Протягом зміни;
— систематична перевірка температури підшипників;
— перевірка роботи олія насосів, стан змащення постійне надходження його;
— пошуму стежити за зубцюватим зачепленням;
— перевіряти обтягування кріпильних деталей.
Нерідше одного разу на місяць піддавати лабораторному аналізу робочі олії. Оглядшестеренної кліті проводиться ремонтним персоналом і у випадку виявленнянеполадки, вона повинна бути усунута. Устаткування слід перевіряти: помічникуначальника цеху по устаткуванню (1 раз на місяць); механіку цеху (2 рази на місяць)і майстру по ремонті (1 раз у тиждень). Результати перевірки заносяться вагрегатний журнал із указівкою виявлених дефектів і несправностей.
Ревізіюшестеренних клітей роблять у наступному порядку:
— повне, часткове розбирання механізмів;
— очищення масляної ванни;
— ревізія шестеренних валків і корпуса;
— ремонт і заміна ушкоджених деталей;
— зборка і випробування механізмів.
Відхіді нагляд за універсальними шпинделями при прийманні зміни:
— перевірити обрив чи голівки осьовий зсув пальця;
— простежитиза роботою шпиндельного з'єднання.
Протягом зміни:
-стежити за змащенням шпиндельних пристроїв;
— недопускати зазору між вкладишами і лопатами.
Ревізіюуніверсальних шпинделів проводять не рідше одного разу в 1,5 місяця:
— розбирання шарнірного з'єднання;
— видалення непотрібного змащення;
— стежити за зносом вкладишів і пальців працюючих на стирання.
Відхіді нагляд за муфтою під час експлуатації:
— перевірити, чи не порушилася посадка напівмуфт на валах;
— постукуванням перевірити надійність болтових кріплень;
— оглянути стан і кріплення кожухів муфт.
Нерідше одного разу в 10-15 доби перевіряти наявність олії і робити долівку йогодо контрольного рівня. Не допускається експлуатація муфти, у якої внаслідокзносу ущільнень відбувається витік мастильних матеріалів. Ревізія муфтивиробляється при планових зупинках устаткування на ремонт не рідше 1 рази в 45днів. Не допускається експлуатація зубцюватої муфти, у якої знос зубівперевищує 30%.
1.4 Заходидля підвищення стійкості деталей механізму
Длярішення цієї задачі, поряд із запровадженням у дію нових потужностей іудосконалювання виробничих процесів на базі нової техніки, заміна ручної працілюдини механізованим, надзвичайно важливо забезпечити нормальну і безперебійнуроботу діючого устаткування. Це досягається тільки за умови ретельного наглядуі відходу за агрегатами і механізмами, а так само своєчасного і доброякісногопроведення профілактичних ремонтів.
Існуютьрізні шляхи підвищення зносостійкості швидкозношуючихся деталей:
— поліпшення умов роботи деталей устаткування, що досягається шляхом зменшеннянегативного впливу руйнувань при технологічному процесі;
— поліпшення середовища металургійного виробництва;
— удосконалювання технологічних процесів.
Длязапобігання руйнувань і зносу деталей використовують:
— контроль технологічних процесів (установка датчиків температури);
— застосування запобіжних систем і пристроїв;
— захист деталей від впливу високих температур і правильний вибір системиохолодження;
— захиствузлів тертя від проникнення в них абразивних часток, застосування різнихсистем пиловловлення;
— підтримка в цеху постійної температури узимку і влітку;
— своєчасне технічне обслуговування і ремонт устаткування.
Дляпідвищення зносостійкості середньо вуглецевих сталей їх легують кремнієм,марганцем, хромом.
Приокисному зносі застосовують деталі виготовлені з високолегованих цементованихсталей.
Приопорі матеріалу термічної утоми застосовують деталі, виготовлені з легованихсталей з карбидо-утворюючими елементами — хром, вольфрам, молібден (15ХМЛ).
Длядеталей працюючих в умовах абразивного стирання використовують сталь Гадфельда- 110М13Л.
Дляпідвищення стійкості, твердості і міцності швидкозношуючихся деталейзастосовують такий процес як термічна обробка — віджиг, загартування,відпустка.
Дляпідвищення твердості і міцності поверхневих шарів деталей і зміна їхньогохімічного складу застосовується хіміко-термічна обробка — цементація, цианювання,азотування, алітування, хромування, сіліцювання, борірування.
Методивідновлення зношених деталей:
— методи відновлення посадки зі зміною початкових розмірів. При цьому відновленнявідбувається за рахунок збільшення розмірів посадкових місць обох взаємодіючихдеталей, або навпаки, за рахунок зменшення розмірів їх посадкових місць;
— методи відновлення посадки без зміни початкових розмірів. Цей метод полягає втому, що розміри отвору і валу відновлюються нарощуванням металу або іншимзасобом з наступною обробкою їх на нормальний розмір;
— відновлення деталей з використанням ремонтних розмірів. Його сутність в тому щозношена поверхня однієї з деталей (більш дорогої) відновлюється механічноюобробкою, а інша деталь змінюється новою ремонтного розміру;
— постановкою додаткових деталей – постановка на зношеній поверхні спеціальновиготовлених додаткових деталей;
— часткова заміна;
— відновлення зварюванням та наплавленням – з‘єднання деталей або відновлення їїпочаткової форми;
— відновлення деталей електричними засобами;
— відновлення деталей за допомогою гальванічних покриттів – застосовують длязахисту від корозії та для декоративних цілей;
— відновлення деталей пластичним деформуванням – метод дозволяє відновлюватирозміри зношених деталей, а також випрямляти геометричні форми;
— відновлення деталей паянням;
— відновлення деталей склеюванням та за допомогою полімерних матеріалів.
Длятого щоб зменшити витрати на обслуговування устаткування необхідно прислухатисянаступних правил:
— вчасно і якісно робити усі види ремонтів;
— длязмазування вузлів тертя використовувати якісні мастильні матеріали, призначенідля змазування даних вузлів і подавані в необхідній кількості;
— дляобслуговування устаткування залучати персонал навчений передовим прийомамобслуговування устаткування;
— строго дотримувати вимогам інструкції з експлуатації даного промисловогоустаткування;
— приремонтах використовувати тільки якісні інструменти і надійні запасні частини.
1.5Охорона праці на дільниці
Ділянкастану ТЛЦ-1цеху характеризується забрудненням і загазованістю для навколишньогосередовища, частими вантажопотоками. У зв'язку з цим обслуговуючий персоналділянок може одержати опіки, затягування одягу і частин тіла валками, щообертаються шпинделями і сполучними муфтами, від'єднання окалини і частинметалу, захоплення рейками маніпуляторів. Крім того на ділянці стану присутнішкідливі метрологічні умови: висока температура навколишнього повітря,підвищена вологість, рухливість повітряних мас.
Припрокатці металу утвориться пил, що складається з оксидів заліза, що дужешкідливі для здоров'я людини. Небезпечні викиди окалини, збільшуючи викидипари, що утвориться на поверхні розкату з води, що призначена для охолодженняробочих валків стану. Загазованість навколишнього середовища на ТЛЦ-1мінімальна, тому що всі гази в термопечах приділяються в відсоси, де черезфільтри очищається.
Припроведенні ремонту необхідно, насамперед, оформити убрання допуск із указівкоюмір безпеки, далі варто зробити інструктаж ремонтникам по ТБ. Післяперевіряється надійне відключення електроустаткування і мастилопроводів. Привиконанні робіт варто організувати і забезпечити ремонтну зону й індивідуальноробітники місця. Усіляко сприяти зниженню трудомісткості, використовуючиспеціальне устаткування. Необхідно контролювати готовність пристосуваньінструмента до ведення поставлених робіт. Складування монтуємих і демонтуємихвузлів і деталей здійснюється на робочій площадці. По закінченню ремонтузробити збирання робочої площадки, забрати залишки мастильного матеріалу,відновити всі захисні, запобіжні, сигналізаційні пристрої. Далі варто зібративесь ремонтний персонал разом перевірити їхнє здоров'я і здати устаткування вексплуатацію.
Повертаючидо питання електричної безпеки для зниження електротравматизма необхідновпроваджувати наступні заходи, а саме:
— забезпечити неприступність струмоведучих частин знаходжуючихся під напругою відвипадкового дотику;
— робити електричний поділ мережі з великою ємністю на мережі з малими емкістями;
— усувати небезпека з появою напруги на не струмоведучих частинах устаткуваннязахисним заземленням, установок, блокувань і занулителей. При індивідуальнихроботах користатися перенесеннями з напругою до 42В.
З метоюзниження теплових випромінювань на організм людини необхідно застосовуватинаступне засіб захисту:
— теплова ізоляція печей;
— упровадження водяного охолодження;
— захисні екрани.
На нормділянці теплові випромінювання мінімальні і не вимагають залучення особливоїуваги.
Товстолистовийцех по категорії пожежної небезпеки має ступінь «Г». Пожежі в цехуможуть відбуватися внаслідок порушень правил технічної експлуатації, аварії.Вибухи можуть відбуватися, але лише в тих випадках, коли труба порушується ТБ волію і кисню небезпечних місцях. Пожежна охорона здійснюється як відомчої, такі позавідомчої. У кожнім цеху мається добровільна пожежна бригада. Ділянкаобладнана системою протипожежного гасіння пожеж, тобто водопроводом високоготиску, спеціальною сигналізацією. У найбільш небезпечних місцях установлюютьсяпротипожежні щити, обладнані спеціальним інвентарем (лопатами, баграми,сокирами, піском) і вогнегасниками типу ОУ — 8 — 2 штуки, УП — 1м штука. Обсягшухляди з піском і встановлено їхніх 8 штук. На ділянці повинні бутивстановлені гідранти, план евакуації при пожежі, зазначені запасні виходи.Під'їзні колії і підходи повинні бути не захаращені й у справному стані.
Обтиральніі мастильні матеріали повинні знаходиться в спеціальних неспалених приміщенняхі шухлядах. При заміні олії його зливають у спеціальні ємності для наступноговідправлення на регенерацію. Усі електро-газосварочні роботи повиннівиконаються тільки при наявності спеціальних допусків, де вказується умовипожаробезпечного виконання робіт і обличчя що відповідають.
Вимогибезпеки в аварійних ситуаціях на ділянці стану: залишити обслуговуючомуперсоналу робочі місця, якщо самі не в змозі виправити аварію і поставити взвістку начальника цеху. Але імовірність виникнення серйозних аварій на ділянцірізання малоймовірна. При стропуванні силового редуктора необхідно стежити затим, щоб зона транспортування його була чиста від будь-який, тому що завждиіснує імовірність обриву канатів, що невідомо чим скінчиться якщо там хто тебуде.
Скиданнявиробничі і стічні подаються у відстійники, де під дією власної сили вагиречовини осідають, далі з відстійників подається у фільтри і після цьоговикористовуються для охолодження металоконструкцій на всьому заводі.
Длязниження поширення пилу і важких металів необхідно навколо заводу висадитизелені насадження і чим більше, тим краще. Дерева також є гарними звукопоглиначами,знижуючи шум на 10 — 15 ДБ. Захисна зона повинна бути розбита на 500 метрівнавколо всього заводу.
1 –електродвигун;
2 –муфта зубчаста подовжена;
3 – шестеренна кліть;
4 –верхній шпиндель;
5 — нижній шпиндель;
6 –прокатні валки;
7 –циліндр врівноважуючого нижнього шпинделя;
8 — циліндр врівноважуючого верхнього шпинделя.
Рисунок1 – Кінематична схема привода кліті «ДУО»
2Розрахункова частина проекту
2.1Вихідні данні
— діаметр ролику, />;
— швидкість проходу листа, />;
— масалиста, />.
2.2Розрахунок потужності і вибір двигуна
Визначаємомаксимальну потужність двигуна:
/>,
де/> - статичний максимальниймомент
/> - загальне ККД,
/>,
де /> — ККД шевронної передачі, />
/> — ККД пар підшипників, />
/> — ККД шпинделів з муфтою, />
/>
Визначаємостатичний максимальний момент:
/>
де /> – моментпрокатки,
/>-моменттертя,
/>,
де /> — передаточне число приводавалків, />
/>,
/>,
/>,
де/> — коефіцієнт плечаприкладення рівнодіючої сили,
/>
/>-довжина деформує мого металу, />м
/>-рівнодіюча сила, />кн.
/> />
/>,
де /> — повний тиск на валок, />
/> — коефіцієнт тертя впідшипниках валків, />
/> - діаметр шийки валу, />
/>
/>
/>
/>
/>
/>
де /> - коефіцієнтперевантаження, />
/>
Враховуючиотриманий результат розрахунку вибираємо тип двигуна – реверсивний постійногоструму />, />
2.3Кінематичний розрахунок і вибір передачі
Визначаємокутову швидкість електродвигуна:
/>,
/> />.
Визначаємокутову швидкість прокатного валку:
/>,
де /> — швидкість прокатки листа, />
/> -діаметр прокатного валу, />
/>/>.
Визначаємозагальне передаточне число привода:
/>
/>
Загальнепередаточне число привода розподіляємо по елементах привода:
/>
де /> — передаточне число шестеренноїкліті, />;
/> — передаточне числопрокатних валків, />.
/>
/>,
/>
/>,
/>
Визначаємокутові швидкості валів:
/>,
/>/>;
/>,
/>/>.
Визначаємообертові моменти на валах:
/>,
/>,
/>,
/>
2.4Розрахунок зубчастої передачі
Так якв завданні немає особливих вимог стосовно габаритів передачі, вибираємоматеріали з середніми механічними характеристиками — для шестеренного валу 1 та2 — Сталь 35ХГС, термічна обробка – покращання, твердість HВ 220.
Визначаємодопустиму контактну напругу:
/>,
де /> - межа контактноївитривалості при базовому
числі циклів. Для вуглецевих сталей з твердістю
поверхоньзубців менше НВ 350 і термічною обробкою
покращанням:
/>,
/>.
/> – коефіцієнт довговічностіпри числі циклів напруги
більше базового, що має міцне при довготривалій
експлуатації редуктора, приймають, />;
/> - коефіцієнт безпеки, />.
/>
Коефіцієнтнавантаження приймаємо />.
Так як /> потрібну умову виконано.
Коефіцієнтширини венця за міжосьовою відстанню приймаємо />
Визначаємоміжосьову відстань з умови контактної витривалості активних поверхонь зубців:
/>,
/>/>
Вибираємонайближче значення міжосьової відстані зі стандартного ряду />, [1],с. 36
Визначаємонормальний модуль зачеплення:
/>,
/>.
Приймаємостандартне значення модуля />, [1],с. 36
Попередньоприймаємо кут нахилу зубців />
Визначаємочисло зубців шестеренного валка:
/>,
/>.
Приймаємо/>, тоді:
/>,
/>.
Приймаємо/>.
Уточняємозначення кута нахилу зубців:
/>,
/>.
Кутнахилу зубців/>.
Основнірозміри шестеренного валу:
— діаметри поділювані:
/>,
/> />,
— перевірка:
/>,
/> />,
— діаметри вершин зубців:
/>,
/> />;
— діаметр кола западин зубців:
/>;
— ширина шестеренного валу:
/>,
/> />, приймаємо />
Визначаємокоефіцієнт ширини шестірні по діаметру:
/>, (30)
/>.
Окружнашвидкість шестеренного валу:
/>, (31)
/> />.
Притакій швидкості треба прийняти 8 ступінь точності, [1],c.32.
Розраховуємокоефіцієнт навантаження:
/>,
Приймаємокоефіцієнти />,/> [1], c.39,
/>, [1],c.40.
/>.
Перевіряємоконтактну напругу за формулою:
/>,
/> Н/мм2.
Так як />, умови міцності виконано.
Сили,які діють в зачепленні:
— окружна:
/>,
/> />;
/>,
/>/>;
— радіальна:
/>,
/> />;
/>,
/>/>.
Перевіряємозубці на витривалість за напругою:
/>,
де /> - коефіцієнт нагрузки;
/> -коефіцієнт, що враховує форми зубців і залежить
відеквівалентного числа зубців, />
Визначаємокоефіцієнт нагрузки:
/>, (37)
Приймаємо/>, [1],c. 43,/>, [1],c. 43.
/>
Визначаємоеквівалентне число зубців у шестеренного валу:
/>,
/>
Визначаємокоефіцієнт />, який враховує розподіл навантаженняміж зубцями:
/>,
/>.
Розраховуємокоефіцієнт /> для 8 ступені точності,який враховує розподіл навантаження між зубцями:
/>,
де /> - коефіцієнт торцевогоперекриття,/>, [1],c.47;
п –ступінь точності коліс,п = 8
/>
Вираховуємодопустиму напругу при розрахунку на витривалість шестеренного валу:
/>
ДляСталі 35ХГС покращеної до />:
/>, [1],с. 44.
/> />,
Допустиманапруга при розрахунку на витривалість шестеренного валу:
/> />,
Знаходимовідношення />.
Приймаємо/>, [1],с.42
/> />,
Перевіряємоміцність зубців шестеренного валу за формулою:
/> />
Так як />, умови міцності виконано.
2.5 Розрахунокна міцність шестеренного валу
2.5.1Орієнтовний розрахунок шестеренного валу
/>
Рисунок2 — Ведучий вал
Визначаємодіаметр вихідного кінця вала:
/>,
/>.
Так якданий вал збирається з валом електродвигуна за допомогою муфти, то приймаємо
/>
/>,приймаємо /> />.
Визначаємодіаметр ступеня вала під підшипник:
/>,
/> />.
На валидіють напруження згину та кручення, матеріал валів Сталь 35ХГС.
Длязручностіз’єднання з валом двигуна, приймаємо:
— підмуфту />,
— підпідшипник />
2.5.2Розрахунок небезпечних перетинів шестеренного валу
На валдіють такі навантаження: колова сила/>,радіальна сила/>.
Визначаємореакції опор :
— горизонтальна площина:
/>
/>,
/> />.
Перевірка:
/>
/>
/>
/>
Загальниймомент:
/>
/>,
/>
— вертикальна площина:
/>
/>,
/>, />
/>
/>,
/>/>
Перевірка:
/>
/>
/>
Загальнімоменти:
/>
/>,
/>/>
/>,
/>
Будуємоепюри згинальних моментів у горизонтальній і вертикальній площинах, а потімепюру крутного моменту Т1.
Надругий шестеренний вал діє таке навантаження: колова сила/>, радіальна сила/>.
Визначаємореакції опор :
— горизонтальна площина:
/>
/>,
/> />.
Перевірка:
/>
/>
/>
/>
Загальниймомент:
/>
/>,
/>
— вертикальна площина:
/>
/>,
/>, />
/>
/>,
/>/>
Перевірка:
/>
/>
/>
Загальнімоменти:
/>
/>,
/>/>
/>,
/>
Будуємоепюри згинальних моментів у горизонтальній і вертикальній площинах, а потімепюру крутного моменту Т2.
Звидно, що небезпечними є перерізи А-А та Б-Б.
2.5.3Уточнений розрахунок шестеренного валу
Перевіряємона міцність січення вала А-А. Діаметр вала в цьому січенні /> />.Концентрація напруги обумовлена наявністю шпоночної канавки при />
Спочаткувизначаємо межі витривалості при згині />такрученні />:
/>,
/> />.
/>,
/>
Моментпротистояння січення при
/>:
/>,
/> />.
Амплітуданормальних напруг згинання:
/>,
/> />.
/>,
/>/>.
Коефіцієнтзапасу міцності:
/>,
При />
/>.
/>
Сумарнізгинаючи моменти в небезпечних перерізах А-А, Б-Б.
Першийшестеренний вал:
/>,
/>.
/>,
/>.
Другийшестеренний вал:
/>,
/>.
2.6Розрахунок підшипників шестеренного валу
Першийшестеренний вал – ведучий вал. З попередніх розрахунків маємо:
/>
Визначаємосумарні реакції:
/>,
/>/>
/>,
/>/>.
Підбираємопідшипники за більш навантаженою опорою
–/> .
Намічаємороликопідшипники радіально-сферичні двухрядні типу 3000 (нестандартні розміри),тобто 371680:
/>
Визначаємоеквівалентне навантаження:
/>,при/>
/> />
Потімзнаходимо розрахункову довговічність підшипників у мільйонах обертів:
/>, (76)
/> />
Потімвизначаємо розрахункову довговічність в годинах:
/>,
/> />
Дляшестеренної кліті ресурс праці підшипників складає 10000-200000 годин, щозадовольняє нашому розрахункові.
Другийшестеренний вал – ведений вал. З попередніх розрахунків маємо:
/>
Визначаємосумарні реакції:
/>,
/>/>
/>,
/>/>.
Підбираємопідшипники за більш навантаженою опорою
–/> .
Намічаємороликопідшипники радіально-сферичні двухрядні типу 3000 (нестандартні розміри),тобто 371680:
/>
Визначаємоеквівалентне навантаження:
/>,при/>
/> />
Потімзнаходимо розрахункову довговічність підшипників у мільйонах обертів:
/>, (76)
/> />
Потімвизначаємо розрахункову довговічність в годинах:
/>,
/> />
Дляшестеренної кліті ресурс праці підшипників складає 10000-200000 годин, щозадовольняє нашому розрахункові.
2.7Вибір муфти
Завихідними даними підбираємо муфту зубчасту подовжену №21. Муфту підбираємо задіаметрами з`єднаних валів. Матеріал полу-муфт Сталь 45.
Вибірмуфти проводиться враховуючи діаметр з єднючих валів та розрахунковий момент.Ця муфта з’єднує вал електродвигуна з валом шестеренної кліті.
Визначаєморозрахунковий момент:
/>,
де /> - коефіцієнт, який враховуєрежим роботи,
/>, [1], с. 291;
/> - номінальний момент, /> />.
/>/>.
Лехаголова вибирає муфту зубчасту типу МЗЗ-№21 з вихідними даними:
/>
Розрахунокна міцність:
/>,
/>
/>
Умовувиконано.
2.8Вибір і перевірка шпонок
Перевіряємошпонку під муфтою. Шпонку вибираємо в залежності від діаметра установочноговала.
Вибираєморозміри />, />,/>, застандартом, враховуючи моменти Т на даному валу.
Розраховуємошпонку за напрямом зминання. Сталь 45:
/>,
— під муфтою:
/>
/>,
/> />;
Умовиміцності виконано.
2.9Розрахунок наміцність ролику
Рисунок5 – Ескіз гладенького листового прокатного валка
Визначаємомаксимальний згинаючий момент в перерізі, розташованого на середині прокатноговалка:
/>
де /> - відстань між серединамишийок прокатного валка.
/>,
/>;
/> -ширина прокатаного полотна, />;
/> - тискполотна на валок під час прокатки,
/>.
/>.
Визначаємонапруження згину поперечному перетині бочки прокатного валка:
/>,
де /> — діаметр бочки валу, />.
/>.
Напруженнязгину в опарному перетині А-А шейки прокатного валка:
/>
де /> -довжина шийки валу, />;
/> -діаметр шийки валу, />;
/>.
Визначаємонапруженнякручення в перетині А-А шийки прокатного валка:
/>,
де /> - максимальний обертовиймомент прикладений до
валупід час прокатки полотна, />;
/>.
Визначаєморезультуюче напруження в опарному перетині А-А шийки прокатного валка при /> - допустиме напруження дляматеріалу, />:
/>,
/>,
/>.
Умовиміцності виконано.
Визначаємореакції опор:
/>
ПеретинI-Iперевіряємона згин:
/>
/>
/>
Умовувиконано.
ПеретинII-IIперевіряємона згинзкрученням:
/>
/>
/>
/>,
/>
/>
/>
Умовувиконано.
Визначаємокрутні моменти:
/>
/>
/>,
/>.
2.10 Розрахунокшестеренноїкліті на перекидання
У випадкуполамки нижнього шпинделя перекидаючий момент діючий на шестеренну кліть:
/>
де /> - момент прокатки, />
/>
Визначаємозусиллядіюче наодин фундаментний болт:
/>
де /> - кількість болтів, />
/> — відстань між болтами, />
/> - вантаж шестеренної кліті,/>
/>.
Визначаємозусиллязатяжки болтів:
/>
/>
Визначаємонапруження у бовтах:
/>
де /> - внутрішній діаметрболтів, />
Ценапруження не повинне перевищувати допустиме для болтів з сталі марки Ст2 абоСт3:/>.
/>,
/>.
Умовувиконано.
Списоквикористаних джерел
1. С. А. Чернавський,А. Б. Боков, Курсове проектування деталей машин, М.,”Машинобудування”, 1988,с.415
2. У.І. Мархель, Деталі машин, М.,”Машинобудування”, 1980, с.450
3. А.Ю. Шейнбліт, Курсове проектування деталей машин, М.,”Вища школа”, 1991, с.432