расчет оборудования участков литейных цехов

		Q					K
	n
					1
		M					100
			cp

(4)

где Q – мощность потока, т/год

Мср – металлоемкость формы k – процент брака.

Результаты расчета необходимо внести в таблицу 17.

Таблица 17. Определение годового количества форм.

Число деталей в год

Масса

Внутренний размер опоки, мм

Число отливок в форме

Масса отливок в форме, кг

Число форм в год

Объем

Марка металла

форм, м3

№ детали

Деталипредставители

Одной отливки, кг

На годовую программу, т

Одной

На годовую программу

Подъемно-транспортное оборудование для формовочно-сборочно-

заливочно-выбивных участков рассчитывают по формуле и на основании данных, приведенных в таблице 18:

∑

(5)

где В – годовой выпуск отливок на участке, т/год;

Σtоп – сумма затрат времени работы кранов на формовку-сборку, за-

ливку и выбивку, согласно нормативам (таблица);

Фд – действительный годовой фонд времени работы машин.

Возможность нормального использования кранов проверяют по длине зоны обслуживания, которая должна быть более 20-30 метров (для заливоч-

ного участка 30-40 м).

Расчет площадей формовочного отделения производится по фактиче-

скому положению оборудования по формуле:

FФ ( FФП FЗ ) ,

(6)

где ΣFФП – площадь отдельных участков формовки, м2;

ΣFЗ – площадь, занятая формами, подготовленными для заливки, м2;

21

α – коэффициент, учитывающий продолжительность охлаждения отли-

вок в форме (α=1,0…3,6); β – коэффициент, учитывающий площадь занятую, пустыми опоками

(β=2…3); γ – коэффициент, учитывающий потери площади у колонн, торцов стен,

на проходы и т.д (γ=2…3).

Таблица 18. Нормы продолжительности крановых операций.

по мас-			годных		Нормы продолжительности крановых операций, крано-
					часы на 1 т годных отливок
				кг	Формовка и сбор-		Заливка		Выбивка	отливок
Группа отливок		Размер опок, мм	Средняя масса	отливок в форме,	ка				из форм
	се, кг				На конвейере	На плацу	На конвейере	На плацу	На конвейере	На плацу
50	-	1200х1000	160		1,05-1,15	1,25-	0,15-0,2	0,2-	0,3-0,35	0,35-
250						1,4		0,25		0,4
100-		1400х1000	250		1-1,1	1,25-	0,15-0,2	0,2-	0,3-0,35	0,35-
1000						1,4		0,25		0,4
100-		1600х1200	400		1-1,1	1,25-	0,15-0,2	0,15-	0,25-0,3	0,25-
1000						1,4		0,2		0,3
500-		2000х1600	700		0,95-1,05	1,2-	0,1-0,15	0,15-	0,25-0,3	0,3-
1000						1,35		0,2		0,35
1000-		2500х2000	1250		1,2-1,3	1,45-	0,08-0,1	0,08-	0,2-0,25	0,25-
2000		(3000х1700)				1,65		0,1		0,3
1000-		2500х2500	1500-		-	1,3-1,5	-	0,08-	-	0,3-
5000		(4000х2500)	2000					0,1		0,35

5.4.Расчет оборудования стержневых отделений

На стержневых участках необходимыми агрегатами являются машины для их изготовления и сушил для их сушки и подсушки после окраски. Пред-

варительный расчет стержневого отделения служит основой для расчета ко-

личества оборудования с заполнением таблицы 19.

Основными группами технологических процессов изготовления стерж-

ней являются:

-с применением нагрева: в горячих ящиках; с кратковременной сушкой;

сдлительной сушкой;

22

-с обработкой внешними реагентами: с продувкой углекислых газов; с

продувкой катализаторами;

-с твердением в атмосфере цеха в ящиках: из горячетвердеющих, хо-

лоднотвердеющих и жидких самотвердеющих смесей.

Таблица 19. Предварительный расчет стержневого отделения.

		Потребное годовое число отливок	Стержни			Потребность					Масса изготовляемых
						стержней, шт.					стержней в год, кг
№ детали	Деталь		Номер	Размеры, мм	Масса, кг	На деталь	На годовой выпуск		Годовая с учетом	брака

При выборе оборудования для стержневого отделения следует учиты-

вать массу и тип стержней, способ их производства, а также производитель-

ность машин (таблица 20).

Таблица 20. Характеристики некоторых стержневых машин.

Макси-	Максимальные габа-		Стержневые машины
мальная	ритные	размеры	Наименование		Модель	Производительность,
масса	стержневого	ящика,				съемов/ ч
стержня,	мм					Пас-	Расчетная
кг						портная
2,5	320х250х150-300		Полуавтоматиче-		348	360	60		- 110
6	400х320х230-400		ские пескодувные		2Б83	400	60		- 120
16	630х500х445				9128Б5	200	30		- 60
40	800х630х495				9128Б7	150	20		- 50
100	1000х800х555				9128Б9	120	12		- 25
250	750х550х320		Пневматические		323М	40	7	- 10
600	1100х700х350		встряхивающие с		233М	20	6	- 8
1000	1600х1100х500		перекидным сто-		234М	17	4	- 6
2500	2350х1500х600		лом и	встряхива-	235 М	10	3	- 4
			ющим	механиз-
			мом

Загрузка стержневого оборудования определяется на основе объема

производства (таблица 21).

23

Таблица 21. Загрузка стержневого

оборудования.

Деталь

стержня№

принятыйисмесиВид метод изгостержнейтовления

потребностьГодоваяв стержнях, шт

размерыГабаритныестержневых ящиков

стержневойТипмашины

сушильныхРазмерыплит, мм

стержнейЧислона плите

годовуюнаплитЧисло программу

Плиты Площадь, м

годовуюнаПлит программу

Продолжительностьсушки, ч

2

Количество стержневого оборудования рассчитывается по формуле:

(7)

где В – годовое число съемов с машин при учете брака, числа гнезд в ящике или деления стержней на части;

kн – коэффициент неравномерности потребления стержней (1…1,3);

Фд – годовой действительный фонд времени работы оборудования, ч;

Nрасч – расчетная производительность стержневого оборудования, съе-

мов/ч.

В качестве подъемно-транспортного оборудования стержневых отделе-

ний применяются в основном конвейеры и мостовые краны. Кроме того в не-

которых случаях (для подачи с нижних этажей на верхние) используют лиф-

ты, а также электрифицированные тележки для подачи крупных стержней на участки сборки. Количество кранов, необходимых для обеспечения транс-

портировки грузов в формовочных отделениях, определяется по нормативам

(таблица 22). Рекомендуемая грузоподъемность 5 т. Необходимое число про-

чего оборудования рассчитывают в зависимости от производственной обста-

новки, числа стержневых участков, типов технологического оборудования и т.д.

24

Таблица 22. Нормативное число крано-часов.

Группы	отливок по	Нормативное число крано-
массе, кг		часов на 1 т годных отливок
20 - 250		0, 55		– 0,8
100	- 500	0,65 – 0,85
100	- 1000	0,7	–	0,9
500	- 1000	0,75 – 0,9
1000 - 2000		0,8	- 1
1000 - 5000		1 – 1,2
Более 5000		0,9	–	1,1

Определение площадей стержневого отделения осуществляется на осно-

вании данных таблицы 23.

Площадь отделения принимают, как правило, по числу рабочих мест из расчета 6 м2 для мелких стержней, 8 м2 для средних и 12 м2 для крупных.

Таблица 23. Определение площадей стержневых отделений.

Масса отливок, кг

Ширина пролета одноэтажного здания

Ширина

Высота до уровня потолка второго этажа

Высота

до го-

Высота

до

низа

пролета

ловки

под-

конструкций

пе-

двухэтаж-

кранного

рель-

рекрытия

ного

зда-

са

ния

Основного

Первого этажа

В одноэтажном здании от отметки +/-0,0

В двухэтажном здании от

отметки пола второго этажа

В одноэтажном здании от отметки +/-0,0

В двухэтажном здании от

отметки пола второго

этажа

Массовое и крупносерийное производство

Мелкие, (<10),

средние

18; 24

9; 12

7,8

-

10,8

(<50), крупные (<500)

Среднее, мелкосерийное и единичное производство

Мелкие (менее 100)

18; 24

9; 12

7,8

-

9,6; 10,8

Средние (менее 1000)

8,15

10,8

Крупные (до 5000)

24

12

8,4

Тяжелые (до 20000)

24

-

-

-

8,15;

-

10,8;

-

9,65

12,6

Особо тяжелые

(более

24;

-

-

-

9,65

-

-

20000)

30

25

5.5.Термообрубные отделения

Основными операциями, выполняемыми на термообрубных участках,

являются: выбивка и охлаждение изделий, удаление стержней из готовых от-

ливок, удаление литниковых систем и прибылей, очистка, обрубка, зачистка,

термическая обработка, контроль качества и исправление дефектов, промыв-

ка, грунтовка, сушка и механическая обработка.

Выбор оборудования участка обусловлен объемом производства, видом литейного сплава, массой и размерами отливок и их конфигурацией и для каждого этапа технологического процесса подбираются определенные типы машин (таблицы 24, 25).

Для расчета оборудования термообрубных отделений необходимо годо-

вой выпуск отливок с учетом брака распределить по операциям принятого технологического процесса и подетально рассчитать в соответствии с табли-

цей 26, предварительно объединив однотипные операции в группы (таблица

27). Выполненные расчеты сводят в таблицу 28. Производительность некото-

рых установок указана в табл. 29, 30.

Расчет оборудования производится по следующим формулам:

(9)

где Q - количество очищаемого литья на программу, т;

КН – коэффициент неравномерности, КН = 1,2…1,4;

Фд - действительный годовой фонд времени работы, ч, Тд = 5710 ч; q - производительность установки, т/ч.

Термообрубные отделения располагаются в здания литейных цехов в отдельных пролетах. Для механизированных литейных цехов площади тер-

мообрубного отделения определяют компоновкой технологического обору-

дования, планировкой рабочих мест и установкой транспортного оборудова-

ния. Размеры пролетов зданий для размещения термообрубных отделений приведены в таблице. Расстояние от нижней габаритной точки крана до рас-

положенного в зоне его действия оборудования должно быть более 100 м, а

26

расстояние до рабочих площадок более 2000 м. шаг колонн составляет 6 и 12

м. Высота до уровня пола второго этажа 7,2; 7,8 или 8,4 м.

Таблица 24. Оборудование в цехах массового и крупносерийного производ-

ства.

Масса	от-	Тип машины		Модель машины		Выполняемые
ливки/	кон-					операции
фигурация
До 500 кг		Ножовочные станки				Отрезка		лит-
		Пильные дисковые станки				ников	и	при-
		Шлифовальные отрезные станки				былей
		Установки механической резки
		Установки кислородно-ацетиленовой
		резки
		Установки воздушно-дуговой резки
До 16 кг		Вибрационные машины		ВМ-100, ВМП-25,		Очистка		отли-
				ВМПВ-100		вок
До 60 кг		Галтовочные барабаны		314, 41213
До 40 кг		Дбобеметные барабаны		42322, 42313
40…400 кг				42213,	42215,
				42223
100…530 кг		Дробеметные столы		345М, 353М
Более 315 кг		Дробеметные камеры		376, 42713, 42723
63…315 кг		Электрогидравлические установки	с	36312, 36313
		пластинчатым конвейером
		Электрогидравлические установки	с	36411,	36412,
		подвесным конвейером		36413
10 – 315 кг		Вибрационные установки		0	– 15, 411	Для	удаления
		Электрогидравлические установки		36312,	36313,	стержней		из
				36411,	36412,	мелких и сред-
				36413		них отливок
До 10 кг		Вибрационные машины		ВМ-12, ВМП-50,		Для	зачистки
				ВМПВ-100		отливок
До 12 кг		Специальные шлифовальные станки		МЗ-11В, МЗ-14Л,
				МЗ-214П
Тела враще-		Полуавтоматические зачистные ма-		4572,	4579, 4580,
ния,	карте-	шины		4582
ры сцепле-
ния и т.п.
До 500 кг		Проходные толкательные и элева-		-		Для	термооб-
		торные печи				работки
До 500 кг		Моечные машины, окрасочные про-		-		Для грунтовки
		ходные и сушильные камеры				отливок

27

Таблица 25. Оборудование в цехах серийного, мелкосерийного и единичного

производства.

Масса

отливки/

Тип машины

Модель машины

Выполняемые

конфигурация

операции

0,5 кг – 100 т

Кривошипно-шатунные прессы

Отрезка

лит-

Пресс-кусачки

ников

и

при-

Установки для

механизирован-

былей

ной резки дисковыми пилами

Газовые резаки с водяным охла-

Р100, РЗП, УРЗ, РК-

ждением

62

До 400 кг

Галтовочные барабаны

ОБ900, 42213, 42216,

Очистка

отли-

42223

вок

630 – 1250 кг

Дробеметные камеры

377, 378

1,25 – 10 т

42815 - 42818

10 – 30 т

Дробеметно-дробеструйные ка-

42612, 42634

меры

2,5 – 25 т

Электрогидравлические

уста-

36121А,

36131А,

новки

36141А

30 – 100 т

Гидравлические камеры

ЛН408,

37113,

ЛН415, 37116

2,5 – 25 т

Электрогидравлические камеры

36121А,

36131А,

Для

удаления

36131А

стержней

из

30 - 100 т

Гидравлические камеры

ЛН408,

37113,

отливок

ЛН415, 47116

Менее 20 кг

Стационарные

шлифовальные

ЗМ636,

ЗМ635,

Для

зачистки

станки

ЗМ634

отливок

Средние и круп-

Подвесные маятниковые станки

3374, 3374С

ные отливки

Переносные установки с гибким

3382

валом

Крупные,

тяже-

Установки кислородно-дуговой,

-

лые и особо тя-

воздушно-дуговой и плазменно-

желые

дуговой резки

0,5 кг – 100 т

Камерные печи с выкатным по-

Для

термооб-

доном периодического действия

работки

0,5 кг – 100 т

Камерные установки проходные

Для грунтовки

Таблица 26. Распределение отливок по операциям термообрубных работ.

Годовойшт выпуск

-

Объем обрабатываемых отливок по операциям

однойМассаотливки, кг.

уче

Деталь

Выбивкашт т

Отделениешт

Отделениешт

Очисткашт

Обрубкашт

Зачисткашт т

Термообрашт -

Контрольшт

т

Исправлениешт т

Грунтовкашт т

т

т

т

т

т

т

отливокс бракатом

стержней

литников

прибылей

ботка

дефектов

28

Таблица 27. Объем термообрубных работ.

Операция

Оборудование

Годовое число отливок

Группы отливок по массе, кг

Всего

0 - 8

8 - 20

20 - 50

50 - 100

100 - 250

250 - 500

шт

т

шт

т

шт

т

шт

т

шт

т

шт

т

шт

т

Таблица 28. Расчет технологического и печного оборудования термообрубного отделения

		Средний объем обрабатываемых отливок, т/ч	–		Технологическое оборудование
			(1,1		Расчетная про-		Число единиц		–
					изводительность
			н						(0,7
Группа отливокмассепо			Объемобрабатываемых отливок с учетом k 1,3), т/ч	Принятые модели
									з
	Операция				шт/ч	т/ч	потребное	принятое	Коэффициент загрузки* k 0,85)

* Коэффициент загрузки - это отношение расчетного оборудования к приня-

тому.

Таблица 29. Характеристики оборудования для очистки отливок

Оборудование	Модель	Расчетная производительность, т/ч
		чугунные отливки	стальные отлив-
			ки
Барабаны очистные:
- галтовочные периодического действия	ОБ900	1,5…2,0	0,7…1,0
- галтовочные непрерывного действия	314	4…5	2,0…2,5
- дробеметный непрерывного действия	42322	4…5	2,0…2,5
Стол дробеметный	353	2,8…3,2	1,4…1,5
Камеры дробеметные непрерывного	376В9	19…23	9,5…11,5
действия	377	30…100	16…55
Камеры гидравлические проходные	ЛН408	2…4	1,5…3,0
	ЛН415	3…6	2…4
Установки электрогидравлические	36121А	2…3	1,5…2,5
	36131А	3…4,5	2,5…4,0
	36141А	4…6,5	3,0…5,5

29

Таблица 30. Характеристики оборудования для грунтовки отливок

Масса от-	Производительность			Транспортные средства		Метод грунтовки
ливки, кг	т/год		т/час
До 20	1800	– 5400	0,4 – 1,4	Подвесной конвейер		Струйный облив
	2200	– 8000	0,6 – 2,1
20 - 100	2200	– 6600	0,6 – 1,6			Распылительная
	2800	– 10000	0,7 – 2,6			конвейерная камера
100 - 500	3200	– 4800	0,9 – 1,2	Подвесной конвейер	с
	4200	– 7000	1,1 – 1,8	вращающимися подвес-
	7000	– 10500	1,8 – 2,7	ками
500 - 1000	2800	– 4200	0,7 – 1,1
	3800	– 6000	0,9 – 1,6
	6000	– 9500	1,6 – 2,5
500 - 2000	16000 - 23000		6	Шагающий конвейер		Распределительная
						проходная камера
Более 2000	27000 - 36000		7 - 10	Мостовой кран		Стенд двойной с
						нижним отсосом

Таблица 31 - Размеры пролетов зданий литеных цехов для размещения тер-

мообрубных отделений.

т,отливокМасса	пролетаШиринаодноэтажного м,здания	Ширина				про-	Высота до головки под-			Высота до низа конструк-
		Основного			этажаПервого		одноэтажномВ зда- +/отметкиотнии- 0,0	двухэтажномВ здаотметкиотниипола этажавторогодо		одноэтажномВ зда- +/отметкиотнии- 0,0	двухэтажномВ здаотметкиотниипола		этажавторогодо
		лета			двух-		кранового рельса, м			ции перекрытия, м
		этажного				зда-
		ния, м
0,5 -	18; 24				9; 12		-	-		9,6; 10,8
1
2							8,15			10,8
3 - 5			24		12
10			-		-		9,65		-	12,6			-
20							12,65			16,2
30										18
50	24; 30
													30