4.3.2 Анализ технологических групп стержней

Рассчитанную программу стержневого отделения разделим на технологические потоки, для каждого из которых подберем тип стержневой смеси и оборудование для изготовления стержней. Полученный результат занесен в таблицу 4.14

Таблица 4.14 – Технологические потоки для изготовления стержней

Группа стержней	Мощность, шт.	Мощность, т
до 40 кг	1967113,838	9736,668451
40…100 кг	124698,8745	8045,496333
100…600 кг	8972,2038	1943,97749

Стержни до 40 кг - изготавливаются из ХТС, на данную группу приходиться 9736,6 тонн стержней.

Стержни от 40 до 100 кг - изготавливаются из ХТС, на данную группу приходиться 8045,5 тонн стержней.

Стержни свыше 100 кг – изготавливаются из ХТС, на данную группу приходиться 1943,9 тонн стержней.

4.3.3 Выбор и обоснование метода изготовления стержней. Расчет количества стержневого оборудования.

Для первого технологического потока принимаем стержневую линию марки Л40Х. Характеристики данной линии приведены в таблице 4.15

Таблица 4.15 – Характеристика линии Л40Х [3]

Параметр			Значение
Наибольшая масса стержня, кг			40
Габаритные размеры стержневого ящика, мм.			1000х800х560
Производительность цикловая, съемов в час			90
Габаритные размеры линии, мм.	длина	23000
	ширина	5180

Рассчитаем количество таких линий типа Л40Х по формуле

; (4.11)

где n – количество стержней данного типа, шт.;

Q – мощность технологического потока, т./ч;

K_n – коэффициент неравномерности, равный 1,4;

– производительность выбранной стержневой линии, с./ч;

м – средняя масса стержня, кг.

принимаем 2 линии

Для второго технологического потока принимаем линию марки Л100Х, производительностью 60 с./ч. Характеристика линии приведена в таблице 4.16

Таблица 4.16 – Характеристика линии Л100Х [3]

Параметр			Значение
Наибольшая масса стержня, кг			100
Габаритные размеры стержневого ящика, мм.			1500Х1200Х750
Производительность цикловая, съемов в час			60
Габаритные размеры линии, мм.	длина	19000
	ширина	5300

Количество таких линий составит

принимаем 1 линию

Для потока стержней св. 100 кг рассчитаем смеситель ХТС для этого определим часовую потребность

Рассчитаем необходимое количество смесителей фирмы Spartan марки 303Р, производительностью 1т/ч.

N_см=

Принимаем для 3-го технологического потока 1 смеситель шнековый однорукавный фирмы Spartan.

4.3.4. Определение площадей стержневого отделения

Рассчитываем площадь хранения запаса стержней и стержневых ящиков, для первого потока по следующим формулам

Полезная площадь для хранения запаса стержней определяется

                                               _(4.12)

где Т16 - суточное количество стержней, шт.;

S - площадь, занимаемая самым большим стержнем, м2;

K1 - коэффициент усреднения размеров стержня;

P — этажность хранения стержней.

                                                             _(4.13)

где N – годовое количество стержней на программу по данному потоку, шт.,

Тн – номинальный фонд времени работы участка, дней,

.

шт.

Для второго потока:

шт.

Для второго потока

шт

Общая площадь с учетом проходов рассчитывается по формуле

                                                   (4.14)

где f — коэффициент, учитывающий проходы (1,4).

Все данные по расчету стержневого отделения занесем в таблицу 4.17

Таблица 4.17 – Сводная ведомость стержневого отделения

Группа стержней	Кол-во стержней	Масса стержней	Тип линиии (машины)	Производи-тельность, съемов/час	Количество линий, шт			Кз
					Расч.	Прин.
До 40	1967113,8	9736,67	Л40Х	90	1,43	2	0,71
40...100	124698,8	8045,5	Л100Х	60	0,76	1	0,76
100...600	8972,2	1943,98	303Р	1	0,77	1	0,77

4.4 Расчет смесеприготовительного отделения

4.4.1 Определение количества и составов формовочных смесей на годовую программу

Рассчитаем массу смеси на годовую программу для 1-го формовочного технологического потока

V_ф.см=V_ф-V_м

V_м=M/

V_м=50/7200=0,0069 м³

V_ф-мы=0,8·0,7·0,6=0,329 м³

V_ф.с=0,336-0,0069=0,329 м³

V_{ф.с(всех опок)}=0,329·204946=67427,2 м³

Найдем массу ПГС:

М=67427,2·1,6=107883,5 т

Рассчитаем количество смесителей

N=(107883,5·1,3)/(3845·22)=1,65

Принимаем 2 смесителя марки S1125, производительностью 22т/ч. Характеристика смесителя приведена в таблице 4.18.

Таблица 4.18 – Характеристика смесителя S1125

Установленная мощность, кВт	Производительность, т/ч	Габаритные размеры в плане, мм
3	22	1450х500

К_з=1,65/2=0,82

Рассчитаем массу смеси на годовую программу для 2-го и 3-го формовочного технологического потока.

V_ф.см=V_ф-V_м

V_м=M/

V_м=400/7200=0,05 м³

V_ф-мы=1,6·1,2·1=1,92 м³

V_ф.с=1,92-0,05=1,87 м³ V_{ф.с(всех опок)}=1,87·38132=71306,8 м³

Найдем массу ХТС

М=71306,8·1,55=110525,6 т

Целью расчета смесеприготовительного отделения является определение количества каждого компонента, необходимого для приготовления формовочной и стержневой смеси.

Расход стержневой смеси на годовую программу определяют по данным стержневого отделения. Зная состав формовочных и стержневых смесей, их количество на годовую программу, произведем расчеты количества каждого компонента формовочной смеси.

Расчет компонентов смеси приведен в таблице 4.19.

4.5. Расчет термообрубного отделения

В общей трудоемкости финишных операций финишные операции занимают весомую долю. При проектировании данного отделения необходимо максимально автоматизировать технологические процессы обработки литья.

В термообрубном отделении выполняться следующие операции:

• отбивка или отрезка ЛПС;

• очистка литья от пригара и окалины;

• удаление стержней из отливок;

• обрубка и зачистка отливок;

• исправление дефектных отливок;

• термическая обработка отливок;

• грунтовка отливок для предохранения их от коррозии;

• контроль отливок.

4.5.1 Отрезка ЛПС

Отделение литниково питающей системы у углеродистых и малолегированных сталей осуществляется по средствам механической и газовой резки. Для среднего литья отделение литниково питающей системы целесообразно осуществлять газовой резкой, поскольку отделение литниково питающей системы механическим способом ведет

к неоправданному увеличению трудоемкости операции и ухудшению санитарно- гигиенических условий труда. Для отделения ЛПС отливок массой до 100 кг, принимаем стационарную установку для отделения прибылей и литниковых систем отливок модели РК-2,5, со скоростью реза 12000 мм/ч. Определим количество данных установок по формуле 7.1.

N₁ =                                                         (4.15)

где - количество отливок на годовую программу для технологического потока отливок, т;

-средний диаметр прибылей данного тех потока;

- коэффициент, учитывающий потерь от действительного фонда времени;

- среднее количество прибылей данного технологического потока;

- действительный фонт времени термообрубного отделения, ч;

– производительность данной установки, мм/ч.

Рассчитаем количество данных установок по формуле 4.15.

N₁ = = 0,84 шт.

Принимаем 1 установку модели РК-2,5

Для отделения ЛПС отливок массой от 100...1000 кг, принимаем стационарную установку для отделения прибылей и литниковых систем отливок модели ПМР-1000, со скоростью реза 3300 мм/ч. Определим количество данных установок по формуле 4.15. Характеристики установки приведены в таблице 4.19.

Таблица 4.19 – Характеристика установки модели ПМР - 1000

Модель	Габаритные размеры, мм	Скорость реза, мм/мин
ПМР - 1000	-	до 17…55

N₂ = = 2,16 шт.

Принимаем 3 установки модели ПМР-1000.

4.5.2 Очистка литья от пригара и окалины

Для очистки литья от пригара и окалины используем камеру очистную дробеметную  42846. Характеристики приведены в таблице 4.20

Таблица 4.20 – Характеристика камеры очистной дробеметной модели 2Р887

Модель	Наибольшая масса очищаемой отливки, кг	Производитель-ность, т/ч	Габаритные размеры в плане, мм	Номинальная мощность, кВт
2Р887	1000	6,5…8,5	4200х4300	55

Определили количество оборудования

k_з = 1,3/2 = 0,65

Приняли 2 камеры модели 2Р887

4.5.3 Обрубка и зачистка отливок

Данная операция, для отливок массой до 100 кг производится на станке обдирочно-шлифовальном стационарном ЗЕ374. Характеристики приведены в таблице 4.22.

Таблица 4.22 – Характеристика стационарного обдирочно-шлифовального станка ЗЕ374

Наименование оборудования	Модель	Расчетная производи- тельность, т/ч	Габаритные размеры, мм
Станок обдирочно – шлифовальный подвесной	ЗЕ374	0,025…0,04	2850х2000

N₁ = = 0,84

Принимаем 1 станок модели МЗ-11В.

Для отливок массой 100…1000 кг производится на станке обдирочно-шлифовальном стационарном МЗ-11В. Характеристики приведены в таблице 4.22.

Таблица 4.22 – Характеристика стационарного обдирочно-шлифовального станка МЗ-11В

Наименование оборудования	Модель	Расчетная производи- тельность, т/ч	Габаритные размеры, мм
Станок обдирочно – шлифовальный стационарный	МЗ-11В	0,06…0,07	1700x1500

N₁ = = 0,71

Принимаем 1 станок модели МЗ-11В.

4.5.4 Исправление дефектов

Исправление дефектов производится без ухудшения качества отливок. Исправление дефектов производится декоративной заделкой мелких поверхностных раковин пастами – мастиками и замазками, а также подвергаются электрической заварке.

4.5.5 Термическая обработка отливок

_{Время термообработки складывается из времени термообработки увеличенной на коэффициент технологических потерь равный 1,3...1,4. Для стали 35Л и 45Л, в качестве термообработки была выбран отжиг. Для стали 35ХМЛ и 35ХНМЛ в качестве термообработки был выбрана нормализация. Для сталей типа 25Л, 35Л, 45Л и тд в среднем для данных групп литья нормализация длиться 10 ч, для низколегированных сталей для данных}

_{групп литья отжиг длиться 15 ч. В качестве печи для термообработки стали 35Л и 45Л, принимаем термическую печь СДО-23,46. Произведем расчет производительности печи по формуле 4.15.}

_{q = СП /Тм = 30/10= 3 т/ч. (4.16)}

где – среднее время термобработки отливок для технологического потока отливок определенной марки сплава, ч;

_{СП –садка печи, т.}

_{Вычислим количество печей по формуле 4.15.}

n =                                                     (4.17)

где – количество годных отливок по определенной марки сплава, т;

- действительный фонт работы термических печей, 5421 ч

_{Вычислим количество печей по формуле 4.15.}

n = = 0,82 шт.

Принимаем для проведения нормализации отливок из стали 35Л и 45Л одну печь. Определим коэффициент загрузки по формуле 4.15.

_{Для термической обработки отливок из стали 35ХМЛ и 35ХНМЛ выбрана печь марки СДО -23,46. Произведем расчет производительности печи по формуле 4.16.}

_{q = 30/14 = 2,15 т/ч.}

_{Вычислим количество печей по формуле 4.15.}

n = = 0,83 шт.

Принимаем для проведения отжига отливок из 35ХМЛ и 35ХНМЛ одну печь.

4.5.6 Повторная очистка

Для повторной очистки применяем дробеметную камеру 42846. Характеристики приведены в таблице 4.23.

Таблица 4.23 – Характеристика камеры очистной дробеметной модели 2Р887

Модель	Наибольшая масса очищаемой отливки, кг	Производитель-ность, т/ч	Габаритные размеры в плане, мм	Номинальная мощность, кВт
2Р887	1000	6,5…8,5	4200х4300	55

Определили количество оборудования:

Пронимаем 2 камеры

k_з = 1,3/2 = 0,65

4.5.7 Грунтовка отливок для предохранения их от коррозии

Завершающей операцией в цикле изготовления отливок является грунтовка. Для грунтовки используем стационарную камеру. Характеристики данной установки приведены в таблице 4.25

Таблица 4.25 – Характеристика участка грунтовки

Развес литья, кг	Мощность участка	Метод грунтовки
До 1000	10 т/ч	Распылительная камера

Количество оборудования составит

k_з = 0,75/1 = 0,75

Приняли 1  распылительную камеру.