Приходько - метод указания ПЛЦ ПДФ (58) укр

Питання для самоперевірки

1Які основні та допоміжні операції виконуються у плавильному відділенні ливарного цеху?

2Які питання пророблюються при проектуванні плавильного відділення?

3Від чого залежить вибір типу і конструкції плавильного

агрегату?

4Які плавильні агрегати застосовують у чавуноливарному виробництві?

5Які плавильні агрегати застосовують для виплавки сталі?

6Залежно від чого вибирається продуктивність вагранки?

7Як визначити необхідну ємність дугової печі?

8Як визначається необхідна кількість металозавалки в умовах багатосерійного та одиничного виробництва?

9В залежності від чого визначається процент угару і безповоротніх втрат?

10Як розраховується кількість шихтових матеріалів на програму?

11Як розраховується кількість плавильних печей періодичної дії?

12Як розраховується кількість печей безперервної дії (вагранок?)

13В залежності від чого вибирається ємність накоплювача для

вагранки?

14Як розрахувати парк ковшів плавильного відділення?

1.2.2 Проектування формувально - заливочно - вибивного відділення

Загальні положенння. Вибір способу виготовлення форм. Загальна методика розрахунків кількості обладнання. Особливості проектування при виготовленні ливарних форм на ливарних лініях. Піскометне формування. Виготовлення форм у кесонах. Сушіння форм. Заливання форм. Вибивання форм. Планування відділень. Заходи щодо охорони праці.

Посилання на літературу: /1/ 36–53, /3/ 74-107, /4/ 53-84, /5/ 21-27

Методичні вказівки

При проектуванні відділення необхідно вирішити наступні питання: -розподілити номенклатуру виливків, що випускаються, на групи

залежно від маси, габаритів, конфігурації й інших ознак; -для кожної із груп вибрати тип форм, їхні розміри, спосіб

формоутворення, кількість виливків у формі, середню металоємність; -розрахувати річну кількість форм для кожної групи, вибрати

обладнання для вигитовлення форм, розрахувати необхідну кількість його

11

одиниць; -визначити схему організації заливання форм і вибрати

встаткування; -розробити план розташування обладнання.

Перед початком розрахунків номенклатура виливків розподіляється на групи по технологічних потоках або ділянкам, виходячи з габаритів, маси, товщини стінок, складності конфігурації, класу точності й серійності виливків. На підставі аналізу для кожної із груп установлюється економічно доцільний спосіб і обладнання для виготовлення форм, визначаються розміри форм і їхня кількість на річну програму.

Отриманий результат необхідно збільшити з урахуванням втрат на брак форм. Втрати на брак форм приймаються по літературних джерелах залежно від складності конфігурації, способу виготовлення форм і протягання моделей. Після цього виконуються розрахунки кількості необхідного формувального обладнання.

При одержанні незадовільного розподілу виливків між потоками і дільницями формувального відділення а також великої нерівномірності завантаження обладнання варто зробити перерозподіл потоків або вибрати інше обладнання і повторити розрахунки до досягнення оптимального рішення.

Якщо в проекті передбачається застосування формувальної лінії оригінальної конструкції, необхідно виконати розрахунок її основних параметрів: -швидкості руху конвеєра (або середньої швидкості переміщення форм), довжин дільниць: проставляння стрижнів, заливання форм, охолодження виливків у формах.

Для автоматичних ліній, що серійно випускаються машинобудівними фірмами, необхідно виконувати перевірочний розрахунок цих параметрів і, якщо буде потреба, здійснити корегування.

При виготовленні форм із холоднотверднучих сумішей а також набиванні форм піскометом при розрахунках кількості обладнання треба враховувати об'єм форм по габаритах опоки або кесона, годинну продуктивність дільниці та продуктивність піскомета або змішувача.

При формуванні у кесонах їхня кількість розраховується із тривалості повного технологічного циклу формування, збирання, заливання, охолодження та вибивання кесонів. Тривалість циклу кесона визначається залежно від його середньої металоємності.

У розрахунок формувального відділення, якщо необхідно відповідно до прийнятого технологічного процесу, включається також визначення типу, кількості та розміру сушильних печей і установок. Якщо застосовують прохідні сушила для сушіння форми, то їхню довжину визначають в залежності від необхідного часу сушіння та швидкості руху лінії, у якій розташоване дане сушило.

Вибивання ливарних форм є однією з самих трудомістких операцій виробництва виливків. Його виконання пов'язано з великою кількістю шкідливостей: шумового ефекту, газів, пилу, підвищеної температури,

12

вібрації. В умовах масового і богатосерійного виробництва виливків на автоматизованих і механізованих лініях, вибивання форм здійснюється на невеликій ділянці конвеєра на автоматичних і напівавтоматичних установках. Автоматичне вибивання вимагає одного типорозміру опок. У ливарних цехах дрібносерійного виробництва а також по виробництву важких виливків у опоках вибивання форм здійснюється на вибивних гратках. Виливок з кесона, попередньо підірваний ланцюгами або листовим матеріалом, за допомогою крана транспортується на візок гідрокамери.

Розміри прольотів для розміщення формувального встаткування та характеристики вантажопідйомних засобів визначаються за загальноприйнятою методикою відповідно до норм технологічного проектування.

При проектуванні формувально - заливочно - вибивних відділень повинні бути передбачені заходи, спрямовані на полегшення й поліпшення умов праці, виконання правил техніки безпеки, промсанітариї і пожаробезпеки.

Питання для самоперевірки

1Які питання пророблюються при проектуванні формувального відділення?

2За якими ознаками розподіляється номенклатура виливків на

групи?

3Як визначити середню металоємність ливарної форми?

4Методика розрахунку річної кількості форм.

5Які розрахунки необхідно виконати, якщо в проекті передбачається застосування формувальної лінії?

6Як визначити довжину дільниці охолодження формувальної

лінії?

7Особливості розрахунку кількості піскометів або змішувачів для

ХТС.

8Як визначити металоємність та кількість кесонів?

9Як визначити тривалість циклу кесона?

10Як визначити кількість камерних сушил для форм?

11Як визначити кількість конвейерних сушил для форм?

12В яких умовах виробництва доцільно проектувати вибивання форм на автоматичних і напівавтоматичних установках?

13Як здійснюється вибивання виливків з кесонів?

1.2.3 Проектування стрижневого відділення

Загальні положенння. Вибір методів виготовлення стрижнів. Виготовлення стрижнів на машинах. Виготовлення стрижнів на поточних

13

лініях. Виготовлення стрижнів з холодно – тверднучих сумішей. Виготовлення стрижнів з пісчаних сумішей. Сушіння стрижнів. Визначення площі стрижневого відділення. Планування відділення. Заходи щодо охорони праці.

Посилання на літературу: /1/ 83–117, /3/ 114-139, /4/ 84-103, /5/ 27-29

Методичні вказівки

У стрижневому відділенні виконуються операції виготовлення, фарбування, сушіння (якщо необхідно), зачищення і зборки стрижнів, їхній контроль і комплектація. На площах цього відділення розміщають каркасна дільниця, склади для добового зберігання стрижневих ящиків, плит і готових стрижнів. Організація роботи стрижневого відділення і вибір методу виготовлення стрижнів залежать від характеру лиття.

Вибір технологічних процесів і обладнання для виготовлення стрижнів здійснюється після розбивки всієї номенклатури стрижнів по масі й розмірам. При цьому враховується серійність виробництва, технологія виготовлення форм для окремих потоків виливків, можливість використання різних видів обладнання і стрижневих сумішей.

Розрахунок стрижневого відділення ведеться в послідовності:

1)Розрахунок кількості стрижнів і їхньої маси і об’єму на річну програму.

2)Розбивка номенклатури стрижнів на групи по масі.

3)Визначення кількості потоків для кожної групи і їхньої потужності.

4)Вибір методу виготовлення стрижнів

5)Розрахунок кількості встаткування.

6)Визначення площі стрижневого відділення.

Програмою стрижневого відділення є річна кількість стрижнів, яка повинна забезпечити випуск проектної програми придатних виливків. При масовому або багатосерійному виробництві кількость стрижнів визначається за наявним даними повної номенклатури виливків. При відсутності технологічних розробок на номенклатуру виливків (при дрібносерійному або одиничному виробництві) кількість стрижнів розраховують по нормах витрати на 1 т річного випуску виливків.

Розбивка стрижнів на групи по масі дозволяє визначити кількість, масу або об’єм стрижнів даної групи і дає можливість звести кілька груп в один технологічний потік для виготовлення їх на одному обладнанні.

При виборі методів виготовлення стрижнів варто керуватися наступними основними положеннями:

-при масовому і багатосерійному виробництві технологічні процеси та обладнання повинні забезпечувати високу продуктивність;

-комплексні лінії повинні містити в собі встаткування як для виготовлення стрижнів, так і для їхньої обробки, фарбування, й ін.;

-при серійному, дрібносерійному, одиничному виробництві переважно застосовувати суміші, що самотвердіють, на основі смол,

14

рідкого скла, алюмофосфатних зв’язуючих, що сприяє зниженню трудомісткості виготовлення та вибивання стрижнів, підвищує їхня точність;

-припустимо в окремих випадках застосування сумішей, що вимагають теплового сушіння, наприклад при виготовленні масивних стрижнів;

-при проектуванні варто прагнути звести до мінімуму кількість технологічних потоків, використовуючи багатогніздові ящики для дрібних стрижнів.

Використовуючи всілякі комплексно-механізовані стрижневі лінії, варто мати на увазі, що для кожного конкретного цеху (відділення) компонування ліній може бути змінено зі збільшенням або зменшенням габаритів ліній, окремих її дільниць (наприклад, розмірів дільниць твердіння суміші, підсушування фарби, накопичення готових стрижнів і ін.).

Крім цього можуть використатися формувальні машини, змішувачі для ХТС, РСС, вібростоли та інше встаткування.

Залежно від маси стрижнів і обсягу програми підбирається стрижневе встаткування. На дільниці можуть виготовлятися стрижні однієї або декількох груп. Стрижневе відділення може складатися з одного або декількох дільниць.

Основою вибору обладнання для виготовлення стрижнів є маса стрижня і максимальні розміри стрижневого ящика. При проектуванні сучасних ливарних цехів доцільно повністю механізувати й автоматизувати виготовлення стрижнів шляхом застосування потокових комплексно - механізованих і автоматизованих ліній. На базі стандартних ліній можна спроектувати стрижневі ліній з іншою продуктивністю та габаритами, розрахувавши необхідні технічні дані окремих дільниць лінії і продуктивність змішувача.

Кількість стрижневих машин або ліній, необхідних для виконання програми, для кожного технологічного потоку визначається по відомих формулах.

При проектуванні приймається число стрижневих машин або ліній, відмінне від розрахункового, тому що враховується коефіцієнт завантаження. Коефіцієнт завантаження стрижневого обладнання повинен бути нижче або дорівнювати відповідному коефіцієнту для формувального обладнання. Це необхідно для того, щоб стрижневе відділення не затримувало роботу формувального - складальних дільниць цеху. При одержанні незадовільного розподілу стрижнів між потоками та дільницями стрижневого відділення й великій нерівномірності завантаження встаткування варто зробити перерозподіл технологічних потоків або вибрати інше встаткування та повторити розрахунки до досягнення оптимального рішення.

При застосуванні сумішей, що вимагають теплового сушіння, у стрижневому відділенні необхідно передбачати обладнання для сушіння

15

стрижнів. Сушіння може проводитись у сушарках періодичної або безперервної дії. У випадку застосування різних технологічних процесів у стрижневому відділенні варто розподілити стрижні по технологічним групам з урахуванням їх розмірів і необхідного режиму сушіння.

Площа стрижневого відділення залежить від серійності виробництва, габаритів стрижнів і встановленого обладнання. У цехах масового й багатосерійного виробництва з використанням автоматичних і механізованих ліній площі стрижневих відділень становлять 50…100 % від площі формувального відділення. При виготовленні стрижнів на плацу розрахунок площ можна виконувати по кількості робочих місць. Площа каркасного відділення приймається залежно від потужності цеху. В стрижневому відділенні необхідно передбачити також площі для зберігання добового запасу стрижневих ящиків і стрижнів, комори для зберігання допоміжних матеріалів і ін.

Готові стрижні транспортуються у формувальні відділення за допомогою підвісних замкнутих конвеєрів з автоматичним адресуванням, електрокар на стрижневих плитах, етажерках або коробах.

Специфічними умовами праці стрижневих відділень, що шкідливо відображаються на здоров'я робітників, являються тепловиділення на дільницях виготовлення стрижнів по гарячих ящиках, сушіння й підсушування стрижнів; виділення газів при сушінні стрижнів, виготовлених із сумішей, що містять органічні зв’язуючі; виділення шкідливих речовин синтетичних смол і каталізаторів на дільницях виготовлення стрижнів із ХТС; виділення кварцового пилу під час роботи піскодувних і піскострільних машин. Проектуючи стрижневе відділення, необхідно передбачати заходи для безпечних і сприятливих санітарногігієнічних умов праці.

Питання для самоперевірки

1 Які операції виконуються у стрижневому відділенні ливарного

цеху?

2Послідовність розрахунків стрижневого відділення.

3Як визначається програма стрижневого відділення в умовах масового або багатосерійного виробництва виливків?

4Як розраховується кількість або маса стрижнів на програму в умовах дрібносерійного та одиничного виробництва виливків?

5За якими ознаками розподіляється номенклатура стрижнів на

групи?

6За якими ознаками вибирається обладнання для виготовлення

стрижнів?

7Від яких чинників залежить площа стрижневого відділення?

8Які допоміжні дільниці необхідно передбачати у складі стрижневого відділення?

16

1.2.4 Проектування сумішоприготувального відділення

Загальні положенння. Розрахунок витрати сумішей. Вибір сумішоприготувального обладнання. Допоміжне обладнання. Планування відділення. Заходи щодо охорони праці.

Посилання на літературу: /1/ 118–130, /2/ 23–24, /3/ 140-159, /4/ 103111, /5/ 29-31

Методичні вказівки

Сучасні технологічні процеси виготовлення форм і стрижнів (із РСС, ХТС, ПСС) передбачають готування сумішей безпосередньо на робочих місцях. Тому, якщо в проекті передбачається застосування тільки таких сумішей, окремо розрахунки сумішоприготувального відділення не виконуються, а розраховуються тільки витрати сумішей і компонентів.

У сумішоприготувальних відділеннях наготовлюють різні види піщано-глинистих сумішей, а також базові суміші (напівпродукти) для подальшого введення в них спеціальних домішок.

Сумішоприготувальні відділення можуть бути централізованими, коли в них виробляються всі суміші для цеху, і спеціалізованими, призначеними для одного відділення (наприклад, для автоматичної формувальної лінії).

При проектуванні цехів масового і багатосерійного виробництва із застосуванням автоматичних або механізованих ліній, що споживають велику кількість сумішей, доцільно сумішоприготувальну дільницю встановлювати безпосередньо в лінії. Обслуговування сумішшю окремих ліній такими дільницями створює більшу маневреність при виготовленні суміші.

Для визначення необхідної кількості сумішоприготувального обладнання потрібно знати річну потребу формувальної та стрижневої суміші. Загальна витрата сумішей на річну програму визначається по даним розрахунків формувальних і стрижневих відділень і розраховується роздільно по видах сумішей.

В умовах багатосерійного виробництва при наявності точної програми розрахунок необхідної витрати сумішей виконується по видах і по розмірах форм для кожного типорозміру опок відповідно до розрахунків формувальних відділень. В умовах дрібносерійного й індивідуального виробництва при відсутності точних даних користуються середніми нормами витрати сумішей на 1 т придатних виливків залежно від їхньої маси і розмірів форм.

При виборі типу змішувача, варто пам'ятати наступне:

- змішувачі з вертикальними котками застосовуються для приготування високоякісних піщано-глинистих (піщано-масляних) сумішей;

17

-змішувачі з горизонтальними котками - для приготування єдиних і наповнювальних піщано-глинистих і піщано-бентонітових сумішей при формуванні по-сирому, і особливо в умовах масового виробництва виливків;

-змішувачі лопатеві безперервної або периодичної дії коритного типу - для приготування ХТС, РСС;

-змішувачі лопаткові барабанного типу - для приготування РСС, цементних сумішей.

Для розрахунку кількості змішувачів необхідно знати обсяг неущільненої суміші. Тому варто враховувати різницю в щільності неущільненої суміші і ущільненої.

Необхідна кількість змішувачів для приготування суміші розраховується по загальноприйнятих методиках. При розрахунках варто звертати увагу на те, що коефіцієнт завантаження змішувачів не повинен перевищувати коефіцієнт завантаження формувального обладнання. Також необхідно звернути увагу на те, що продуктивність змішувача залежить від состава суміші, що готується, і визначається необхідним часом перемішування компонентів суміші і об’ємом замесу. Необхідна продуктивність змішувачів для приготування суміші, що самотвердіє, залежить від часу живучості цієї суміші і визначається виходячи з кількості суміші й часу заповнення форми або стрижневого ящика.

Ускладі сумішоприготувального відділення визначається необхідне обладнання для підготовки матеріалів - установки для сушіння піску й глини, готування глинистої суспензії, охолодження оборотної суміші й ін.

Для подачі сипучих матеріалів (сухого піску, сухої меленої глини й ін.) у бункери над бігунами рекомендується застосовувати пневмотранспорт. Підготовлена оборотна суміш транспортується за допомогою стрічкових конвеєрів. Рідкі компоненти сумішей надходять у бігуни по трубопроводах. Подача готових формувальних сумішей до місць споживання здійснюється стрічковими конвеєрами і повинна бути автоматизованою.

При компонуванні сумішоприготувального відділення варто передбачати приміщення для пультів керування, експрес лабораторій сумішей, розміщення вентиляційних установок і ін.

Питання для самоперевірки

1Які операції виконуються в сумішоприготувальних відділеннях ливарних цехів?

2В яких випадках у ливарному цеху сумішоприготувального відділення не передбачається?

3У чому різниця між централізованим і спеціалізованим сумішоприготувальним відділенням?

4Послідовність розрахунків сумішоприготувального відділення.

18

5Як визначається кількість формувальної суміші на річну програму умовах масового та багатосерійного виробництва виливків?

6Як визначається кількість формувальної суміші на річну програму в умовах дрібносерійного та одиничного виробництва виливків?

7Як визначається кількість стрижневої суміші на річну програму?

8Як визначити продуктивність змішувача?

9Як визначається кількість допоміжного обладнання сумішоприготувального відділення?

10Яким чином транспортуються сухі сипучі матеріали у бункери?

11Яким чином транспортуються рідкі компоненти сумішей?

12Як здійснюється подача готових формувальних сумішей до місць споживання?

13Яке призначення експрес лабораторій сумішей?

1.2.5 Проектування відділень обрубки, очистки й термічної

обробки

Організація очистних робіт. Розбивка виливків на технологічні потоки. Особливості розрахунків кількості очистного обладнання й термічних пічей. Проектування дільниць грунтування виливків. Планування відділення. Заходи щодо охорони праці.

Посилання на літературу: /1/ 171–209, /3/ 160-181, /4/ 118-142

Методичні вказівки

У відділенні обрубки, очистки й термічної обробки можуть виконуватися наступні операції:

­відбиття або відрізка ливників і надливів;

­очищення лиття від пригару й окалини;

­видалення залишків стрижнів і формувальної суміші з виливків;

­обрубка й зачищення виливків;

­виправлення дефектних виливків;

­термічна обробка виливків;

­ґрунтовка поверхні виливків;

­контроль якості.

Проектування очисного відділення починається з аналізу номенклатури виливків і виконання послідовно наступних операцій.

1) Розбивка всієї номенклатури виливків на групи по масі, що дозволяє виявити кількість передбачуваних технологічних потоків; розбивка виливків на групи з однаковими операціями здійснюється з урахуванням виду сплаву, конфігурації виливка, серійності і вимог до якості виливка.

19

2)Встановлення оптимальної потужності потоку для кожної групи, вибір раціонального технологічного процесу й обладнання для даної групи.

3)Розрахунки кількості й компонування обладнання й робочих

місць.

Все обладнання повинне розміщатися відповідно до послідовності операцій по очищенню з дотриманням потокового методу обробки виливків. Марку, продуктивність і іншу характеристику обладнання, що розраховується, можна приймати за довідковим даними, даних каталогів обладнання, рекламних проспектів й ін.

Для виливків зі сталі, ковкого чавуну й інших сплавів в очисних відділеннях передбачаються дільниці для термічної обробки виливків. Вид термічної обробки обумовлюється технологічними умовами на виливки. У масовому виробництві застосовуються методичні печі, печі конвеєрного, елеваторного й тунельного типів, а в серійному й одиничному виробництві

-камерні термічні печі періодичної дії. Можливо також використання шахтних електричних печей. Режим термічної обробки виливків визначається по технологічних картах або довідникам. Типи термічних печей та необхідна кількість визначаються роздільно для кожного виду термообробки. Продуктивність термічної печі камерного типу визначається площею поду, питомим навантаженням на под і тривалістю циклу термічної обробки. Продуктивність термічних печей або агрегатів безперервної дії зазначено в паспортних даних.

Завершальною операцією в циклі виготовлення виливків є ґрунтовка. Ґрунтувальні дільниці ливарних цехів відносяться до очисних відділень, розташовуються послідовно технологічному потоку й відокремлюються глухими вогнестійкими стінками. Вибір технологічного процесу ґрунтовки в основному залежить від серійності, габаритів і маси виливків. Технологічний процес ґрунтовки включає підготовку поверхні виливків, ґрунтовку й сушіння виливків після фарбування. Розрахунок кількості обладнання виконується за стандартною методикою.

Готові виливки зберігаються на складах готового литва в стелажах, ящиках або на підлозі. У ливарних цехах передбачаються також проміжні склади виливків до й після термообробки, комплектувальний склад готового лиття. Норми для розрахунку площі складів виливків до й після термічної обробки наведено в літературі.

У відділеннях обрубки й очистки також повинні бути передбачені дільниці для контролю, розмітки, виправлення дефектів виливків.

Специфічними, що шкідливо відображаються на здоров'я робітників умовами праці в термообрубних відділеннях ливарних цехів варто вважати рясне пилоутворення при очищенні виливків; перевищуючі припустимі межі шум при роботі очисного обладнання; перенапруга рук і поперекової області, а також струс у всім тілі обрубників при видаленні заливів рубильними молотками; травматизм від ударів шматочками металу, що утворяться під час обрубання виливків; тривале теплове опромінення при

20