Приходько - метод указания ПЛЦ (51) рус
.pdfМИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ, МОЛОДЕЖИ И СПОРТА
УКРАИНЫ
ДОНБАССКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ МАШИНОСТРОИТЕЛЬНАЯ
АКАДЕМИЯ
МЕТОДИЧЕСКОЕ ПОСОБИЕ
к практическим и самостоятельным работам по дисциплине
«Проектирование литейных цехов»
для студентов специальностей
7.05040201 «Литейное производство черных и цветных металлов и сплавов» и
7.05050202 «Оборудование и технологии литейного производства»
дневной и заочной форм обучения
Утверждено
на заседании ученого совета
Протокол № |
от |
Краматорск 2011
УДК 621.74.
Методическое пособие к практическим и самостоятельным работам по дисциплине «Проектирование литейных цехов» для студентов специальностей 7.05040201, 7.05050202 дневной и заочной форм обучения.
/Сост. О. В. Приходько. – Краматорск: ДГМА, 2011. – 50 с.
Впособии представлены подробная методика проектирования, правила разработки проектов цехов литейного производства, справочные данные и ссылочная информация, необходимые для выполнения заданий к практическим занятиям по дисциплине «Проектирование литейных цехов», а также соответствующего раздела дипломного проекта.
Составитель |
О. В. Приходько, ст. преп. |
Отв. за выпуск |
В. К. Заблоцкий, проф. |
2
СОДЕРЖАНИЕ |
|
|
|
1 Практическая работа № 1. |
|
|
|
4 |
|
||
Методика расчета производственной программы цеха |
|
|
|
2 Практическая работа № 2. |
|
8 |
|
Определение режима работы и расчеты фондов времени |
|
|
|
3 Практическая работа № 3. |
10 |
||
Проектирование плавильных отделений |
|
|
|
4 Практическая работа № 4. |
17 |
||
Проектирование формовочно-заливочно-выбивных отделений |
|
|
|
5 Практическая работа № 5. |
25 |
||
Проектирование стержневых отделений |
|
|
|
6 Практическая работа № 6. |
32 |
||
Проектирование смесеприготовительных отделений |
|
|
|
7 Практическая работа № 7. |
37 |
||
Проектирование термообрубных отделений |
|
|
|
8 Практическая работа № 8. |
43 |
||
Проектирование складов шихтовых и формовочных материалов |
|
|
|
3
1 ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА № 1
МЕТОДИКА РАСЧЕТА ПРОИЗВОДСТВЕННОЙ ПРОГРАММЫ ЦЕХА
Цель работы.
В соответствии с вариантом задания произвести анализ исходных данных для проектирования и рассчитать производственную программу цеха.
План работы.
1.Обоснование программы объекта проектирования
2.Особенности формирования точной, приведённой и условной программ для литейных цехов и предприятий.
3.Расчеты производственных программ цехов различного назначения.
Разработка проекта или реконструкции цеха начинается с анализа задания и исходных данных для проектирования. Эти данные включают в себя: производственную программу, вид сплава отливок, группу сложности, параметры и назначение изготавливаемых отливок, уровень требований к качеству литья, характер и особенности предприятия, в составе которого должен функционировать литейный цех, серийность производства.
По существующей классификации устанавливают характер проектируемого или реконструируемого цеха по мощности, номенклатуре отливок, серийности производства. Затем определяются особенности задания, связанные с географическим расположением: климатические условия, энергоресурсы, поставщики материалов и изделий, особенности удаления отходов производства, потребители продукции.
Производственная программа является основанием для разработки проекта. Имея программу, приступают к её анализу, цель которого - определение характера намечаемого производства. Для этого все отливки разбивают на группы по массе. Производственная программа может быть точной, приведенной или условной. Точная (подетальная) программа применяется при проектировании литейных цехов крупносерийного и массового производства с устойчивой и ограниченной номенклатурой литья. К ней прилагаются спецификации и чертежи для всей номенклатуры выпускаемых отливок. Примерная форма точной программы производства массовых и крупносерийных отливок приведена в табл. 1.1. Расчеты в этом случае вести удобно, если число наименований отливок не велико.
Приведенная программа характерна для цехов серийного производства номенклатурой до 500 наименований при повторяемости не ниже 200 шт. в год по одной отливке. Расчёт проекта по приведенной программе производится в случаях:
1) номенклатура известна, но очень обширна;
4
Таблица 1.1 – Примерная форма точной программы цеха
|
|
|
Масса, кг |
|
|
|
|
|
|
Количество |
Масса, кг, |
|
||||
|
Количествоотливок на программу, шт. |
отливки |
программунаотливок, т |
формевотливок |
|
питающей-Литниково системы |
|
металлаЖидкогонаформу |
Количествоотливок в форме, шт. |
|
Габаритыопок, мм |
стержней, шт |
|
|
сплаваМарка |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
Наименование |
|
|
отливкуна |
формуна |
стержняодного |
формунастержней |
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
отливки |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Мелкое литье |
|
|
|
|
|
|
|||
Вилка |
285000 |
6,1 |
1738,5 |
36,6 |
|
31,3 |
|
67,8 |
6 |
|
500х400х150 |
2 |
12 |
1,5 |
18,0 |
35Л |
Коромысло |
150000 |
3,0 |
450 |
24,0 |
|
20,0 |
|
44 |
8 |
|
500х400х150 |
0,5 |
4 |
0,6 |
2,4 |
35Л |
… |
… |
|
… |
… |
|
… |
|
… |
… |
|
500х400х150 |
… |
… |
… |
… |
… |
Всего по группе |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Среднее |
литье |
|
|
|
|
|
|
|
Шкив |
185000 |
18 |
3330 |
36… |
|
35 |
|
71 |
2 |
|
800х600х200 |
3 |
6 |
2 |
12 |
… |
… |
… |
… |
… |
… |
…. |
… |
… |
|
… |
… |
…. |
… |
… |
… |
||
Всего по группе |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ИТОГО по цеху |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Таблица 1.2 – Примерная форма приведенной программы цеха
Группа |
Наименование |
|
Заданная программа |
|
Переводной |
Приведенный |
||
Годовой |
Масса |
Годовой |
|
Годовой |
||||
отливок по |
|
годовой выпуск |
||||||
отливки |
выпуск, |
отливки, |
выпуск, т |
|
выпуск по |
коэф. К |
||
массе, кг |
|
по группе, шт |
||||||
|
шт |
кг |
|
|
группе, т |
|
||
|
|
|
|
|
|
|||
|
Крышка |
1000 |
7 |
7,0 |
|
|
|
|
|
Корпус |
5000 |
10 |
50,0 |
|
|
|
|
До 30 |
Стакан |
4000 |
20 |
80,0 |
|
271,2 |
271,2/99=2,739 |
4500х2,739=12327 |
Палец |
500 |
20 |
10,0 |
|
||||
|
|
|
|
|
||||
|
Колесо |
4500 |
22 |
99,0 |
|
|
|
|
|
Ползун |
900 |
28 |
25,2 |
|
|
|
|
Св. 30…100 |
… |
… |
… |
… |
|
… |
… |
… |
… |
|
|
|
|
|
|
|
|
… |
… |
… |
… |
… |
|
… |
… |
… |
ИТОГО |
|
|
|
|
|
… |
… |
… |
6
2) чертежи и спецификация имеется только на часть подлежащих изготовлению отливок.
В таких случаях приведенная программа включает не всю номенклатуру, а так называемые типовые детали-представители, имеющие наибольшую долю (25...50 %) в программе выпуска, аналогичные по массе, сложности, трудоемкости, технологическому процессу. Пересчет заданной программы на приведенную производится по группам массы с помощью переводных коэффициентов. Переводной коэффициент определяется отношением суммарной массы всех отливок заданной программы к суммарной массе отливок, принятых за типовые. Пример расчета приведеннной программы представлен в табл. 1.2.
Условная программа характерна для литейных цехов единичного и мелкосерийного производства при обширной номенклатуре и отсутствии чертежей и спецификаций по отливкам. В таких случаях производственная программа представляется примерным распределением отливок по массе.
Расчеты производятся на основании укрупненных техникоэкономических показателей по данным передовых заводов, типовых проектов, справочным литературным данным. Пример условной программы представлен в табл. 1.3
Таблица 1.3 – Примерная форма условной программы цеха
Группа |
|
|
|
Количество |
|
Масса, т |
|
|
|
|
|
|
% к |
||
отливок |
|
Наименование |
Сплав |
на |
|
отливок |
|
|
|
общей |
|||||
по |
|
программу, |
отливки |
на |
|||
массе, кг |
|
|
|
шт |
|
программу |
массе |
|
|
|
|
отливок |
|||
|
|
Корпус |
СЧ10 |
125 |
25 |
3,125 |
|
Мелкие |
|
Блок |
СЧ10 |
15 |
40 |
0,6 |
|
|
Скоба |
СЧ25 |
80 |
60 |
0,48 |
|
|
|
|
|
|||||
|
|
… |
… |
… |
… |
… |
… |
Всего по группе |
|
515 |
|
3500 |
10 |
||
Средние: |
|
… |
… |
… |
… |
… |
… |
|
… |
… |
… |
… |
… |
… |
|
|
|
||||||
Всего по группе |
|
… |
|
… |
… |
||
Крупные |
|
… |
… |
… |
… |
… |
… |
|
… |
… |
… |
… |
… |
… |
|
|
|
… |
… |
… |
… |
… |
… |
Всего по группе |
|
… |
|
… |
… |
||
|
Итого по цеху |
|
… |
|
35000 |
100 |
|
Контрольные вопросы:
1.Форма точной программы.
2.Форма приведенной и условной программы.
3.Как выбираются детали-представители?
2 ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА № 2
ОПРЕДЕЛЕНИЕ РЕЖИМА РАБОТЫ И РАСЧЕТЫ ФОНДОВ ВРЕМЕНИ
Цель работы.
Всоответствии с вариантом задания определить режим работы литейного цеха и произвести расчеты фондов времени работы.
План работы.
1. Обоснование выбора режима работы литейного цеха.
2. Особенности расчетов номинального фонда времени для разных режимов работы цеха.
3. Расчеты фондов времени работы оборудования и работающих.
Внастоящее время в литейных цехах применяются два режима работы: последовательный и параллельный.
При последовательном режиме работы основные технологические операции выполняются последовательно в различные периоды суток на одной и той же площади. Существует несколько видов последовательных режимов работы. Двухсменный последовательный режим — в первую смену производится формовка и сборка, а во вторую заливка и выбивка. Этот режим применяется для простого среднего и мелкого тонкостенного литья, требующего немного времени на заливку, остывание, выбивку при небольшой площади цеха, небольших заказах и средней механизации производства. Трехсменный последовательный режим — в первую смену производится формовка и сборка, во вторую — заливка, в третью — выбивка и подготовка рабочих мест. Такой режим применяется при изготовлении крупных отливок в мелкосерийном и индивидуальном производстве маломеханизированных цехов.
При параллельном режиме работы все технологические операции выполняются одновременно на различных производственных участках. Бывают односменные, двухсменные и трехсменные параллельные режимы работы. Параллельный режим работы организуется в механизированных литейных цехах мелкосерийного, серийного и массового производства.
Наибольшее распространение получил двухсменный параллельный режим, при котором третья смена отводится для профилактики и ремонта оборудования.
При единичном и мелкосерийном производстве чаще применяется последовательный режим, при крупносерийном и массовом производстве
—параллельный. Для чугунолитейных цехов наиболее рациональным является двухсменный параллельный режим работы. В фасонносталелитейных цехах, где производственный процесс связан с непрерывной работой плавильных печей, целесообразно использовать
параллельный трехсменный режим.
8
При выборе режима работы проектируемого цеха необходимо соблюдать требования охраны труда, которые не допускают в общем, неизолированном помещении одновременно производить формовку, сборку и операции по заливке, выбивке литья, обрубке.
При проектировании применяют три вида годовых фондов времени работы оборудования и рабочих: календарный, номинальный и действительный.
Календарный, Тк. Равен количеству дней или часов в году. Номинальный, Тн. Это годовое время, в течение которого по
принятому режиму предприятие может работать без потерь. Номинальный фонд времени работы ориентировочно можно определить по формуле
ТН к а Р , |
(2.1) |
где к – количество часов в смене,
а– число смен работы,
Р– количество рабочих дней в году.
Действительный, Тд, определяется путем исключения из номинального фонда неизбежных потерь времени для нормально организованного производства.
Для определения действительного фонда времени работы оборудования из номинального фонда времени исключают время пребывания оборудования в плановых ремонтах, установленное Нормами системы планово-предупредительных ремонтов (ППР). Эти потери (в %) зависят от типа оборудования и от сменности работы оборудования [ кнорре, логинов]. Все проектные расчеты ведут относительно действительного фонда времени работы оборудования.
Действительный годовой фонд времени рабочих мест (кессонов, стендов и т.п.) принимается равным номинальному фонду.
Для определения действительного фонда времени рабочих из номинального односменного фонда времени исключают 10…12 % плановых потерь времени (отпуск, больничные и т.д.).
При проектировании цеха все расчеты фондов времени сводят в таблицу.
Таблица 2.1 – Расчет фондов времени работы
Отделения |
Вид |
Количество |
Годовойфонд времени |
|||
смен |
Рабочего |
|
|
|||
цеха |
оборудования |
Оборудования |
Рабочего |
|||
работы |
места |
|||||
Плавильное |
ДСП 6 |
|
|
|
|
|
|
ДСП 12 |
|
|
|
|
|
Формовочное |
… |
|
|
|
|
|
Стержневое |
… |
|
|
|
|
|
… |
… |
|
|
|
|
|
9
Контрольные вопросы:
1.От каких факторов зависит выбор режима работы цеха?
2.Как определяется номинальный фонд времени работы?
3.Как определяется действительный годовой фонд времени работы оборудования и работающих?
4.От чего зависит процент потерь рабочего времени оборудования?
3 ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА № 3
ПРОЕКТИРОВАНИЕ ПЛАВИЛЬНЫХ ОТДЕЛЕНИЙ
Цель работы.
В соответствии с вариантом задания произвести обоснованный выбор необходимого плавильного, подъемно-транспортного и другого оборудования, рассчитать его количество и разработать схему размещения оборудования в проектируемом отделении.
План работы.
1.Анализ исходных данных и обоснование выбора необходимого плавильного оборудования.
2.Составление баланса металла и ведомости шихтовых материалов.
3.Расчет количества плавильных агрегатов.
4.Расчет количества ковшей.
5.Расчет кранового оборудования.
6.Разработка схемы размещения оборудования в отделении и основных грузопотоков (вид и направление движения грузов).
Выбор плавильного агрегата можно осуществлять, ответив на заданные вопросы:
какие существуют плавильные агрегаты для плавки данного сплава
какие у них преимущества и недостатки
какая из плавильных печей и почему больше подходит для плавки заданного сплава
При выборе печей необходимо учитывать особенности состава сплава, объем производства, номенклатуру отливок, требования к качеству отливок и их конструктивные особенности, технико-экономические показатели, перспективы развития цеха и другие параметры. Так же следует учитывать, что вагранки являются печами непрерывного действия, позволяющими производить отбор металла по мере необходимости. При этом для накапливания большого количества металла предусматривается установка обогреваемых копильников, печей-миксеров. Для дуговых и индукционных печей емкость печи определяется как возможностью снабжения металлом литейных конвейеров непрерывно сравнительно небольшими порциями, так и необходимостью заливки крупных и тяжелых
10