Расчёт фонда времени работы оборудования

 

 

Содержание

Введение

1. Производственная программа……………………………………….….....4

1. Расчёт фонда времени работы оборудования………………...…......4

2. Обоснование проектирования термического отделения…………....5

2. Назначение и условия работы детали...…………………………….…….6
3. Обоснование выбора марки стали……………..………… ……….............8
4. Обоснование выбора технологии термической обработки изделия……………………………..…..…………………………………..........11

1. Маршрутная технология изготовления детали………..…………...11

2. Технология термической обработки валка для прокатки шара диаметром30мм…………………………………………….……...……..12

4.3 Контроль качества термической обработки детали…………….....14

4. Расчет времени нагрева……………………………………………...15
5. Расчет времени выдержки……………………………..…………….17
6. Расчет времени охлаждения……………………………….……..….17

5. Выбор и расчет оборудования для реализации термической обработки валка……………………………………………………..............................19

1. Выбор основного оборудования……………………………….......19

2. Выбор дополнительного оборудования……… ……………..…....24
3. Выбор вспомогательного оборудования………………………….24
4. Расчет необходимого количества оборудования……………........25

6. Механизация технологических процессов……………..........................28
7. 7Планировка термического отделения, грузопотока…………...….......30
8. Охрана труда и техника безопасности………………..............................31

Заключение…………………………………………………………………....35

Список литературы………………………………………………………..….36

 

Аннотация

 

Максимова Н.В. Проектирование термического отделения для обработки деталей типа «валок» в условиях ОАО «Гурьевский металлургический завод». Курсовая работа по специальности «Металловедение и термическая обработка металлов» (150105).- Новокузнецк, 2012г. – 40 с, таблиц 7, иллюстраций 6  , источников 14, чертежей 3 листа.

В проекте рассмотрена технология производства прокатного, приведен режим термической обработки. Произведен расчет времени нагрева и охлаждения детали, а также выбор оборудования и расчет его потребного количества. Также представлена возможная планировка участка и грузопотоки в нем.

 

 

 

 

 

Исполнитель                                     ___________                Максимова Н.В.

                                                          ( подпись)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Введение

 

Завод производит широкий сортамент металлургической продукции: уголок стальной горячекатаный равнополочный, швеллер стальной горячекатаный, круг горячекатаный, валки прокатных станов и многое другое.  На предприятии отработана технология выплавки хромистых и низколегированных марок стали и технология для производства шаров повышенной твердости по качеству выше существующего ГОСТа.

Ввиду того, что шаропрокатное производство является основным в условиях ОАО «Гурьевский металлургический завод», большое внимание уделяется прокатным валкам, так как они являются незаменимой деталью шаропрокатного оборудования прокатного производства.

В данном курсовом проекте основное внимание уделяется валкам для прокатки шаров из инструментальной стали.

Задачей данного курсового проекта является проектирование термического отделения для окончательной термической обработки валков для прокатки шаров диаметром 30 мм.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1 Производственная  программа

 

  Годовая производственная  программа характеризует объём  работы термического отделения, является основой для проектирования термического отделения. Знание годовой программы, количества и типа деталей необходимо для выбора технологических процессов, оборудования, а также для обеспечения лучших технико-экономических показателей (таблица 1).

Таблица 1 – Годовая программа

наименование изделия	габаритные размеры, d, мм	масса, кг		% запасных деталей	годовая программа
		1 шт.	Садка		шт.	тонны
Прокатные Валки	463	250	250	3	134	34,65

 

1. Расчёт фонда времени работы оборудования

 

Термическое отделение работает по прерывному графику с учётом выходных и праздничных дней. Двухбригадный график работы при двенадцати часовой рабочей смене осуществляется при следующем графике (таблица 2).

 

Ф = Д×Н(1 – В/100);

где  Ф – годовой фонд времени работы оборудования, ч;

        Д – число рабочих дней в году,   Д=264;

       В – потери времени на ремонт, 5%.

       Н – число рабочих часов в сутках.

Фонд  времени оборудования специального назначения:

Ф=264×8(1-5/100)=1824ч.

Таблица 2 – График работы термистов

 

Дни месяца	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15	16
Отработано часов	12	12	12	12	12	12		12	12	12	12	12	12		12	12
Часы начала смены	8	8	8	20	20	20		8	8	8	20	20	20		8	8
Дни месяца	17	18	19	20	21	22	23	24	25	26	27	28	29	30
Отработано часов	12	12	12	12		12	12	12	12	12	12		12	12	12	12
Часы начала смены	8	20	20	20		8	8	8	20	20	20		8	8	8	20

 

2. Обоснование проектирования термического отделения

 

В данном курсовом проекте необходимо спроектировать термическое отделение для проведения термической обработки прокатных валков для прокатки шара диаметром 30 мм, которое обеспечит минимальные затраты на производство изделий и улучшит качество выпускаемой продукции; повысит производительность труда, снизит себестоимость продукции.

Термическое отделение входит в состав ремонтно-механического цеха Гурьевского  металлургического завода (ОАО «ГМЗ»).

 В данном отделении осуществляются такие операции термической обработки как : закалка, отпуск, операции ХТО (цементация, газовое азотирование).

В термическом отделении ОАО «ГМЗ» продукция не производится, а только улучшается её качество, используя различные виды термической обработки. В результате этого обеспечиваются необходимые механические свойства инструментов. На термическое отделение ложится значительная часть ответственности за качество продукции, выпускаемой заводом.

 

 

 

2 Назначение и  условия работы детали

 

Прокатный валок является рабочей частью прокатного стана. Проходя между прокатными валками, металл обжимается (уменьшается высота поперечного сечения проката) и вытягивается (увеличивается длина проката), приобретая при этом требуемую форму и размеры. Валок является основным инструментом, эксплуатационные характеристики которого оказывают влияние на производительность прокатных станов и качество продукции (рисунок 1 ).

 

 

 

1. заготовка, 2- первый валок, 3- центрирующий упор, 4- второй валок.

Рисунок 1- Валки для прокатки шаров

 

Прокатный валок состоит :

1. бочки – рабочая часть, непосредственно касается металла и производит его деформацию, бывают профилированными (для сортового проката) или нет (для листового);
2. шеек – опорная часть, устанавливается на подшипники;
3. приводных концов – служат для соединения с приводом через муфту или шпиндель;

Прокатные рабочие валки изготавливаются из чугуна, а прокатные опорные валки – из стали, так как поверхность рабочих валков должна иметь большую твёрдость.

Прокатные валки работают при повышенных температурах, многократных теплосменах, динамических нагрузках, а в ряде случаев и при значительном коррозионном воздействии обрабатываемого металла. Поэтому назначение, условия,  в которых работают детали и требования,  предъявляемые к ним  (ГОСТ 5950 – 73) следующие:

1. высокое сопротивление пластической деформации; предел текучести при рабочих температурах должен быть не ниже 980,7 МПа ;
2. теплостойкость, обеспечивается комплексным легированием вольфрамом, молибденом, хромом, ванадием, иногда кобальтом. Придает необходимое сопротивление пластической деформации в рабочей поверхности валка при нагреве. Она характеризуется по температуре, при которой предел текучести остается не ниже 882,6 – 980 МПа, поскольку удельные нагрузки при горячем деформировании достигают 784,5 – 980 МПа, и по температуре нагрева, после которого сталь сохраняет твердость HRC = 45. На эту твердость обрабатывают большинство прокатных валков, так как в этом случае достигаются вязкость и необходимая  износостойкость.
3. высокая вязкость при работе с динамическими нагрузками, не ниже 4 – 4,5 при 20°С и 0,6 МДж / м2 при температуре эксплуатации 400ºС;
4. сопротивление термической усталости (разгаростойкость) –

специфическое свойство, характеризующее устойчивость стали к образованию поверхностных трещин при многократных теплосменах. [7]

 

3 Обоснование выбора марки стали

 

Выбранная марка стали должна обеспечивать после необходимой термической обработки деталей получение такого комплекса механических свойств, которые предусматриваются техническими условиями для данной стали.

При выборе марки стали необходимо учитывать следующие факторы:

а) условия эксплуатации: динамические нагрузки, высокие температуры, абразивный износ;

б) механические свойства: высокая вязкость, твердость, предел текучести, разгаростойкость.

в) технологические и структурные особенности: закаливаемость и прокаливаемость в рабочих сечениях.

Для изготавливаемой детали, а именно трехзаходных валков для прокатки шара диаметром 30 мм, необходимо подобрать марку стали, которая удовлетворяла бы требования предъявляемым на данное изделие.

В качестве материала для изготовления валков наиболее широко используется инструментальные легированные штамповые стали 5ХНМ, либо 5ХГМ или 5ХНВ, которые соответствуют условиям эксплуатации, работы деталей, а также требуемым механическим свойствам на основании ГОСТ (5950 –73) и техническим требованиям на деталь [14].

Данные марки стали имеют схожие механические свойства, но различны по составу (таблица 3).

Углерод повышает прочность стали, чем больше в ней углерода, тем сталь твёрже и прочнее. С ростом содержания углерода  в стали увеличивается количество цементита вторичного по границам зерен и, следовательно, уменьшается количество феррита, то есть увеличивается прочность и твёрдость, а показатели пластичности и вязкости уменьшаются.