Проектирование литейного цеха

Размещено на http://www.allbest.ru/

1 ПРОИЗВОДСТВЕННАЯ ПРОГРАММА ЦЕХА

Производственная программа цеха - служит основанием для проектирования всех отделений, содержит задание на годовой выпуск литья по каждому изделию основной продукции, запасных частей, литья по кооперации, литья для собственных нужд.

1.1 Состав программы

Цех выпускает большое количество отливок из серого чугуна, номенклатура которых представлена в таблице 1.1

Таблица 1.1 - Выпускаемая программа цеха ЛВМ

Группа отливок по массе	Наименование отливки	Сплав	Масса отливки, кг	Всего на программу
				шт	т
1	2	3	4	5	6
до 1,5кг	Ролик	СЧ20	1,2	120000	144
	Цилиндр	СЧ20	1,35	180000	243
	Цилиндр силовой	СЧ20	1,1	140000	154
По группе					541
от 1,5 до 5кг	Подкладка	СЧ20	2,45	220000	539
	Корпус	СЧ20	2,95	550000	1622,5
	Картер	СЧ20	2,5	145000	362,5
	Крышка	СЧ20	2,12	800000	1696
	Втулка	СЧ20	1,78	98000	174,44
	Шкив	СЧ20	1,65	125000	206,25
	Цилиндр тормозной	СЧ20	1,6	140000	224
	Клин	СЧ20	2,5	68800	172
	Фланец	СЧ20	3,8	85000	323
	Основание	СЧ20	5	46000	230
	Ключ	СЧ20	3,33	78500	261,41
	Опора	СЧ20	4,6	280000	1288
	Маховик	СЧ20	4,8	75000	360
Всего по группе					7459
Итого по цеху					8000

Отдельно по каждой весовой группе составляем технологическую ведомость.

Таблица 1.2 - Технологическая ведомость

Наименование отливки	Масса отливки, кг	Программа	Число моделей в блоке	Число блоков в форме	Масса модельного состава, кг
		шт	т			на 1 модель	на 1 блок	на программу
1	2	3	4	5	6	7	8	9
Ролик	1,2	120000	144	1	120000	0,14	0,22	26063,3
Цилиндр	1,35	180000	243	1	180000	0,16	0,24	43981,9
Цилиндр силовой	1,1	140000	154	1	140000	0,13	0,20	27873,3
По группе			541		440000			97918,6
Подкладка	2,45	220000	539	1	220000	0,29	0,43	94644,4
Корпус	2,95	550000	1622,5	1	550000	0,35	0,52	284899,0
Картер	2,5	145000	362,5	1	145000	0,29	0,44	63652,3
Крышка	2,12	800000	1696	1	800000	0,25	0,37	297805,1
Втулка	1,78	98000	174,44	1	98000	0,21	0,31	30630,4
Шкив	1,65	125000	206,25	1	125000	0,19	0,29	36216,0
Цилиндр тормозной	1,6	140000	224	1	140000	0,19	0,28	39332,7
Клин	2,5	68800	172	1	68800	0,29	0,44	30201,9
Фланец	3,8	85000	323	1	85000	0,45	0,67	56716,4
Основание	5	46000	230	1	46000	0,59	0,88	40386,3
Ключ	3,33	78500	261,41	1	78500	0,39	0,58	45900,8
Опора	4,6	280000	1288	1	280000	0,54	0,81	226163,3
Маховик	4,8	75000	360	1	75000	0,56	0,84	63213,3
По группе			7459		2711300			1309762,1
Итого			8000		3151300			1407680,6

Данная таблица содержит только исходные данные, в которых не учтены неизбежные потери на брак. Для каждого производственного участка рассчитывается свой коэффициент, учитывающий потери на брак:

- обрубка и термическая обработка - 1,09;

- обжиг оболочек и заливка - 1,14;

- изготовление форм - 1,17;

- изготовление моделей - 1,32.

Определив все коэффициенты, учитывающие брак, составляем ведомость объёмов производства для определения количества оборудования. Ведомость представлена в таблице 1.3.

Таблица 1.3 - Ведомость объёмов производства

Группа отливок по массе	На программу	Число на программу	Масса модельно -го состава на программу	На программу с учётом брака
				Количество
	шт	т	моделей	блоков		Моделей	Модель ных блоков	Оболо чек
1	2	3	4	5	6	7	8	9
до 1,5кг	440000	541	440000	440000	97918,6	580800	580800	514800
1,5-5кг	2711300	7459	2711300	2711300	1309762,1	3578916	3578916	3172221
Итого		8000		3151300	1407680,7	4159716	4159716	3687021
На программу с учётом брака
Количество	Масса
Блоков отливок	Готовых отливок	Модельного состава	Суспензии (обмазки)	Отливок	Жидкого металла	Металло -завалка
10	11	12	13	14	15	16
501600	479600	129252,5	257,5	589,7	907,2	952,6
3090882	2955317	1728886	2871,6	8130,3	12134,8	12741,5
3592482	3434917	1858138,5	3129,1	8720	13042	13694

2 РЕЖИМ РАБОТЫ ОТДЕЛЕНИЙ И ФОНДЫ ВРЕМЕНИ

В настоящее время в литейных цехах применяются два режима работы: последовательный и параллельный [1]. Наш цех будет работать в параллельном режиме. При параллельном режиме работы все технологические операции выполняются одновременно на различных производственных участках [2]. Наибольшее распространение получил двухсменный параллельный режим, при котором третья смена отводится для профилактики и ремонта оборудования. При данном режиме работы оборудование и площадь литейного цеха используются наиболее рационально. В соответствии с установленным режимом работы нашего литейного цеха определяем фонды времени работы оборудования, рабочих мест без оборудования и самих рабочих [1]. Заносим данные, полученные по расчету фондов времени в таблицу 2.1.

Таблица 2.1 - Годовой фонд времени проектируемого цеха

Отделения цеха	Количество смен работы	Годовой фонд времени
		Рабочего места	Оборудования	Рабочего
		Номинальный, ч	% потерь	Действительный ч	Номинальный, ч	% потерь	Действительный ч	Номинальный, ч	% потерь	Действительный ч
Плавильное	2	4016	4	3855	4016	4	3855	2008	12	1767
Заливочное	2	4016	5	3815	4016	5	3815	2008	12	1767
Стержневое	2	4016	5	3815	4016	5	3815	2008	12	1767
Очистное	2	4016	9	3654	4016	9	3654	2008	12	1767

Фонд времени рабочих мест определим по формуле [2]:

Фр.м. = (Д * Ч - 2 * Р) * С,

где Д - число рабочих дней в году;

Ч - число рабочих часов в смену;

Р - годовое количество предпраздничных и предвыходных дней;

С - число рабочих смен в сутки.

Подставляем данные для каждого рабочего места и вычисляем их фонды времени. Действительный фонд времени работы оборудования меньше фонда времени рабочего места на величину потерь времени, которые зависят от режима сменности работы. Данные заносим в таблицу 2.1.

3 ПРОЕКТИРОВАНИЕ МОДЕЛЬНОГО ОТДЕЛЕНИЯ

В модельном отделении выполняются следующие операции:

- приготовление модельного состава и подготовка его к запрессовке;

- запрессовка модельного состава в пресс-формы;

- изготовление элементов литниковых систем;

- сборка модельных блоков.

При изготовлении отливок трудоемкость получения моделей зависит от выбора модельного состава и способа его подготовки (приготовления). Выбираемый модельный состав должен иметь низкую температуру плавления, хорошую жидкотекучесть и достаточную твердость и прочность, для выполнения этих условий принимаем модельный состав ПС50-50.

Часовой расход модельного состава определяется по следующей формуле:

(3.1)

где Qж - масса жидкого металла на годовую программу, Qж = 13042010 кг (смотреть ведомость объема производства);

г,г1 - плотность модельного состава, металла отливки;

Тд - действительный годовой фонд времени, ч, Тд = 3855 ч;

k - коэффициент использованного возврата (0,8 - 0,9 );

Для приготовления модельного состава, расплавления и смешивания его компонентов применяется специализированная установка модели 651 [6].

Характеристики этой установки приведены в таблице 3.1.

Таблица 3.1 - Характеристики установки модели 651

Показатели	Характеристики
Производительность, л	63
Габариты установки, мм	7600х2700х1850
Масса, кг	4900
Мощность нагревателей, кВт	24,0

Количество выбранных установок определяется по формуле

(3.2)

где H - годовая потребность в модельном составе, кг/ч, H = 528,6/8 = 66,1 л;

Р - производительность установки, л, Р = 63л;

Таким образом, для выполнения программы выбираем две установки модели 651 для приготовления модельного состава с коэффициентом загрузки Кз = 53%.

3.1 Расчет площади модельного отделения

Площадь модельного отделения можно рассчитать по формуле:

(3.3)

где Sоб - площадь занимаемого оборудования, м2;

Sуч.сб. - площадь участка сборки, м2, Sуч.сб .= 10% Sоб;

Sхр.пр.-ф. - площадь хранения пресс-форм, м2 , Sхр.пр.-ф. = 6% Sоб;

Sскл.м.бл. - площадь хранения модельных блоков, м2 , Sскл.м.бл. = 6% Sоб;

Sпр.см. - площадь участка приготовления смазки, м2 , Sпр.см. = 6% Sоб;

Sрем.п.-ф. - площадь участка ремонта пресс-форм, м2 , Sрем.п.-ф. = 6% Sоб;

(3.4)

где aЧb - габаритные размеры оборудования, м;

n - количество оборудования, шт;

м2,

м2,

Полученное значение округляем в большую целую сторону, S = 77 м2.

4 ПРОЕКТИРОВАНИЕ ОТДЕЛЕНИЯ ПРИГОТОВЛЕНИЯ СУСПЕНЗИИ

Расход суспензии зависит от площади поверхности модельных блоков и составляет в среднем (6,5…7 кг/м2). Расход обсыпочного материала принимается таким же.

Площадь поверхности одной тонны отливок определяется в зависимости от толщины стенок отливок по уравнению:

(4.1)

где y - площадь поверхности 1т отливок, м2;

x - средняя толщина стенки отливки, мм;

1) Для отливок массой от 1 до 1,5 кг:

- средняя толщина стенки отливки равна 8 мм;

По формуле 5.1 находим площадь поверхности одной тонны отливок

м2,

Площадь поверхности отливок на программу равна 54Ч541 = 29214 м2.

Количество суспензии, требуемой для отливок равно (292214Ч7)/1000 = 204,5 т.

Площадь поверхности ЛПС на 1т отливок выбирается по таблице [2], в зависимости от массы отливок и выхода годного. Для этой группы отливок площадь равна 14 м2.

Площадь поверхности ЛПС на программу равна 14Ч541 = 7574 м2.

Количество суспензии, требуемой для ЛПС равно (7574Ч7)/1000 = 53 т.

Количество суспензии для модельных блоков данной группы отливок равно 204,5+53 = 257,5 т.

2) Для отливок массой от 1,5 до 5,0 кг:

- средняя толщина стенки отливки равна 10 мм;

По формуле 5.1 находим площадь поверхности одной тонны отливок

м2,

Площадь поверхности отливок на программу равна 45Ч7459 = 335655 м2.

Количество суспензии, требуемой для отливок равно (335655Ч7)/1000 = 2349,5 т.

Площадь поверхности ЛПС на 1т отливок выбирается по таблице [2], в зависимости от массы отливок и выхода годного. Для этой группы отливок площадь равна 10 м2.

Площадь поверхности ЛПС на программу равна 10Ч7459 = 74590 м2.

Количество суспензии, требуемой для ЛПС равно (74590Ч7) / 1000 = 522,1 т.

Количество суспензии для модельных блоков данной группы отливок

равно 2349,5+522,1 = 2871,6 т.

Расчет потребного количества формовочных материалов на годовую программу представлен в таблице 4.1

Таблица 4.1 - Количество формовочных материалов

Материал	Расход, т
	на 1т годных отливок	на программу
Этилсиликат	0,117	938,7
Маршалит	0,274	2190,4
Всего	0,391	3129,1
Кварцевый песок	0,391	3129,1

5 ПРОЕКТИРОВАНИЕ ОТДЕЛЕНИЯ НАНЕСЕНИЯ ПОКРЫТИЙ

В отделении покрытий выполняются следующие операции :

1) Подготовка исходных материалов для суспензии;

2) Непосредственно изготовление суспензии;

3) Нанесение суспензий на модельные блоки;

4) Сушка нанесенного покрытия;

5) Извлечение стояков и выплавление модельного состава.

Смешивание компонентов суспензии, нанесение покрытий на модельные блоки, сушка модельных блоков и выплавление модельного состава осуществляется на специализированном оборудовании.

Для смешивания компонентов суспензии выбираем специализированную установку модели 661 [6]. Характеристики этой установки приведены в таблице 5.1.

Таблица 5.1 - Характеристики установки модели 661

Показатели	Характеристики
Производительность, л	60
Габариты установки, мм	700х940х2830
Масса, кг	775
Установленная мощность, кВт	3

Количество выбранных установок определяется по формуле

(5.1)

где Q - масса суспензии на годовую программу, кг, Q = 3129100/0,92 = 3401195л (смотреть ведомость объема производства);

Кн - коэффициент неравномерности, Кн = 1,1;

Тд - действительный годовой фонд времени, ч, Тд = 3855 ч;

Пр - производительность установки, л, Пр = 60 л;

Принимаем 15 установок.

Для нанесения суспензии на модельные блоки, сушки нанесенного покрытия, извлечения стояков и выплавления модельного состава применяется автоматическая линия модели 6Б60 [6]. Характеристики этой линии приведены в таблице 5.2.

Таблица 5.2 - Характеристики линии модели 6Б60

Показатели	Характеристики
Производительность, блоков/ч	200
Габариты линии, мм	3435х1900х2000
Масса, кг	15000
Установленная мощность, кВт	51

Количество линий определяется по формуле

(5.2)

где Q - количество блоков отливок на годовую программу, блоков,

Q = 3151300 блоков (смотреть ведомость объема производства);

Кн - коэффициент неравномерности, Кн = 1,1;

Тд - действительный годовой фонд времени, ч, Тд = 3855 ч;

Пр - производительность установки, блоков/ч, Пр = 200 блоков/ч;

Принимаем 5 линий.

5.1 Расчет площади отделения нанесения покрытий

Площадь модельного отделения можно рассчитать по формуле:

(5.3)

где Sоб - площадь занимаемого оборудования, м2;

Sпр.сусп. - площадь участка сборки, м2, Sпр.сусп .= 10% Sоб;

Sскл.к.бл. - площадь хранения модельных блоков, м2 , Sскл.к.бл. = 5% Sоб;

Sуч.рем. - площадь участка ремонта пресс-форм, м2 , Sуч.рем. = 5% Sоб;

(5.4)

где aЧb - габаритные размеры оборудования, м;

n - количество оборудования, шт;

м2,

м2,

Полученное значение округляем в большую целую сторону, S = 72 м2.

6 ПРОЕКТИРОВАНИЕ ПРОКАЛОЧНОГО ОТДЕЛЕНИЯ

В прокалочном отделении выполняются следующие операции :

- комплектация и комплектование модельных блоков;

- установка блоков в контейнеры;

- засыпка опок наполнителем;

- прокалка форм.

Для выполнения всех операций данного отделения выбираем специализированную установку модели 675А [6]. Характеристики этой установки приведены в таблице 6.1.

литейный цех проектирование

Таблица 6.1 - Характеристики установки модели 675А

Показатели	Характеристики
Производительность, оболочек/ч	180
Габариты установки, мм	2094х1900х1350
Масса, кг	9000
Установленная мощность, кВт	3,3

Количество установок определяется по формуле

(6.1)

где Q - количество оболочек на годовую программу, Q = 3687021 оболочек (смотреть ведомость объема производства);

Кн - коэффициент неравномерности, Кн = 1,1;

Тд - действительный годовой фонд времени, ч, Тд = 3855 ч;

Пр - производительность установки, оболочек/ч, Пр = 180 оболочек/ч;

Таким образом, для выполнения программы достаточно 6 установок модели 675А.

7 ПРОЕКТИРОВАНИЕ ПЛАВИЛЬНОГО ОТДЕЛЕНИЯ

7.1 Составление баланса цеха

Расчет плавильного отделения заключается в составлении баланса металла по выплавляемым маркам, выборе типа и определении количества плавильных агрегатов, расчете расхода шихтовых материалов на годовой выпуск и планировке участка [1]. В таблице 7.1 приведен химический состав получаемого сплава.

Таблица 7.1 - Химический состав чугуна

Марка сплава	Содержание элементов, %
	С	Sі	Mn	Р	S
СЧ20	3,3…3,5	1,4…2,4	0,7…1,0	0,2	0,15

Расчет количества плавильных печей начинается с определения необходимого объема металлозавалки по каждой группе отливок. Масса металлозавалки слагается из массы годного литья на программу, массы металла литниковых систем, расхода металла на брак и угар и безвозвратных потерь.

Масса металлозавалки каждой группы определяется по формуле:

,(7.1)

гдеQ - масса металлозавалки каждой группы, т;QГ - масса годного литья по каждой группе отливок, т;К - выход годного литья по каждой группе отливок, %.

Для расчета необходимого количества плавильных агрегатов необходимо составить ведомость расчета металлозавалки.

Таблица 7.2 - Ведомость расчета металлозавалки.

№	Наименование отливки	Годовой выпуск, т	ТВГ, %	Металлозавалка, т	Угар	Жидкий металл, т
					%	т
1	Цилинр	243	65	427,9	5	20,4	407,5
2	Цилиндр силовой	154	65	271,2	5	12,9	258,2
3	Цилиндр тормозной	224	67	382,6	5	18,2	364,4
4	Основание	230	67	392,9	5	18,7	374,2
5	Ролик	144	65	253,6	5	12,1	241,5
6	Подкладка	539	67	920,7	5	43,8	876,9
7	Корпус	1622,5	67	2771,6	5	132,0	2639,6
8	Картер	362,5	67	619,2	5	29,5	589,7
9	Крышка	1696	67	2897,1	5	138,0	2759,2
10	Втулка	174,44	67	298,0	5	14,2	283,8
11	Шкив	206,25	67	352,3	5	16,8	335,5
12	Клин	172	67	293,8	5	14,0	279,8
13	Фланец	323	67	551,8	5	26,3	525,5
14	Ключ	261,41	67	446,5	5	21,3	425,3
15	Опора	1288	67	2200,2	5	104,8	2095,4
16	Маховик	360	67	615,0	5	29,3	585,7
Всего	8000		13694		652	13042

7.2 Разработка ведомости шихты и баланса металла

Состав и количество шихтовых материалов определяем на основании ведомости шихт и баланса металла. В таблице 7.2 содержаться данные о составе шихты по каждой марке выплавляемого металла с разделением шихт по группам материалов, по сортам. От баланса металла зависит расход металла, себестоимость жидкого металла и годного литья.

Таблица 7.3 - Ведомость шихт и баланса металла

Состав шихты	СЧ20
	т	%
Чушковые чугуны	5621,1	43,1
Лом чугунный	1304,2	10,0
Лом стальной	1956,3	15,0
Возврат	3912,6	30,0
Ферросплавы	247,8	1,9
Металлозавалка	13694	100
Угар	652,1	5
Жидкий металл	13042	95
Потери при разливке	27,388	0,2
Брак	547,76	4
Отходы	3560,44	26
Годное литье	8873,712	64,8

7.3 Обоснование и описание способа плавки металла и определение количества плавильных агрегатов

Расчет плавильных агрегатов ведется по жидкому металлу. Состав и необходимое количество шихтовых материалов определяется на основании

ведомости шихт и баланса металла, табл. (7.3). Для выплавки чугуна в проектируемом цехе целесообразно установить вагранки, так как они имеют технические, экономические и эксплуатационные преимущества перед другими плавильными печами.[1]

Подъём и загрузка материалов в вагранку производится с помощью

наклонного бадъевого подъёмника. Его применение позволяет сократить площадь плавильного отделения и улучшить условия труда. Параметры подбираются в зависимости от производительности вагранок.[5]

Потребное количество плавильных агрегатов определяем по формуле [1]:

 (7.2)

где Qж - годовое количество жидкого металла, т;

Кн - коэффициент неравномерности, Кн = 1,3…1,4 [1];

Тд - действительный фонд рабочего времени, ч, Тд = 3855 ч;

q - производительность вагранки, т/ч.

Рассчитаем необходимое количество плавильных агрегатов для чугуна марки СЧ20:

.

Принимаем одну вагранку 95-112 с производительностью 6 т/ч, с коэффициентом загрузки 0,73[5].

7.4 Выбор и расчет ковшей

Изготавливаемые отливки делятся на две группы по массе: первая группа 1…1,5 кг и вторая группа 1,5…5 кг. Для обеих групп принимаем поворотные разливочные ковши небольшой ёмкости:

(7.3)

где П - порция жидкого металла на заливку одного блока, кг;

t2,t1 - интервал температуры заливки сплава, (1380-1300)°С;

К - коэффициент запаса, К=0,5…0,75;

Т - снижение температуры расплава за время заливки, 40;

ф - время заливки формы, мин.

Принимаем разливочные ковши объёмом 80кг.

Количество ковшей, работающих одновременно, определяется:

(7.4)

где Ж - годовое количество металла на программу, т;

ф - время оборота ковша, ф=0,06ч;

Vk - ёмкость ковша, Vk=80кг;

Тд - действительный годовой фонд времени заливочного оборудования, Тд =3815ч.

Количество ковшей, работающих в одну смену:

(7.5)

где фсм - продолжительность смены, 8ч;

n - количество одновременно работающих ковшей, шт;

ф - время работы ковша между ремонтами, ч.

Общее количество ковшей:

(7.6)

где Кн - коэффициент неравномерности работы ковша, 1,2;

К - коэффициент запаса, 2.

Принимаем 29 ковшей. Данные по расчету сводим в таблицу 7.4.

Таблица 7.4 - Результаты расчета парка ковшей

Емкость ковша, т	Годовое количество жидкого металла, т	Оборот ковша, ч	Число одновременно работающих ковшей, шт	Продолжительность работы одного ковша, ч	Число ковшей, работающих в смену, шт	Парк ковшей, шт
0,08	13042,01	0,06	3	2	12	29

8 ПРОЕКТИРОВАНИЕ ОЧИСТНОГО ОТДЕЛЕНИЯ

В очистном отделении производится выбивка блоков из опок, отбивка керамической оболочки, отделении отливки от литниковой системы, очистка и зачистка отливок.

1)Выбивку производят на выбивных решетках поворотного типа.

Количество выбивных установок определяют по формуле [5]:

,(8.1)

где Q - количество опок на годовую программу, шт.;

Кн - коэффициент неравномерности, Кн =1,1;

Тд - действительный фонд рабочего времени, ч, Тд = 3654 ч;

q - производительность установки, 75 опок/час;

.

Принимаем 14 выбивных решеток с коэффициентом загрузки Кз =90%.

2) Отделение отливки от литниковой системы осуществляется газопламенной резкой.

3) Отбивку керамической корки производят на установках типа УО-100. Количество таких установок определяется по формуле:

(8.2)

где n - количество установок, шт.;

В - количество блоков на годовую программу, шт;

Кн - коэффициент неравномерности, Кн = 1,1;

Тд - действительный годовой фонд времени, ч;

q - часовая производительность установки, блоков/ч.

Характеристика установки представлена в таблице 8.1.

Таблица 8.1 - Техническая характеристика установки УО-100

Показатель	Характеристика
Производительность, блоков/ч	До 100
Размер блока, мм: Максимальный диаметр Высота	400 500
Давление воздуха, атм	5-6
Расход свободного воздуха, м3/ч	72
Габарит, мм	780Ч640Ч1790

Принимаем 12 установок с коэффициентом загрузки Кз = 79%.

4) Окончательная очистка отливок выполняется механическим или химико-термическим способом. Для данного цеха применима конвейерная установка для выщелачивания отливок. Для определения количества установок воспользуемся формулой (8.2):

Принимаем 12 установок с коэффициентом загрузки Кз = 79%.

Её характеристика представлена в таблице 8.2.

Таблица 8.2 - Техническая характеристика конвейерной установки для выщелачивания

Показатель	Характеристика
Производительность, кг/ч	200-450
Количество подвесок, находящихся в ванне, шт	17
Число оборотов подвесок, мин	23
Шаг подвесок, мм	400
Скорость движения конвейеров, м/мин	0,1
Ёмкость ванны, м3	4,5
Длительность промывки водой, мин	5,8
Температура воды, °С	85
Суммарная мощность привода, кВт	2,0
Расход газа, м3/ч	24

9 проектирование складских помещений

В цехе ЛВМ предусматриваются складские помещения для хранения запаса шихтовых, формовочных, модельных и других материалов.

Шихтовые и формовочные материалы находятся в закромах; модельные материалы и материалы для облицовочных покрытий находятся в кладовых цеха, оборудованных всеми средствами противопожарной безопасности. Размещаются складские помещения вблизи от плавильного отделения.

Склад шихты располагают в поперечном пролете вдоль внешней стены цеха параллельно плавильному отделению литейного цеха.

Расчет площади закромов складов шихтовых материалов ведется по формуле:

Fз.ш = 1,1·(f1+f2+...+fn),(9.1)

гдеFз.ш - площадь закромов складов шихтовых материалов, м2;

1,1 - коэффициент увеличения расчетной площади закромов с учетом их фактического заполнения;

f1, f2, fn - расчетные площади для соответствующих компонентов шихты.

Для складов формовочных материалов площади закромов определяются по формуле

Fф.м. = 1,25·(f1+f2+...+fn),(9.2)

гдеFф.м. - площадь закромов формовочных материалов, м2;

f1, f2, fn - расчетные площади закромов формовочных материалов, м2,

1,25 - коэффициент увеличения расчетной площади закромов с учетом их фактического заполнения.

Данные по расчетам расходов материалов заносим в таблицу 9.1.

Таблица 9.1 - Ведомость расхода материалов на годовую программу

Материал	Годовое количество, т	Насыпная масса, т	Срок хранения, дн.	Количество материала, т	Объем, м3	Высота хранения, м	Расчетная площадь, м2
Лом стальной	1886,1	2,5	3	15,5	6,2	4	1,55
Лом чугунный	1304,2	2,5	3	10,7	4,3	4	1,07
Чугун чушковый	5039,3	3	3	41,4	13,8	4	3,45
Ферро - сплавы	247,8	1,7	5	3,4	2	2	1
Возврат	4564,7	2	3	37,5	18,76	4	4,69
Этилсиликат	938,7	-	-	-	-	-	-
Кварцевый песок	3129,1	1,2	5	42,8	35,7	8	4,46
Маршалит	2190,4	1,1	5	30	27,3	2	13,64

Площадь закромов шихты составит:

Fз.ш. = 1,1 · (1,55 + 1,07 + 3,45+ 1 + 4,69) = 12,94 м2

Площадь закромов формовочных материалов составит:

Fф.м. = 1,25 · (4,46 + 13,64) = 22,63 м2

Общая площадь складов:

Fобщ = 12,94 + 22,63 = 35,57 м2

Площадь на проходы и проезды составляет 10…15% полезной площади.

Fпр = 0,15 Ч 35,57 = 5,34 м2

Площадь, занятая внутренними эстакадами и местами для разгрузки определяется длиной склада, количеством эстакад и необходимой шириной мест разгрузки:

Fэ = m ·l ·n,(9.3)

гдеm -ширина разгрузки (при эстакадной разгрузке принимается равной 6-8 м),

l - длина эстакады, м, l = 12 м,

n - количество эстакад, n =1.

Fэ = 8·12·1 = 96 м2.

Площадь, занимаемая приемными устройствами для подачи материалов в производство , составляет 10-15% полезной площади:

Fпр = 0,15Ч35,57 = 5,34 м2.

Общая площадь склада равна:

35,57 +5,34 + 96 +5,34 = 142,25 м2.

Принимаем общую площадь склада равной 145 м2.

Склады модельной оснастки оборудуются подъемными средствами, стеллажами, этажерками, позволяющими хранить модели, стержневые ящики, подмодельные плиты с моделями в несколько ярусов. Транспортировка модельной оснастки в литейных цехах осуществляется вилочными электропогрузчиками или электрокарами в унифицированной таре.

Формовочные пески проходят следующие операции:

просев сырого песка через сито;

сушка песка до влажности 0,5…1,0%;

охлаждение песка до температуры 30єС;

просев сухого песка непосредственно при подаче его потребителям.

Для сушки песка предусматривается участок, оборудованный барабанными сушилами марки СОБГ-1, характеристика которого представлена в таблице 9.2 .

Таблица 9.2- Характеристика барабанного сушила марки СОБГ-1

Показатели	Характеристика
Размер барабана, м Производительность по сухому песку, т/ч Расход генераторного газа, м3/ч Установленная мощность, кВт	0,80,4 0,6 95 -

Количество барабанных сушил для сушки песка рассчитываем по формуле:

,(9.4)

гдеn - количество барабанных сушил, шт.;

Q - масса песка на программу, т;

КН - коэффициент неравномерности, КН = 1,1…1,3;

Тд - действительный годовой фонд времени работы, ч, Тд = 3815 ;

q - производительность установки, т/ч.

Принимаем два барабанных сушила марки СОБГ-1, с коэффициент загрузки Кз = 75%.

Просев песка осуществляется в полигональных ситах. В этих ситах не только отделяются крупные инородные включения, но одновременно разбиваются непрочные комки песка. Для просева песка используем полигональное сито модели 173, характеристика которого приведена в таблице 9.3 .

Таблица 9.3 - Характеристика полигонального сита модели 173

Показатели	Характеристика
Производительность, м3/ч Размеры отверстий полотна сита, мм Габаритные размеры, мм Установленная мощность, кВт	3 3…20 1950900720 1,1

Количество полигональных сит для просеивания сухого песка рассчитываем:

,(9.5)

гдеn - количество полигональных сит, шт.;

V - объем материала для просеивания, м3;

КН - коэффициент неравномерности, КН = 1,1…1,3;

Fд - действительный годовой фонд времени работы, ч, Fд = 3815;

q - производительность установки, т/ч.

Принимаем одно полигональное барабанное сито модели 173.

Ремонтная служба литейного цеха должна обеспечить бесперебойную работу технологического и подъемно-транспортного оборудования. В обязанности службы входит осмотр оборудования и выполнение мелкого и среднего ремонта. Капитальный ремонт выполняется службой главного механика завода.

Подбор типов металлообрабатывающего оборудования для ремонтного участка зависит от вида выполняемых ремонтов и степени механизации цеха. Общее количество станков на ремонтном участке определяется числом единиц оборудования, установленного в цехе и равно трем.

Расчет станков для ремонта оснастки производится по укрупненным нормам. Так, для ремонта металлических моделей необходимо пять металлообрабатывающих станков.

Характеристика металлорежущих станков ремонтной базы литейных цехов приведена в таблице 9.4.

Таблица 9.4 - Характеристика станков ремонтной базы литейного цеха

Станки	Тип, модель станка	Количество станков на ремонтном участке, шт.	Техническая характеристика станка
			Высота центров и расстояние между центрами, мм	Мощность единицы, кВт
Токарно-винторезный Токарно-винторезный Вертикально-сверлильный Универсально-фрезерный Поперечно-строгальный Долбежный Универсальный круглошлифовальный Зубофрезерный	1А-62 1А-62 2А-125 6Н-82 736 74Г7 3Г-12 5822	1 1 1 1 1 1 1 1	200750 2001500 25 3201250 Ход ползуна 650 Ход ползуна 150 200750 750	8,0 8,0 2,8 5,8 3,8 3,4 3,7 2,8

Необходимо предусмотреть общецеховую кладовую, инструментальную кладовую обрубного отделения, материальную кладовую отделения грунтовки и кладовую цехового механика и электрика.

Нормы площадей цеховых кладовых определяется укрупненно в зависимости от серийности производства и приведены в таблице 9.5.

Таблица 9.5 - Нормы площадей цеховых кладовых для мелкосерийного производства

Кладовая	Площадь кладовой, м2
Общая цеховая кладовая Инструментальная кладовая обрубного отделения Материальная кладовая отделения грунтовки Кладовая цехового механика и электрика Всего	4 5 2,5 11 22,5

Кладовые оборудуются стеллажами, ларями и размещаются на площади вспомогательных отделений или на первом этаже бытовых помещений.

Для проведения химического анализа металла во время плавки в проектируемом цехе предусматриваются экспресс-лаборатории. Нормы площадей цеховых экспресс-лабораторий и лабораторий формовочных и стержневых материалов определяются укрупненно в зависимости от мощности цеха и приведены в таблице 9.6.

Таблица 9.6 - Нормы площадей цеховых лабораторий

Лаборатория	Площадь лабораторий, м2
Химическая и спектральная лаборатория Лаборатория формовочных и стержневых материалов	72 24

Нормы площадей цеховых служб механика и энергетика для текущего ремонта, цеховых контор мастеров и диспетчерского пункта определяются укрупненно в зависимости от мощности цеха и приведены в таблице 9.7.

Таблица 9.7 - Нормы площадей цеховых служб

Службы цеха	Площадь служб, м2
Цеховых служб механика и энергетика Цеховая контора мастеров Цеховой диспетчерский пункт	200 30 -

ПЕРЕЧЕНЬ ССЫЛОК

Логинов И. З. / Проектирование литейных цехов / И.З. Логинов. Минск, Вышэйш. школа, 1975 г. - 320 с.

Рыбальченко Н. А. / Проектирование литейных цехов / Н. А. Рыбальченко. Харьков, ХГУ, 1965 г. - 308 с.

Аксенов П. Н. / Оборудование литейных цехов / П. Н. Аксенов. М.: Машиностроение, 1977 г. - 460 с.

Сафронов В. Я. / Справочник по литейному оборудованию / В.Я. Сафронов. М.: Машиностроение, 1985 г. - 320 с.

Фанталов, Л.И. / Основы проектирования литейных цехов и заводов: Учебник для вузов по специальностям “Машины и технология литейного производства” и “Литейное производство черных и цветных металлов”/ Л.И. Фанталов, Б.В. Кнорре, С.И. Четверухин; под ред. Б.В. Кнорре. М.: Машиностроение, 1979 г. - 376 с.

Иванов В.Н. / Литье по выплавляемым моделям / В.Н. Иванов, С.А. Казеннов, Б.С. Курчман; под общ. ред.Я.И. Шкленника, В.А. Озерова. М.: Машиностроение, 1984. - 408 с.

Размещено на Allbest.ru