Проектирование деталей металлургических машин

Размещено на http://www.allbest.ru/

Введение

Для развития черной металлургии необходимо активнее обновлять устаревшие основные фонды, внедрять прогрессивные технологии и оборудование совершенствовать структуру производства. Следует наращивать выпуск машин и агрегатов, обеспечивающих коренное техническое перевооружение базовых отраслей тяжелой индустрии, перейти производства отдельных машин в основном к созданию технических линий и комплексов с высокой степенью автоматизации, существенно увеличить выпуск металлургического оборудования.

Решение поставленных задач неразрывно связано с ускорением научно-технического прогресса в металлургии и металлургическом машиностроении, с создание экономичных, высокопроизводительных машин и агрегатов высокой надежности и долговечности.

Для того, чтобы машина была современна продолжительный срок, она должна обладать более высокими техническо-экономическими показателями по сравнению с теми, которые достигнуты на машинах этого назначения в мировой практике.

Потребность в прокатном оборудовании продолжает расти. Это объясняется тем, что прокатка из всех способов обработки металлов пользуется наибольшим распространением вследствие непрерывности процесса, высокой производительности и возможности получения изделий самой разнообразной формы и высокого качества. Прокатные изделия как из стали, так и из цветных металлов (листы, полосы, ленты, различные сортовые профили, трубы, заготовки деталей машин) являются наиболее экономичным продуктом - конечным для металлургических предприятий и исходным в машиностроении, строительстве и других отраслях народного хозяйства.

Современные прокатные и трубопрокатные станы представляют собой полностью механизированные и автоматизированные линии, и поэтому по сравнению с другими видами металлургических агрегатов они при изготовлении более трудоемки и в то же время металлоемки.

В металлургическом машиностроении, как и во всех областях народного хозяйства, снижение металлоемкости является одним из актуальных направлений технического прогресса. Главное проявление этого снижения должно выражаться в переходе с производства тяжелых машин на производство более современных и легких с расширение номенклатуры отдельных машин и средств механизации и автоматизации. Важно также снижать эксплуатационную металлоемкость прокатных станов за счет повышения надежности и долговечности быстро изнашиваемых деталей и технического инструмента (волков, оправок и других).

Машины, механизмы и приспособления в металлургических агрегатах необходимо правильно эксплуатировать, постоянно поддерживать в рабочем состоянии, своевременно ремонтировать. Эти требования особенно актуальны в настоящее время, поэтому что непрерывно повышается технический уровень машин и внедряется новые прогрессивные технологические режимы. Основной обязанностью ремонтного персонала металлургических предприятий является борьба с износом, как главной причиной потерь производительности и мощности оборудования. Нарастающий износ деталей и сборочных единиц машин неизбежно вызывает постепенное снижение точности работы и как следствие ухудшение качества выпускающей продукции. Повышение качества и снижение стоимости ремонта оборудования путем более широкого внедрения индустриальных методов является одной из главных задач, стоящих перед ремонтными службами.

В стране разработана и повсеместно внедряется система технического обслуживания и ремонта. При этом крупные плановые работы стараются сочетать с работами по модернизации оборудования с целью поднятия технического уровня устаревших агрегатов до современного уровня путем конструктивных улучшений и изменений. Большое значение приобретают пути наиболее рациональной организации ремонтных работ для определения границ экономической целесообразности ремонта и оптимальных сроков службы оборудования.

1. Общая часть

1.1 Краткие сведения о цехе Прокат 5

Прокатный цех №5 был принят в эксплуатацию 4 апреля 1978 года. Генеральный проектировщик цеха ЧелябГипромез. Цех предназначен для получения холоднопрокатного листа толщиной от 0,5 до 6,0 миллиметров из нержавеющих коррозионно-стойких марок сталей аустенитного, (08Х18Н10Б, 08Х18Н10, 12Х18Н10Т, 10Х17Н14М2Т, 20Х23Н18) ферритного (08Х18Т1, 08Х17Т, 04Х17Т) и аустенитно-ферритного (08Х22Н68) классов.

Разменный сортамент:

- лист холоднокатаный толщиной от 3,0 до 6,0 мм, шириной от 600 до 1500 мм, длиной от 2000 до 4000 мм.

Цех состоит из четырех участков:

- травильный;

- прокатный;

- термический;

- листа-отделочный.

В травильном отделении установлены два непрерывно-закалочных травильных агрегата (Н3ТА-1, Н3ТА-2) Н3ТА-1 предназначен для обработки горячекатаных полос, а Н3ТА-2 предназначен для холоднокатаных.

На прокатном участке установлены три стана. Два стана Кварто 1700 один для прокатки металла, другой для дрессировки и один двадцати валковый стан 1700 для прокатки тонкого металла.

На термическом участке установлен агрегат светлого отжига (АСО), на котором происходит обработка металла на вертикальной муфельной печи в среде защитного газа.

На участке листа-отделки расположены агрегаты:

-агрегат правки полос растяжением (АППР);

-агрегаты комбинированной резки металла (КАР-1, КАР-3);

-агрегат выборочной зачистки (АВЗ);

-агрегат упаковки пачек листов (АУПЛ).

Для транспортировки металла и проведения ремонтов на агрегатах цеха в пролетах цеха установлены электро-мостовые краны грузоподъемностью от 10 до 100 тонн. Для перевозки рулонов используются краны типа полупрацентов с поворотной тележкой, навешенной на крюки траверсой и подхватами в виде скобы, Для перевозки пачек листов используют захваты с индивидуальным приводом.

На всех агрегатах в цехе используют всевозможные гидроагрегаты и смазочное оборудование.

У каждого агрегата находятся маслоподвалы с насосноаккамуляторными станциями для подачи масла под давлением на гидроагрегаты и в централизованные циркуляционные смазочные системы.

Вдоль пролетов цеха проложены трубопроводы сжатого воздуха, технической воды, газа, кислорода. Они служат для работы агрегатов и проведения ремонтных работ.

В трех местах пролета цеха поперек пересекает пути передаточных тележек, грузоподъемностью от 60 до 100 тонн для передачи металла и деталей оборудования из пролета в пролет.

Для обеспечения агрегатов электроэнергией и размещения электроприводов у каждого агрегата имеются электромашинные помещения.

Производительность цеха составляет до 200000 тонн,катанного металла в год.

2. Специальная часть

2.1 Назначение и конструкция машины для перевалки волков

Прокатка полос на стане производится за несколько пропусков, в зависимости от выбранной схемы прокатки.

Регулярная смена валков - необходимая операция при работе каждого прокатного стана. Особенно большое значение имеет своевременная смена рабочих валков на листовом стане холодной прокатки, так как от состояния и формы поверхности этих валков в значительной мере зависит качество готовой продукции. Практически на этом стане рабочие валки сменяют через каждые 4-8 часов.

Машина для перевалки валков состоит из рамы тележки, которая перемещается на ходовых колесах по рельсам перпендикулярно прокатной клети. Ходовые колеса, рамы, тележки имеют индивидуальный привод передвижения, установленный на раме тележки, состоящий из двигателя, тормозной муфты и червячного редуктора. Поперек рамы тележки при помощи ходовых колес по направляющим перемещается платформе, состоящий из двигателя, муфты, конического редуктора, передаче винт-гайка. Гайка закреплена неподвижно в платформе, выполнена и бронзы БрАЖМЦ10-3-1,5 с трапецеидальной резьбы Tr80 х16-7е. Винт выполнен из стали 38ХГН и вращается в подшипниках радиально-упорных, которая перемещается параллельно раме тележки за счет реечного механизма, состоящего из двигателя, муфты, червячного редуктора и двух реек.

Машина для перевалки валков имеет два механизма захвата. Один механизм расположен на каретке платформы, для зацепа рабочего валка, другой установлен на раме тележки, для зацепа машины для перевалки волков за прокатную клеть, чтобы избежать откатывания машины во время перевалки рабочих валков. По устройству эти механизмы одинаковы и состоят из зацепа, штанги и соленоида (электромагнитной катушки). На раме тележки имеются ящик сопротивлений, электороаппаратура и пульт управления. Машина оборудована сигнальной сиреной, конечными выключателями и управляется при помощи дистанционного пульта управления.

Работа машины заключается в смене рабочих валков в окне рабочей клети. На платформу машины заранее перед прокаткой металла на стане краном устанавливаем комплект рабочих валков. Затем в перерыве между прокатками подсоединяем силовой кабель машины к электрической розетке, чтобы подать ток к электродвигателям приводов и другим механизмам. При помощи дистанционного пульта по рельсам подгоняем машину, стоящую против рабочей клети непосредственно к самой клети и зацепляем за клеть, чтобы избежать откатывания во время перевалки. Так же при помощи дистанционного пульта перемещаем каретку до соприкосновения механизма захвата рабочего валка с хвостовиком нижнего валка находящегося в рабочей клети и зацепляем рабочий валок за шайбу. Обратным движением каретки вынимаем оба рабочих валка из клети и устанавливаем их на платформу перпендикулярно ходу каретки до упора в сторону. Таким образом, новый комплект заменяемых валков устанавливается по ходу движения каретки к окну рабочей клети, а комплект заменяемых отводится в сторону. Обратно перемещаем каретку, расцепляем зацеп машины и рабочейклети, отгоняем машину на место, рядом с прокатной клетью, отсоединяем силой кабель. Замененные валки снимают с платформы краном.

Кинематическая схема привода передвижения платформы изображена на рисунке 1

Техническая характеристика привода передвижения платформы:

Двигатель МТ 211-6:

- мощность двигателя, кВт…………………………………………..7,5;

- чистота вращения, об/мин………………………………………..935;

- режим работы средний, %......................................................................25;

Редуктор конический:

- передаточное число редуктора…………………………………...2,5;

Муфта упругая втулочно-пальцевая.

2.2 Условия работы машины для перевалки волков

Виды износов и разрушений деталей и узлов механизма передвижения платформы

Машина для перевалки валков установлена в цехе Прокат 5 на прокатном участке.

Машина работает в условиях воздействия больших динамических нагрузок и агрессивной среды. Эти условия вызывают механический и коррозионный износы.

Сущность механического износа заключается во взаимодействии и пластическом деформировании неровностей поверхностей сопрягаемых деталей при их относительном перемещении, развитие усталостных трещин в поверхностном слое. Механический износ проявляется в виде царапин, рисок, задирав, истирание рабочих поверхностей.

Из механического износа возникают:

- Абразивный

- Усталостный

- Схватывание первого рода

Абразивный износ наиболее распространенный и быстро протекающий. Этому износу подвергается ходовые колеса, открытая винтовая передача. Абразивный износ проявляется в виде многочисленных царапин, рисок, задирав в зоне контактов трущихся поверхностей.

При неустановившемся режиме работы, во время пуска, торможения в деталях возникает схватывание первого рода. Проявляется в виде отдельных редких царапин. Износу подвергаются цапфы валов, ступицы зубчатых колес, ходовые колеса.

Усталостный износ, сущность в проявлении на поверхности детали микротрещин. Этому износу подвергаются валы, муфты, кольца подшипников, винт с гайкой.

Коррозионный износ возникает в следствии образования пленок, на поверхностях материала в результате химического и электрохимического взаимодействия с окружающей средой. Проявляется в виде образования ржавчины на поверхности деталей. Это самопроизвольный процесс. Этому износу подвергаются открытая винтовая передача, ходовые колеса, рама тележки, платформа, каретка.

2.3 Документация на ремонт машины для перевалки валков

Для проведения и подготовки текущего ремонта необходима следующая документация:

- проектная документация;

- ремонтная ведомость;

- порядок организации работ (обычный типовой);

- график ремонта (обычный сетевой);

- приказ по цеху;

- наряд-допуск;

- письменное разрешение для проведения огненных работ.

Рассмотрим назначение и необходимость всех видов выше указанных документов.

Проектная документация - это чертежи. Чертежи необходимые для реконструкции его отдельных узлов. Чертежи нужны для выдачи заказов на изготовление деталей, а так же для выдачи заявок на стандартные изделия (метизы, подшипники, редукторы и т.д.). Чертежи необходимы для ремонта и монтажа агрегата для разборки и сборки его узлов.

Без чертежа практически невозможна составить ведомость объема работ для капитального ремонта.

Для капитального ремонта составляется ведомость объема работ. В которой указывается весь перечень работ, подлежащих выполнению на ремонте, перечень заменяемых деталей и перечень материалов необходимых для ремонта (электроды, металлопрокат, краска, уплотнения и т.д.).

На основании ведомости объема работ составляется смета. В ремонтной ведомости для текущего ремонта обычно дается только перечень работ, подлежащих выполнению на ремонте.

Смета определяет полную стоимость ремонта. В смете дается полный перечень работ, планируемых для ремонта и стоимость этих работ. Кроме того, в смете указывается стоимость запчастей и материалов, которые будут израсходованы на ремонт.

При составлении сметы на ремонт стоимость работ, запчастей и материалов определяется по государственным ценникам. В соответствии со сметой цех производит финансовые расчеты с исполнителями ремонта.

Ремонтную ведомость составляет инженерно-технический персонал механослужбы цеха (главным образом механик участка). В ремонтной ведомости приводится перечень механизмов, выполняемых по ним работных работ и заменяемых деталей (узлов). Указаны количество узлов и деталей, подлежащих изготовлению или восстановлению, ремонту, объемы ремонтных работ и потребная рабочая сила.

Ремонтная ведомость передается ремонтному подразделению не позже, чем за 6 дней до начала ремонта.

За 1-2 дня до остановки оборудования на текущий ремонт исполнитель ремонта совместно с заказчиком производят проверку подготовки к ремонту: готовность запасных узлов и деталей; наличие необходимых материалов, инструмента, такелажных приспособлений, средств механизации ремонтных работ и др.

Чтобы ремонт прошел организованно, необходимо заранее продумать весь ход ремонта, обеспечить четкое взаимодействии всех исполнителей ремонта между собой и цехом заказчика исключить возможностей возникновения непредвиденных трудностей. Именно поэтому разрабатывается «Проект организации работ» (ПОР).

В ПОРе должно быть предусмотрено следующее:

- организация руководства ремонтом, т.е. указывается кто руководит ремонтом в целом, кто отвечает за отдельные участки работ, за обеспечение транспортом и т.д.. Обычно в ПОРе указываются должности ответственных лиц;

- пути следования ремонтного персонала к местам ремонта;

- места складирования запчастей и демонтированных узлов и металлоконструкций;

- последовательность выполнения работ и порядок взаимодействия всех исполнителей ремонта;

- перечень мероприятий обеспечивающих безопасность при производстве ремонта;

- схемы и чертежи для установки монтажного оборудования и приспособлений;

- схемы зацепки и строповки узлов, монтаж и демонтаж которых связан с повышенной опасностью.

В настоящее время либо сетевым, либо линейным графиками. График наглядно показывает последовательность выполнения работ, какие ремонты можно выполнить одновременно, планируемое время начала и окончания всех работ.

Приказ о капитальном ремонте издается непосредственно перед началом ремонта. В приказе уточняется дата остановки агрегата, назначается начальник ремонта и его заместители уточняется обязанности служб и цехов завода по обеспечению ремонта.

График ремонта - это графическое изображение всех выполняемы при ремонте работ, их взаимосвязи и последовательности, в котором каждая работа определяется парой событий - предшествующим и последующим.

Наряд-допуск - документ, обеспечивающий высокий уровень организации безопасного ведения ремонта, повышающий ответственность лиц, обеспечивающих безопасность.

В наряде-допуске расписывается лица обязанные обеспечивать безопасность, а именно:

- лицо, выдающее наряд, отвечающее за достаточность мер безопасности;

- лицо, допускающее к работе, отвечающее за достаточность мер безопасности и полное их выполнение;

- лица, выполняющие мероприятия (дежурный слесарь, дежурный электрик и т.д.), отвечающие за полное и качественное выполнение мероприятий;

- лица, согласовавшие наряд-допуск, отвечающие за достаточность мер безопасности по профилю своей работы;

- ответственный исполнитель, отвечающий за проверку выполнения всех мероприятий в полном объеме за ознакомлением персонала с условиями работы. Наряд-допуск вручается ответственный исполнителю ремонта после выполнения указанных в наряде мероприятий, что подтверждено подписями всех ответственных лиц. Получив наряд-допуск, ответственный исполнитель допускает ремонтный персонал к работе.

Заявка-разрешение - это документ, обеспечивающий пожара-безопасную организацию огненных работ. В этом документе указаны условия, при которых ведутся огненные работы и мероприятия, которые должны быть выполнены до начала работ.

Заявка-разрешение за сутки до начала работ направляется инспектору пожарного надзора, который к началу ремонта приходит на место, проверяет выполнение всех указанных в заявке мероприятий и условия работы, при полном соответствии подписывает заявку-разрешение и разрешается, расписываются руководители от цеха и ремонтной организации, а также исполнители (сварщики, резчики).

Ремонтная ведомость предоставлена в Приложении А.

2.4 Порядок ремонта механизма передвижения платформы

Ремонт - комплекс операций по восстановлению исправности или работоспособности оборудования и восстановлению ресурса изделий или их частей.

Основной вид ремонта - текущий.

Текущий ремонт - ремонт, выполняемый для обеспечения или восстановления работоспособности оборудования и состоящий в замене или восстановлении отдельных частей.

В зависимости от характера, объема и продолжительности работ, текущие ремонты делятся на разряды.

Стоимость текущих ремонтов включается в эксплуатационные расходы, то есть, ложится на себестоимость выпускаемой продукции.

Текущий ремонт проводят ремонтные бригады производственного цеха или цеха по ремонту металлургического оборудования. Ремонт рабочей клети, примерно, один раз в полтора месяца, продолжительностью 8 - 12 часов. Тяжелый ремонт 2 разряда проводят 1 раз в год по 24 часа.

Порядок работ при ремонте механизма для передвижения платформы:

- подготовка к демонтажу;

- отсоединяем упругую втулочно-пальцевую муфту, которая соединяет электродвигатель с коническим редуктором;

- раскручиваем и снимаем глухую крышку опорного подшипника винта;

- выкручиваем винт из гайки и снимаем его вместе с подшипником;

- спрессовываем подшипник;

- раскручиваем крепление гайки к платформе и снимаем гайку;

- откручиваем шпильки, которые крепят конический редуктор к платформе;

- сливаем масло с карторного редуктора;

- демонтаж редуктора;

- разборка конического редуктора:

а) раскручиваем и снимаем глухую крышку подшипника;

б) раскручиваем и снимаем по разъему боковую крышку редуктора;

в) снимаем вал конического колеса в сборе;

г) с вала спрессовываем подшипник и коническое колесо;

д) спрессовываем полумуфту с вала-шестерни;

е) раскручиваем и снимаем сквозную крышку подшипника;

ж) снимаем стакан в сборе;

з) вынимаем вал-шестерню с подшипниками из стакана;

и) спрессовываем подшипники;

к) заказываем новую коническую пару (вал-шестерня и коническое колесо) в РМЦ-1, так как эти детали заменяются только в паре.

- сборка редуктора в обратном порядке;

- монтаж редуктора;

- заливка масла в картер редуктора;

- сборка привода в обратном порядке;

- регулировка, опробывание и пуск.

2.5 Технология ремонта наиболее изнашивающихся деталей и узлов

Наиболее изнашиваемыми деталями является: винт, гайка, муфта и коническая пара.

Технология ремонта винт-гайки.

Винтовая передача имеет следующие дефекты:

- износ витков резьбы;

- механические повреждения;

- абразивный износ;

- коррозионный износ;

Допустимый износ витков резьбы винта - 60%, а гайки - 40%.

При износе более допустимого гайку меняют, а винт перешлифовывают, термообрабатывают, затем гайку прогоняют по винту с учетом износа витков винта.

Ремонт муфты МУВП.

Возможные дефекты муфты МУВП:

- износ втулок пальцев муфты;

- изгиб, срез пальцев муфты;

- износ отверстий под пальцы в полумуфтах;

- смятие рабочих поверхностей шпоночного паза.

Если износилась резиновая втулка на соединительном пальце полумуфт, то этот палец откручивают, снимают и меняют резиновую втулку.

Изогнутые, сквозные соединительные пальцы, изношенные муфты не ремонтируют, а заменяют новыми.

Ремонт конического зацепления редуктора.

Основными причинами выхода из строя зубчатых передач является:

- истирание рабочих поверхностей зубьев, которое происходит в результате нормального или прогрессивного износа и приводит к постепенному искажению рабочего профиля зуба;

- выкрашивание рабочих поверхностей зубьев, обусловлено действием знакопеременных нагрузок.

Замену изношенного зубчатого колеса конического редуктора необходимо проводить паре с вал-шестерней. Независимо от степени износа зубьев, подлежит немедленной замене зубчатое колесо, у которого выкрашивание занимает более 30% площади рабочей поверхности и глубину ямок выкрашивание превышает 10% толщины зуба или у которого хотя бы один из зубьев имеет трещины на ступице, ободе или диске заменяют новым.

Рабочие детали винт и гайка целесообразно не ремонтировать, а заменить новыми.

Технические карты на изготовление деталей предоставлены в Приложении Б.

2.6 Монтаж валов

Перед началом монтажа валов следует проверить величины диаметров цапф, прямолинейность валов и при необходимости овальность, биение, шероховатость посадочных мест. Основными операциями, выполняемыми при монтаже валов, является выверка корпусов подшипников и проверка соосности, горизонтальности, вертикальности, параллельности и перпендикулярности валов; иногда осуществляется контроль и регулирование зазоров между торцами валов.

Выверка корпусов подшипников состоит в следующем. Сначала проверяют правильность горизонтального положения подшипников, для чего на плоскости их разъема кладут проверочную линейку, к которой предъявляется повышенные требования прямолинейности и параллельности сторон. Подкладывая прокладки между корпусом подшипника и рамкой или другим основание, на котором закрепляют подшипник, добиваются горизонтального положения линейки, что контролируется с помощью уровня. Затем измеряют расстояние между линейкой и репером (специальный горизонтальный знак) и сравнивают его с проектной отметкой. Разность между размеренным и проектным значением определяет толщину прокладок, которые необходимо равномерно подложить (или убрать) под корпусом подшипника. Проверку соосности осей подшипников делают в два этапа. На первом подшипники устанавливают так, чтобы их центры лежали на заданной прямой. Это можно сделать, например, с помощью двух отвесов и специальных вкладышей, на которых размечены центры подшипников. Иногда соответствующие метки наносят на крышках подшипников. Измеряя диагональные расстояние между корпусами подшипников, один из которых принимается за базовый, добивается их равенства проектному значению.

Рисунок 2 - Проверка соосности валов

Соосность проверяют с помощью линейки, двух скоб и специальных приспособлений с индикаторами. Во всех случаях измерения проводят в четырех точках, лежащих на двух взаимно перпендикулярных диаметрах. Проверка соосности с помощью линейки применяется для валов, имеющих свободные концы, и состоит в следующем: линейку плотно прикладывают к одному из валов; измеряют зазоры между валами в радиальном направлении с помощью плоского щупа. Максимальная разность между радиальными зазорами (с учетом их знака) определяет величину несоосностри валов. При использовании двух скоб величина несоосности проверяется достаточно точно по результатам измерения зазоров между калиброванными ступенчатыми вырезами с помощью плоских щупов. Более удобно проверку несоосности осуществлять с помощью индикаторов. Отметим что индикаторные скобы могут быть закреплены как на валах, так и на полумуфтах. Разнообразны также индикаторные устройства, которые могут прикрепляться к стальным валам и деталям с помощью магнитных подставок, что значительно облегчает процессы установки и демонтажа.

Рисунок 3 - Проверка горизонтальности валов

Горизонтальность валов проверяют при помощи уровня, а при повышенных требованиях по скобе и отвесу. На конец вала надевают скобу с отверстием (или рейсмус), напротив которого отпускают отвес, и измеряют зазор между острием и нитью отвеса в верхнем и нижнем положениях острия. Если полученные значения зазора одинаковы, то вал горизонтален. Для демпфирования колебаний отвеса его помещают в емкость наполненную водой или маслом. Вертикальность валов можно проверять путем измерения расстояний между ними в двух крайних точках по их длине, а также с помощью скоб и натянутой струны. В последнем случае сторону натягивают так, чтобы она прошла как можно ближе к осевым линиям валов. На валы надевают скобы с остриями и измеряют зазоры между остриями и натянутой струной в двух крайних положениях, добиваясь их равенства. Перпендикулярность валов, расположенных в вертикальной плоскости проверяют при помощи скобы с острием, если нить отвеса заменить валом. Проверку перпендикулярности валов, не лежащих в вертикальной плоскости, осуществляют при помощи скобы, надетой на один из валов, и струны, натянутой строго параллельно другому валу.

2.7 Смазка, определение расхода смазки

перевалка смазка платформа ремонт

Основное назначение смазки:

- сокращение расхода энергии на преодоление сил трения;

- уменьшение износа трущихся поверхностей;

- продление межремонтных периодов оборудования;

- защита поверхностей от окружающей среды;

- отвод продуктов износа.

Надежность металлургического оборудования во многом зависит от рационального выбора смазочных материалов, способов и режимов смазки, контроля качества смазки в процессе эксплуатации. Узлы трения металлургического оборудования работают в тяжелых условиях, вызванных большими нагрузками, повышенными температурами и загрязнением абразивными частицами. Поэтому к смазочным материалам предъявлены повышенные требования:

Минеральные масла преимущественно применяет для смазки:

- узлов трения, выделяющих большое количество тепла;

- подшипников скольжения;

- высокоскоростных подшипников качения;

- закрытых механизмов и передач, хорошо изолированных от пыли и влаги;

- точных приборов и механизмов, требующих чистой и маловязкой смазки.

Консистентную смазку применяют:

- при тяжелых условиях в режиме полусухого трения и при больших удельных давлениях, когда нет необходимости в отводе тепла;

- при малых скоростях трущихся деталей и частых реверсах;

- для смазки подшипников качения (кроме высокоскоростных);

- в труднодоступных узлах трения;

- для уплотнения сальников кранов.

В зависимости от принципа подвода смазочных материалов к узлам трения различают следующие способы смазки:

- при смазки минеральными:

а) индивидуальный;

б) окунанием в масляную ванну;

в) смазыванием под давлением.

- при смазки пластичными материалами:

а) индивидуальный;

б) закладной;

в) централизованный.

Выбор масел производят с учетом их физико-химических и эксплуатационных свойств.

Эффективность применения смазки во многом зависит от того, на сколько смазочный материал соответствует условиям эксплуатации оборудования (нагрузке, скорости, температуре рабочей среды, материалам смазываемых поверхностей), а так же конструктивным особенностям узла трения.

В механизме передвижения платформы, а именно в коническом редукторе используется картерная смазка, в подшипниках редуктора, винтовой передачи ее опорным подшипнике (качения) используется густая закладная смазка.

Определение расхода смазки.

Расход смазки в редукторе, литр.

Исходные данные:

(1)

где- передаваемая мощность двигателя, кВт;

Q-единовременный расход смазки.

(2)

где z-периодичность смазки в год;

- годовой расход смазки.

(3)

где y-удельный вес масла.

Расход смазки в подшипниках качения редуктора, г.

Исходные данные:

B = 40 мм;

D = 180 мм;

D = 100 мм.

где B-ширина подшипника;

D-наружный диаметр в подшипниках;

d-внутренний диаметр в подшипниках.

(4)

г.

Расход смазки для четырех подшипников в год.

(5)

где n-количество подшипников.

г.

Расход густой смазки в винтовой передаче, г.

Из практических данных расход Q = 200 г.

Расход смазки в год, г.

(6)

г.

Расход смазки в подшипниках качения рассчитывается по формуле (5).

Исходные данные:

B = 55 мм;

D = 150 мм;

d = 70 мм.

г.

Расход смазки в год рассчитывается по формуле (5).

г.



Таблица 1 - Карта смазки

№ точки смазки	Название узла	Кол-во точек	Система смазки	Тип смазки	Периодичность	Расход в год
1	Подшипники редуктора	4	Закладная	Литол24 ГОСТ21150-75	1 раз в месяц	43008г.
2	Конический редуктор	1	Картерная	И-45 ГОСТ20799-75	1 раз в 6 месяцев	11,28л.
3	Винтовая передача	1	Закладная	Литол24 ГОСТ21150-75	1 раз в 2 месяца	1200г.
4	Подшипник качения	1	Закладная	Литол24 ГОСТ21150-75	1 раз в месяц	11616г.

2.8 Способы повышения надежности работы машины для перевалки рабочих валков

Надежность - это свойства изделия выполнять заданные функции, сохраняя во время значения эксплуатационных показателей в заданных пределах, соответствующих заданным режимом и условиям использования, технического обслуживания, ремонтов, хранения и транспортировки.

Основными свойствами, характеризующими надежность, является:

- безотказность;

- долговечность;

- сохраняемость;

- ремонтопригодность.

Улучшение условий работы деталей достигается путем уменьшения, отрицательного влияния разрушающих факторов технологии, среды металлургического производства и совершенствования технологических процессов.

Наиболее эффективным путем, предотвращения таких разрушений является контроль технологических процессов, при которых исключается перегрузка.

Существенным фактором повышения надежности деталей является защита их от воздействия высоких температур и правильный выбор системы охлаждения.

К мероприятиям по улучшению условий работы оборудования относится также своевременное и правильное техническое обслуживание и ремонт оборудования.

Для предупреждения износа схватыванием первого рода, механизма передвижения платформы машины для перевалки валков, следует выбрать материалы с повышенным пределом текучести, у которых на поверхностях образуется прочные пленки оксидов, не разрушающийся под действием рабочих нагрузок.

Повысить сопротивление износу схватыванием первого рода, можно путем повышения класса шероховатости поверхностей взаимодействующих деталей при котором увеличивается реальная площадь контакта деталей, и снижаются удельные давления. При их уменьшении ниже предела текучести явление схватывания прекращается. Однако с повышением класса шероховатости возрастает молекулярный износ поверхностей, поэтому необходимо добивается оптимальной шероховатости контактирующих поверхностей, которую устанавливаю опытным путем для каждой конкретной пары трущихся деталей.

Для повышения надежности деталей при усталостном износе следует применять упрочнение пластическим деформированием, например, цапфы обрабатывать роликами или применять электромеханическое упрочнение (ЭМО). При электромеханическом упрочнении твердость увеличивается до 600 НВ.

2.9 Техника безопасности при ремонте

К работе допускаются лица прошедшие медицинское освидетельствование технике безопасности. При приеме на работу, работник проходит вводный инструктаж, получает личную книжку по технике безопасности инструкцию номер один. После чего начальник цеха проводит вводный инструктаж. Затем инструктаж на рабочем месте проводит мастер участка. На срок не менее 10 дней рабочий закрепляется за более опытным работником для передачи навыков безопасного ведения труда. Повторный инструктаж проводится в случаях нарушения правил техники безопасности и согласно, годового графика.

Инструкции по технике безопасности для персонала, обслуживающего техническое оборудование должны содержать описание опасных зон, применяемых систем, ограждений и условий безопасного обслуживания.

Машину обесточивают и вешают табличку на электрощит с надписью «Не включать работают люди»; огораживают место ремонта. На ограждениях вешают табличку «Идет ремонт».

Одежда ремонтного персонала должна соответствовать правилам техники безопасности (ботинки из грубой кожи с толстой подошвой, хлопчатобумажные штаны, куртка, рукавицы и каска). При ремонте с абразивными и режущими инструментами применяют очки, для защиты глаз от попадания абразивных частиц, пыли, при работе с гаечными ключами. Перед работой осматривают грани ключа, если грани смятые или имеют трещины, то эти ключи не допускаются к работе, при ремонте с молотками проверят наклеп на бойке молотка, сколы и трещины на ручке иналичие клинка, если присутствуют вышеперечисленные дефекты, то работа этим инструментом запрещается.

При элементарном несоблюдении правил техники безопасности, это может привести к травматизму персонала работающего на агрегате.

Перед пуском машины после ремонта необходимо проверить соответствие полученной бирки машине, готовность ее к пуску, установка на место ограждений и состояние рабочего места.

3. Расчетная часть

3.1 Кинематический и силовой расчет привода

Расчетная схема изображена на рисунке 3.

Исходные данные для расчета:

- мощность двигателя = 7,5 кВт;

- обороты вала двигателя, n = 935 об/мин;

- передаточное число редуктора = 2,5;

- двигатель МТ211-6;

- редуктор конический;

Определяем угловые скорости на валах.

где - скорость на первом валу, об/мин;

- скорость двигателя.

(7)

где -скорость на втором валу, об/мин;

-передаточное число редуктора.

 (8)

где - угловая скорость, рад/с.

где - угловая скорость на первом валу, рад/с.

где - угловая скорость на втором валу, рад/с.

Определяем коэффициент полезного действия (КПД) привода.

(9)

где - КПД привода;

- КПД редуктора;

- КПД пары подшипников;

- КПД винтовой передачи.

/1, с. 7, таб. 1.1/

/8, с. 391/

(10)

где - КПД зубчатой конической пары.

/1, с. 7, таб. 1.1/

Определяем крутящий момент на валах.

(11)

где - крутящий момент на первом валу,

 (12)

где - крутящий момент на втором валу,

(13)

где - крутящий момент на гайке,

3.2 Расчет деталей и узлов на прочность

Подбор муфты.

Муфту подбирают по расчетному моменту и диаметру вала.

(14)

где -расчетный момент;

-номинальный крутящий момент на первом валу;

К-коэффициент эксплуатации;

-допускаемый крутящий момент на муфте.

Муфта на первом валу соединяет вал двигателя и редуктор.

Исходные данные:

/1, с. 272, таб. 11,3/;

Выбираем втулочно-пальцевую муфту ГОСТ 21427-75.

Расчет винта и винтовой передачи на износостойкость.

Материал 38ХГН.

Расчет винта ведем, предполагая, что нагрузка на витки резьбы распределяется равномерно.

(15)

где - дополнительное давление в резьбе;

-усилие, действующее на винт;

- площадь рабочей поверхности витка;

-делительный диаметр резьбы;

- рабочая высота профиля;

-число витков в гайке высотой ;

-допустимое давление в резьбе.

/см. чертеж/

/см. чертеж/

 Н//6, с. 393/

(16)

где -шаг резьбы;

-высота гайки.

/см. чертеж/;

/см. чертеж/.

Расчет винта на прочность.

 (17)

где-касательное напряжение при кручении, Н/;

-полярный момент сопротивления сечения, ;

-допускаемое напряжение при кручении.

(18)

(19)

где-допускаемое напряжение при растяжении.

(20)

где - предел текучести;

-допустимый коэффициент запаса прочности.

/2, с. 31, табл. 39/

/2, с. 39/

Расчет напряжения смятия между витками винта и гайки.

(21)

где Y-максимальное осевое усилие на винт, Н;

d-наружный диаметр резьбы, мм;

-внутренний диаметр резьбы, мм.

/см. чертеж/

/см. чертеж/

Н//5, с. 251/

Размещено на Allbest.ru