Технологический процесс трубоэлектросварочного агрегата 203-530 в условиях ТЭСЦ-3 ОАО "Выксунский металлургический завод"

Размещено на http://www.allbest.ru/

Введение

Трубная промышленность является одной из ведущих отраслей черной металлургии. Это объясняется тем, что развитие важнейших отраслей народного хозяйства требует огромного количества труб самого разнообразного сортамента. Научно-технический прогресс выдвигает перед народным хозяйством задачи по дальнейшему совершенствования производства. Развитие техники, создание новых совершенных машин и приборов, отвечающих требованиям мировых стандартов, сопровождается всё более широким и разнообразным использованием в конструкциях всевозможных видов труб.

Расширение сортамента, улучшение качества и рост объемов производства труб обусловлен их широким использованием в быстро развивающихся отраслях народного хозяйства. Именно поэтому важное место уделяется техническому перевооружению, расширению и развитию трубного производства. Современное трубное производство отличает большое разнообразие высокоэффективных способов изготовления продукции, среди которых определяющее значение имеют способы обработки металлов давлением. Выбор технологических схем и способов обработки определяются физическими свойствами обрабатываемого металла, требуемым качеством и размерами изделия, экономичностью производства, рациональной загрузкой оборудования. При производстве сварных труб значительно облегчаются условия поточного, полностью автоматизированного производства, уменьшаются капитальные затраты, а вес оборудования снижается на 15-20 %.

Современные методы сварки обеспечивают прочность сварного шва не менее, чем прочность основных металла. Это позволяет использовать сварные трубы и там, где раньше применяли только бесшовные. Формирование трубы связано с меньшими энергетическими затратами, благодаря чему снижается масса и мощность оборудования, сокращаются удельные капиталовложения и эксплуатационные расходы.

Сварные трубы экономичнее бесшовных, а процесс их производства непрерывен, что облегчает его механизацию и автоматизацию. Наиболее перспективными способами производства труб является разработка и внедрение более совершенных технологических процессов с более высокой степенью механизации и автоматизации, с автоматическим контролем качества труб.

В настоящее время на ОАО «Выксунский Металлургический Завод» (ВМЗ) в трубоэлектросварочном цехе №3 (ТЭСЦ №3) произошло значительное техническое перевооружение оборудования, которое позволит повысить уровень качества выпускаемой продукции.



1. Технология производства и оборудования линии ТЭСА 203-530

листоправильный сортамент труба формовочный

1.1 Сортамент производимой продукции линии ТЭСА 203-530

ТЭСА 203-530 предназначен для валковой формовки непрерывно движущейся полосы в трубную заготовку круглого и профильного сечения (квадратного и прямоугольного), которая сваривается в трубу с продольным швом при помощи токов высокой частоты со скользящими контактами, с последующей локальной термообработкой сварного шва, правкой, порезкой, отделкой и пакетированием.

Сортамент выпускаемых в настоящее время труб представлен в таблице 1.

Таблица 1 - Сортамент и толщина стенки труб

Трубы круглого поперечного сечения
Наружный диаметр, мм	203-530
Толщина стенки, мм	4,5 - 16,0
Обсадные трубы
Наружный диаметр, мм	219,1-508,0
Толщина стенки, мм	6,71 - 12,70
Трубы квадратного поперечного сечения
Размер, мм	160х160400х400
Толщина стенки, мм	4,5 - 16,0
Трубы прямоугольного поперечного сечения
Размер, мм	140х180300х500
Толщина стенки, мм	4,5 - 16,0

На поверхности труб не допускаются трещины, плёны, закаты, риски.

Рябизна, забоины, вмятины, мелкие риски, слой окалины и следы зачистки допускаются при условии, если они не выводят толщину стенки и диаметр труб за пределы отклонений. Качество снятого внутреннего грата должно соответствовать требованиям заказчика. Наружный грат должен быть удалён полностью.

Предельные отклонения по наружному диаметру должны превышать требований, указанных в таблице 2.

Таблица 2- Предельные отклонения по наружному диаметру

Трубы круглого сечения
Наружный диаметр, мм	Предельные отклонения, мм
219,0 (219,08 219,)1	±1,09- ±2,19
245,0 (244,48 244,5)	±1,22- ±2,44
273,0 (273,05 273,1)	-1,36- +2,73
323,9	±3,24
325,0	±1,80- ±2,44
356 (355,6)	±2,67- ±3,56
377,0	±1,50- ±2,83
406,4	±1,60- ±4,06
426,0	±1,50- ±4,26
457,0	±3,20- ±4,57
508,0	±2,54- ±5,08
530,0	±2,00- ±3,71
Профильные трубы
Наружные размеры (стороны), мм	Предельные отклонения, мм
160х160 180х180 180х140 200х160 200х200	±1,12- ±1,60



1.2 «Узкие места» технологических операций производства труб

Технологический процесс изготовления труб включает следующие этапы:

- складирование рулонов;

- подготовка рулонного проката к задаче в производство;

- задача рулонов в производство;

- размотка рулонов;

- правка рулонного проката;

- подготовка концов рулонного проката к сварке;

- сварки концов рулонов;

- создание запаса (накопление) рулонного проката или штрипса;

- фрезерование боковых кромок рулонного проката или штрипса;

- формовка (предварительная и окончательная) трубной заготовки;

- сварка труб;

- удаление наружного грата;

- удаление внутреннего грата;

- неразрушающий (технологический) контроль сварного шва;

- локальная термообработка сварного шва труб (ЛТО);

- калибровка труб;

- разрезка труб;

- маркировка труб.

При современном развитии металлургии, связанном с ужесточением требований к электросварным трубам, возникла необходимость разрабатывать новые технологии работы оборудования, приводящие к улучшению качества продукции.

Изучая работу линии и статистику, возникающих на нем дефектов, наиболее распространенными из них при производстве труб малого и среднего диаметра являются те , которые появляются при осуществлении правки листа и формовки, а именно «риски» и «смещение кромок».

Таким образом «узким местом» линии ТЭСА 203-530 являются листоправльная машина и участок формовочный стан.

1.3 Техническая характеристика оборудования

1.3.1 Магазин рулонов
Межосевое расстояние устройств укладки рулонов, мм	2700
Длина магазина, мм	Около 7400
Ширина магазина, мм	Около 5000
Количество укладываемых рулонов, шт. 1.3.2 Тележка для рулонов	До трех рулонов массой до 36 т
Тип цилиндров подъема рулонов	Гидравлические
Подъемная сила, т	Около 45
Путь перемещения, мм	Около 10800
Привод перемещения	Мотор-редуктор
Привод роликов	Два гидродвигателя
Скорость перемещения, м/мин	Около 10
Рельсы тележки для рулонов, м	Около 2х14,5
1.3.3 Двойной разматыватель
Размеры задаваемых рулонов, мм
диаметр наружный	1300 - 2300
диаметр внутренний	750 - 850
ширина рулонов	580 - 1700
Максимальная масса транспортируемых рулонов, т	36
Направление размотки	Сверху
Исполнение разматывателя	Разжимной дорн
Диапазон разжима, мм	Около 90 (диаметр)
Количество головок, шт.	2
Поперечный ход, мм:
для регулирования по ширине рулона	Около 700
для регулирования по оси телескопа	10
Боковой привод	Гидроцилиндр
Привод разматывателя	2 двигателя через редуктор
Стояночный тормоз	Дисковый тормоз
Адаптерные башмаки для внутреннего диаметра рулона 850 мм	1 комплект
1.3.4 Открыватель рулонов
Поднятие/опускание ножа	Гидроцилиндр
Движение ножа вперед/назад	Гидроцилиндр
Количество прижимных роликов, шт.	2
Привод прижимных роликов	Гидродвигатель с регулятором частоты вращения
Поднятие/опускание прижимного ролика	Гидроцилиндр
Поднятие/опускание гибочного ролика	Гидроцилиндр
1.3.5 Трайбаппарат
Настройка верхнего ролика	Гидравлическая (параллельное движение с помощью зубчатой рейки и шестерни)
Главный привод	От собственного двигателя
1.3.6 Боковая направляющая полосы
Количество направляющих роликов	По два с каждой стороны
Ход при быстром открывании	Гидравлика
Регулирование по ширине	Электродвигатель
Действие компенсатора серповидности	Электродвигатель
1.3.7 Листоправильная машина
Количество приводных правильных роликов	Семь (три верхних и четыре нижних)
Регулирование верхних приводных роликов	Электродвигателем
Быстрый подъем верхних приводных роликов	Гидроцилиндр
Главный привод	Электродвигатель и понижающий/распределительный редуктор
1.3.8 Машина стыкосварочная
Основная рама
Центрирующее устройство	На входе
Количество направляющих роликов	2 с каждой стороны
Регулятор ширины	С электродвигателем
Привод хода быстрого размыкания	Гидравлический
Привод компенсатора серповидности	С электродвигателем
Вид параллельной направляющей тележки	Зубчатая рейка и шестерня
1.3.9 Ножницы
Вид ножниц для отрезки концов рулонной полосы	Гидравлические
Угол реза, град.	Около 3
Количество ножей	2 ножа
Привод ножей	2 гидравлический цилиндр
Длина отрезаемых концов, мм:
от начала рулона	Не более 1800
от конца рулона	Не более 1800
Вид параллельной направляющей тележки	Зубчатая рейка и шестерня
1.3.10 Сварочное устройство
Количество сварочных горелок	2 горелки
Метод сварки	В атмосфере инертного газа (СО2)
1.3.11 Центрирующее устройство на выходе
Количество направляющих роликов	2 с каждой стороны
Регулятор ширины	С электродвигателем
Тип привода хода быстрого размыкания	Гидравлический
1.3.12 Накопитель полосы
Тип накопителя полосы	Спиральный
Накопительная способность, м	Около 250
Количество нижних приводных роликов, шт.:
снаружи	17
внутри	5
Наружный диаметр, м	Около 15
Внутренний диаметр, м	Около 8,5
1.3.13 Фрезерный станок для обрезки кромок полос Тип BFMK 160/1100 AC
Прочность на растяжение обрабатываемого материала, Н/мм2	Не более 690 Н/мм2
Ширина полосы после фрезеровки, мм:
минимальная	600
максимальная	2000
Толщина полосы, мм:
минимальная	4,0
максимальная	16,0
Глубина резки, мм	3 - 15 Не более 20 мм в один проход
Фрезерные головки MKRUT, шт.:
твердосплавные пластины с z = 1 х 56	Правая - 1 Левая - 1
твердосплавные пластины с z = 1 х 64	Правая -1 Левая - 1
профиль	N-профиль 90
диаметр, мм	1100
Смена инструмента	Вручную
Скорость подачи полосы, м/мин	Не более 40 при фрезеровке не более 3 мм на сторону
Допуск по ширине фрезерованной полосы, мм	0,15
Отклонение от перпендикулярности (косина реза), град.	1
Волнистость фрезерованной полосы, мм на 400 мм	Не более 1,5
Напряжение сети, В	3х380 10 %
Частота сети, Гц	50 1 %
Потребляемая мощность, кВт	Не более 510
Потребляемый ток, А	Не более 885
Рабочее давление:
пневматика, МПа (бар)	0,5 (5,0)
Гидравлика, МПа (бар)	14,0 (140,0)
.3.14 Стан формовочный (клети FFX и клети FP 1, 2, 3)
Ширина штрипса для формовки труб, мм	560-1750
Предел текучести обрабатываемого материала, МПа	Не более 758
Вид и размеры формуемых труб, мм
трубы круглого поперечного сечения
диаметр	203-530
толщина стенки	4,5 - 16,0
обсадные трубы
диаметр	219,1-508,0
толщина стенки	6,71 - 12,70
трубы квадратного поперечного сечения
размер	160х160400х400
толщина стенки	4,5 - 12,5
Трубы прямоугольного поперечного сечения
размер	140х180300х500
толщина стенки	4,5 - 12,5
Скорость формовки, м/мин	18 - 50
Заправочная скорость, м/мин	10
Высотная отметка линии прокатки, мм	Постоянная центральной линии трубы: FL+860
Направление потока	Слева направо
1.3.15 Клеть шовонаправляющая
Диаметр труб, мм	203 - 530
Толщина стенки, мм	4,0 - 16,0
Предел текучести обрабатываемого материала, МПа	Не более 483
Скорость линии, м/мин	Не более 40
Количество валков калибра шовонаправляющей клети, шт.	2
1.3.16 Система индукционного нагрева Weldaс 1700 кВт/150+ кГц+ и 1500 кВт/200+ кГц
Диапазон рабочих частот, кГц	более 150 более 200
Номинальный линейный ток, А	2778
Коэффициент мощности (cos )	0,95
Установочная мощность (для входного трансформатора), кВА	2285
Номинальная выходная мощность, кВт	1700
Диапазон регулирования выходной мощности, %	10 - 100
Диаметр труб, мм	203 - 530
Толщина стенки, мм	4,0 - 16,0
Скорость сварки, м/мин	20 - 50
Количество валков сварочного калибра, шт.	5
1.3.17 Клеть сварочная
Диаметр труб, мм	203 - 530
Толщина стенки, мм	4,0 - 12,7
Предел текучести обрабатываемого материала, МПа	Не более 705
Количество валков сварочного калибра, шт.	5
1.3.18 Внутренний гратосниматель
Диаметр труб, мм	203 - 530
Толщина стенки, мм	4,0 - 12,7 (для O203мм) 4,5-16,0 (для O219-530мм)
Предел текучести обрабатываемого материала, МПа	Не более 483
Скорость линии, м/мин	Не более 40
Давление фиксирования штанги, после регулировки относительно образующей трубы, МПа	10
Давление прижима штанги к поверхности трубы, МПа	14
Давление возвратно-поступательного движения ножа гратоломателя, МПа	25
1.3.19 Установка АУЗК сварного шва труб
Диаметр контролируемых труб, мм	203?530
Диапазон толщин стенок, мм	4,0?16,0
Скорость контроля, не более, м/мин	45
Напряжение питания, В	220/380
Потребляемая мощность, кВт	4
Частота тока в сети, Гц	50
Габариты измерительного модуля (ДхШхВ), мм	500х500х800
Масса измерительного модуля, кг, не более	30
Система контроля продольных дефектов L:
Частота заполнения зондирующих импульсов, МГц	4,0?10,0
Частота следования зондирующих импульсов, кГц	1,0?4,0
Амплитуда напряжения зондирующих импульсов, не более, В	48
Длительность импульса на уровне 6 дБ, не более, нс	125
Число циклов накопления сигнала	2?64
Количество каналов контроля, шт	2х16
Запас чувствительности по отношению опорный сигнал/шум, не менее, дБ	30
1.3.20 Установка визуализации сварного шва SOFRATEST
Диаметр контролируемых труб, мм	203?530
Диапазон толщин стенок, мм	4,0?16,0
Способ визуализации	По средством ультразвука
Напряжение питания, В	220/380
Частота тока в сети, Гц	50
Частота заполнения зондирующих импульсов, МГц	10,0
Ширина контроля, мм	25 в каждую сторону от сварного шва
Количество каналов контроля, шт.	1
1.3.21 Установка локальной термообработки сварного шва
Тип SNG
Диаметр труб, мм	219 - 530
Толщина стенки, мм	4,5 - 12,7
Ширина нагреваемой зоны SNG 1 (закалка), мм	До 25
зоны SNG 2 (отпуск), мм	Свыше 25
Ширина индуктора, мм	43 - 55
Скорость движения трубы, м/мин	20 - 35
Температура на входе зоны SNG 1 (закалка), °С	Не менее 20
зоны SNG 2 (отпуск), °С	Не менее 300
Температура на выходе зоны SNG 1 (закалка), °С	До 1000
зоны SNG 2 (отпуск), °С	920 - 950
Мощность, необходимая для нагрева, кВт	540 - 895
Мощность сети, кВт	900 - 1500
Потребляемая мощность, кВт	2000
Частота тока питающей сети, Гц	50 ± 2 %
Напряжение питания высоковольтное, В	6000
низковольтное, В	765
Напряжение среднечастотное, В	1000
cos ?,при номинальном напряжении преобразователя	0,92
Давление охлаждающей воды, МПа (бар)	0,2 - 0,3 (2,0 - 3,0)
КПД установки, %	75
1.3.22 Клеть стабилизирующая
Диаметр труб, мм	203 - 325
Толщина стенки, м	4,5 - 16,0
Предел текучести обрабатываемого материала, МПа	Не более 483
Скорость линии, м/мин	Не более 40
Количество валков калибра стабилизирующей клети, шт.	2
1.3.23 Стан калибровочный (клети калибровочные SZ 1, 2, 3, 4, 5 и правильные TH 1, 2)
Размер труб:
круглые, мм	203 - 530
профильные, мм	160х160 - 300х300
Толщина стенки, мм	4,5 - 12,7
Предел текучести обрабатываемого материала, МПа	Не более 483
Скорость калибровки, м/мин	28 - 80
1.3.24 Станок для отрезки труб Тип «Multicut MC4»
Прочность на растяжение материала разрезаемых труб, Н/ мм2	Не более 827
Размеры отрезаемых труб, мм:
Сечение труб
круглое	203-530
квадратное	160х160400х400
прямоугольное	180х140400х300
Длина отрезаемых труб, м:
минимальная	6,0
максимальная	13,72
Толщина отрезаемых труб, мм:
минимальная	4,5
максимальная	16,0
Диаметр пильного диска, мм:
минимальный	300
максимальный	350
Зона резки:
трубы круглого сечения	Пильный диск диаметром 300 мм
трубы квадратного сечения	Пильный диск диаметром 340 мм
трубы прямоугольного сечения	Пильный диск диаметром 340 мм
Скорость резания пильного диска диаметром 300 мм, м/мин	Не более 400
Направление вращения пильного диска	По часовой стрелке
Тип электродвигателя	Трехфазный синхронный встроенный 1FE114-6WR11-1BB2
Мощность электродвигателя (S6-40 %), кВт	53,6
Номинальная скорость вращения, мин-1	2000
Рабочая скорость вращения, мин-1	Не более 4200
Допустимый постоянный крутящий момент, Нм	200
Передаточное отношение пильного редуктора	9,979 is
Допустимый выходной крутящий момент, Нм	1995
1.3.24.1 Каретка подачи
Рабочая скорость вращения, мин-1	500
Диаметр шарикового ходового винта, мм	50
Шаг резьбы шарикового ходового винта, мм	10
Ход, мм	Около 300
1.3.24.2 Поворотный механизм
Рабочая скорость вращения, мин-1	3000
Угол поворота, град.	180
1.3.24.3 Привод подачи
Рабочая скорость вращения, мин-1	2430
Диаметр малой шестерни, мм	220
Диапазон перемещения, м	7,2
1.3.24.4 Опорный ролик
Номинальный крутящий момент, Нм	49,5
Ход, мм	300
Скорость подъемного хода, м/мин	2,22
Подъемный шпиндель	63 х 10
Подъемная сила, кН	Не более 283
.3.24.5 Зажимное устройство
Зажимная сила на зажимной цилиндр (при 200 бар), кН	Не более 100
Диаметр поршня, мм	80
Ход, мм:
зажимной центрирующий цилиндр	80
зажимной верхний цилиндр	520
зажимной нижний цилиндр	210
отводящий цилиндр	950
1.3.24.6 Устройство ведения трубы
Ход, мм:
вверх	525
вниз	250
Диаметр ролика	250
1.3.24.7 Охлаждение главного привода
Мощность, кВт	7,5
Емкость, л	125
Подача насоса, л/мин	Свыше 50
1.3.24.8 Удаление стружки
1.3.24.8.1 Спиральный транспортный шнек
Длина транспортера, м	14,3
Диаметр шнека, мм	180
Выходная мощность, кВт	0,55
1.3.24.8.2 Транспортер стружки
Выходная мощность, кВт	0,75
Ширины ленты, мм	350
Скорость транспортной ленты, м/мин	4,5
Высота выброса стружки над уровнем пола, мм	1400
1.3.25 Маркировщик в линии стана Тип NUMTEC (PJ-1B/21-48)
Размер труб, мм:
круглые	203-530
профильные	160х160 - 300х300
Длина труб, м	От 6 до 14
Маркирующая позиция изделия	Наружная
Скорость изделия при нанесении маркировки, м/мин	Не более 75
Высота знаков, мм	21-48
Перемещение ползуна, мм	Не более 300
1.3.26 Ленточно-пильный станок Тип «PEGAS 600 CAMEL X»
Диаметр круглых труб, мм	Не более 600
Размер профильных труб, мм	Не более 600х480
Диаметр сплошных круглых заготовок, мм	Не более 350
Размер пакета труб, мм	Не более 600х415
Используемый размер режущего полотна, мм	6230х41х1,3
Скорость полотна, м/мин	20-100
Вес станка, кг	2580
Габаритные размеры станка, мм:
длина	1350
ширина	2850 и 4180
высота	Не менее 2180 Не более 2600
Высота стола, мм	800

1.4 Описание вспомогательного оборудования линии ТЭСА 203-530

Для того чтобы технологический процесс производился в полном соответствии с инструкциями используется вспомогательное оборудование:

Электромостовой кран для разгрузки рулонов из вагонов или с платформ, или с автомобильного транспорта с применением автоматических клещей или скобы, или других приспособлений, утвержденных в установленном порядке.

Кантователь для переворачивания рулонов.

3агрузочная тележка для передачи рулонов из магазина приемного стеллажа в разматыватель.

Транспортный рольганг для передачи рулонов и труб на все технологические площадки стана.

Перекладыватель используется для перекладывания после нанесения маркировки трубы в установку промывки и для передачи на поперечный транспортер передачи труб.

Установка промывки для промывки внутренней полости трубы от остатков внутреннего грата.

Кран-балка для перемещения в зону работы электромостового крана для транспортировки их в вагон местного парка, предназначенного для металлического лома.

1.5 Параметры настройки рабочего инструмента листоправильной машины

С помощью установки ширины боковой направляющей для полосы № 1, расположенной перед правильной машиной, устанавливается необходимая ширина. При этом необходимо обратить внимание, чтобы был установлен быстрый подвод. Если направляющие ролики больше не нужно подавать, быстрый подвод необходимо отключить.

Положение нижних правильных валков правильной машины зафиксировано.

Верхние правильные валки регулируются двумя приводами впереди и сзади по ходу движения полосы. Приводы оснащены системой быстрого подъема валков.

Управление машиной делится на входную и выходную части. Оба участка отключаются отдельно друг от друга.

Для удобства настройки машины, ориентировочные данные должны быть заложены в настройку.

Градуировка производится в миллиметровом растре, т.е. для рулонного проката толщиной от 3 до 16 мм предусмотрено 14 наборов данных.

Вместе с показателями для впуска и выпуска, имеется также подвод для начала, движения и конца полосы.

Кроме того, может быть установлен набор данных для узкой и широкой полосы.

Настройка машины производится электросварщиком листов и лент или электросварщиком труб на стане, данные вводятся на экране НМI (LEVELLER). Функции загрузки и сохранения обеспечивает предварительный ввод нужного комплекта данных в поле редактирования, с помощью команды «КОПИРОВАТЬ» показатели настройки вводятся в набор рабочих данных.

Через три ручных подвода производится соответствующее позиционирование. Копирование данных и установка правильных роликов производится автоматически. Текущие позиции отображаются на пульте управления.

Окончательная настройка листоправильной машины производится в процессе правки рулонного проката.

Если на рулонном прокате после выхода из валков имеется мелкая поперечная волна, то верхние валки необходимо поднять.

Если рулонный прокат при выходе из роликов идет вверх, то направляющий ролик необходимо опустить.

Если рулонный прокат при выходе из роликов опускается, то направляющий ролик необходимо поднять.

Рулоны с загнутыми и сложенными вдвое «языками» необходимо задавать при поднятой траверсе листоправильной машины.

1.6 Описание конструкции листоправильной машины и ее работы

Листоправильная машина состоит из следующих основных узлов:

- станины;

- нижних правильных роликов;

- верхних правильных роликов;

- гидроцилиндров;

- шпиндельных элементов и электродвигателей.

Верхние и нижние ролики непосредственно контактируют с металлом, поэтому они подвергнуты наиболее быстрому изнашиванию в ходе правки штрипса.

Нижние правильные ролики зафиксированы. Верхние правильные ролики регулируются двумя приводами. Один привод находится впереди, а другой - сзади, в направлении движения полосы. Оба привода оснащены системой быстродействующего выпуска воздуха за счет гидроцилиндров.

Привод правильной машины обеспечивают: электродвигатель, муфта, распределительная коробка и шарнирный (карданный) вал.

Поддерживание конца полосы в натянутом состоянии после выхода из разматывателя, осуществляется с помощью вспомогательного трайбаппарата.

Нижний подающий валок с помощью гидроцилиндров прижимает полосу к верхнему подающему валку. При остановках нижний подающий валок опускается, полоса находится на ролике и не имеет контакта ни с одним из подающих роликов. Кроме того, этот ролик выполняет направляющую функцию, когда осевая линия полосы опускается на входном поворотном участке.



2. Экономика и организация производства

2.1 Технико-экономические показатели цеха

Технико-экономические показатели работы цеха и производимой продукции представлены за период с января по май 2012 года в таблицах 3, 4, 5.

Таблица 3- .Динамика показателей по электросварным трубам

Таблица 4- Качественные показатели



Таблица 5 - Динамика бесшовных труб

2.2 Методы технического нормирования и оплаты труда

2.2.1 Баланс времени работы оборудования представлен в таблице 6.

Таблица 6 - Баланс времени работы оборудования

Элементы баланса	Продолжительность, ч/год
Календарное время	8760
Текущие ремонты	514
Капитальные ремонты	380
Номинальное время	7866
Текущие простои	2674
Фактическое время	5192

2.2.2 При определении годового объема производства необходимо знать средневзвешенную часовую производительность стана, которая определяется по формуле:

, т/ч

где Вi-часовая производительность цеха при производстве i-го вида труб, т/ч;

аi-доля производства труб i-го вида в общем объеме производства.

Значения аi и Вi приведены в таблице 7.



Таблица 7 - Значения аi и Вi

Диаметр, мм	219	273	325	426	530
аi	15	20	33	21	11
Вi	39,4	51,37	61,34	95,16	118,73

Вc=0,15·39,4+0,2·51,37+0,33·61,34+0,21·95,16+0,11·118,73=69,46 т/ч

2.2.3 Годовой объем производства в физических единицах

Годовой объем производства в физических единицах определяется по формуле:

Вгод=Вс·Тф,т

где Вс- средневзвешенная часовая производительность, т/ч

Тф- фактическое время работы оборудования, ч.

В= 69,46·5192=360363

2.2.4 Организация труда рабочих

2.2.4.1 Определение количества производственных рабочих цеха

Основным методом определения явочного числа рабочих является метод расстановки по рабочим местам и профессиям, исходя из принятой степени механизации и автоматизации, совершенствования производства и рациональной организации труда.

Списочная численность рабочих состоит из расстановочного штата и подменного, необходимого для замены временно отсутствующих рабочих. Для расчета списочной численности разрабатывается баланс использования рабочего времени в среднем на одного рабочего, из которого определяется коэффициент списочности, Ксп .

Длительность отпуска принимается по коллективному договору.

Данные о невыходах берутся на основе анализа за три последних отчетных года.

Плановый баланс использования рабочего времени представлен в таблице 8.

Таблица 8 - Баланс рабочего времени в среднем на 1 рабочего

Элементы баланса	Продолжительность, дни
	Непрерывный 4-х бригадный график работы	Прерывный односменный график работы
1.Календарный фонд времени	365	365
2.Выходные дни	91	105
3.Праздники	-	12
4.Номинальный фонд времени	274	248
5.Отпуск	30	27
6.Уважительные невыходы	6	5
7.Действительный фонд рабочего времени, 7.1дни 7.2часы	238 1904	216 1728

Коэффициент списочности, Ксп=Тном/tгод фак

Списочный штат рабочих включает следующие категории:

рабочие основные,

дежурный персонал,

ремонтный персонал,

вспомогательный персонал

Списочная численность рабочих представлена в таблице 9.

Таблица 9- Списочная численность рабочих

Категория работающих	Тарифный разряд	Явочная численность	Коэффициент списочности	Списочная численность
Рабочие основные	6	20	1,15	23
	5	50	1,15	58
	4	90	1,15	104
	3	130	1,15	150
Итого 335
Дежурный персонал	6	18	1,15	21
	5	38	1,15	44
	4	42	1,15	48
Итого 113
Ремонтный и вспомогательный персонал	6	30	1,148	34
	5	40	1,148	46
	4	45	1,148	52
	3	60	1,148	69
Итого 201
Итого производственных рабочих 649

2.2.5 Организация заработной платы

В основу организации заработной платы в цехе положена тарифная система оплаты труда, которая сочетается с повременно-премиальной и сдельно-премиальной системами оплаты. Основные производственные рабочие оплачиваются по сдельно-премиальной системе, а дежурный, ремонтный персонал и вспомогательные рабочие - по повременно-премиальной системе. Основные рабочие и дежурный персонал работают по непрерывному четырех бригадному графику работы, а ремонтный и вспомогательный персонал - по прерывному графику в одну смену. Оплата производится по ЧМ-1Б.

2.2.5.1 Плановый годовой фонд оплаты труда производственных рабочих, ФОТпл,

ФОТпл = ФОТосн + ФОТдоп

где ФОТосн - основной фонд оплаты труда

ФОТдоп - Дополнительный фонд оплаты труда

ФОТосн - это плата согласно фактическому фонду времени

ФОТдоп - это оплата за время не выходов по уважительной причине, (за исключением оплаты больничных листов)

Расчет основного фонда оплаты труда рабочих представлен в таблице.

Принятые обозначения и расчетные формулы:

Тi-часовая тарифная ставка по разряду и определенной сетке,

tгод фак- фактический годовой фонд рабочего времени для рабочего с определенной продолжительностью отпуска,

Зтар пл- зарплата по тарифу:

Зтар пл= Тi· tгод фак,

?Зсд пл- сдельный приработок:

?Зсд пл=(5?6%) Зтар пл

Зтар пл+ ?Зсд пл- заработок рабочего сдельщика по прямой сдельной системе оплаты,

ПР - размер премии:

ПР=Кпр·Зтар(сд)пл; Кпр-коэффициент премиальных,

tноч(веч)-время, отработанное за ночные (вечерние) смены: tноч(веч)=1/3· tгод фак

tпр- время, отработанное в праздничные дни:

tпр=0,023· tгод фак

Дн, Дв, Дпр -доплаты за ночные, вечерние и праздничные смены, согласно ТК РФ

Ддр - другие виды доплат:

Ддр = Кдр· Зтар пл;

Кдр- коэффициент других доплат, (Кдр=50%)

ФОТi - годовой ФОТ рабочего определенного разряда,

СШi - списочный штат по разряду,

ФОТоснi - основной годовой ФОТ рабочих определенного разряда.

ФОТдоп =0,24·163985284,5=39356468,28

ФОТпл=163985284,5+39356468,28=203341752,8

Данные расчета основного планового ФОТ и условные обозначения приведен в таблице 10.

Таблица 10 - Плановый основной фонд оплаты труда

Категория рабочих	Разряд	Тi, руб/час	t, час	, руб	, руб	+, руб	Пр, руб.	Tноч (веч) час	tпр, час	, руб.	Дпр, руб.	, руб	ФОТi, руб	СШ чел.	, руб.
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15	16
Рабочие основные Кпр=80%	6	76,36	1904	145389,44	8723,37	154112,81	123290,25	634.7	43.79	9692,68	3343,8	72694,72	363134,26	23	8352087,98
	5	62,59	1904	119171,36	7150,28	126321,64	101057,31	634.7	43.79	7944,8	2740,82	59585,68	297650,25	58	17263714,5
	4	54,43	1904	103634,72	6218,08	109852,8	87882,24	634.7	43.79	6909,02	2383,49	51817,36	258844,91	104	26919870,6
	3	49,48	1904	94209,92	5652,60	99862,52	79890,02	634.7	43.79	6280,69	2166,73	47104,96	235304,92	150	35295738,0
Итого 335 7831411,08
Дежурный персонал Кпр= 75%	6	76,36	1904	145389,44	-	-	109042,08	634.7	43.79	9692,68	3343,8	72694,72	340162,72	21	7143417,12
	5	62,59	1904	119171,36	-	-	89378,52	634.7	43.79	7944,8	2740,82	59585,68	278821,18	44	12268131,9
	4	54,43	1904	103634,72	-	-	77726,04	634.7	43.79	6909,02	2383,49	51817,36	242470,63	48	11638590,2
Итого 113 050139,22
Ремонтный персонал Кпр= 70%	6	76,36	1728	131950,08	-	-	92365,06	-	-	-	-	65975,04	290290,18	34	9869866,12
	5	62,59	1728	108155,52	-	-	75708,86	-	-	-	-	54077,76	237942,14	46	10945338,4
	4	54,43	1728	94055,04	-	-	65838,53	-	-	-	-	51817,36	211710,93	52	11008968,4
	3	49,48	1728	85501,44	-	-	59851,01	-	-	-	-	47104,96	192457,41	69	13279561,3
Итого 201 45103734,22
Итого по цеху 649 163985284,5

2.3 Калькуляция себестоимости 1 тонны готовой продукции

Базовая калькуляция себестоимости 1 тонны продукции по цеху представлена в таблице 11.

Годовой объем производства 360636 т.

Таблица 11-Базовая калькуляция себестоимости труб в среднем по цеху

Статья затрат	Всего	На ед. годного
	Кол-во, ед. ресурс	Цена, руб./ед. ресурс	Сумма, тыс. руб.	Кол-во, ед. ресурс/т.	Сумма руб/т
Задано, т.
Лист. сталь углерод., тн Лист. сталь 09Г2С, тн Лист. сталь с АПР, тн	226118,77 79700,56 80061,19	22558,00 26388,00 22558,0	5100787,26 2103138,27 1806020,37	0,627 0,221 0,222	14143,87 5831,75 5007,88
Итого задано, тн	385880,52	---	9009945,90	1,07	24983,49
Отходы:
Лом негабаритный, тн Стружка, тн Грат, тн Окалина, тн Некондиция, тн Брак, тн	16589,26 360,64 1442,54 360,64 5409,54 1081,91	3930,00 1624,00 969,00 500,00 6678,00 4100,00	65195,78 585,67 1397,83 180,32 36124,91 4435,82	0,046 0,001 0,004 0,001 0,015 0,003	180,78 1,62 3,88 0,50 100,17 12,30
Итого отходов, т	25244,52	---	107920,32	0,07	299,25
Задано за вычетом отходов	360636,00	---	8902025,58	1	24684,24
Расходы по пределу и общезаводские	---	---	1206724,12	---	3346,10
Нормализация	---	---	77625,00	---	179,37
Производственная себестоимость	---	---	10173436,98	---	28209,71
Коммерческие расходы	---	---	128710,99	---	356,9
Полная себестоимость	---	---	10302147,96	---	28566,61
Расходы по переделу
Электроэнергия, кВт. ч.	25136329,2	2,00	50272,66	69,7	139,40
Вода техническая, м3	288508,8	2,00	577,02	0,8	1,60
Вода оборотная, м3	7032402,0	1,40	9845,36	19,5	27,30
Сжатый воздух, т. м3	46882,7	220,00	10314,19	0,13	28,60
Итого:	---	---	71009,23	---	196,90
Вспомогательные материалы	---	---	3685,70	---	10,22
Фонд оплаты труда	---	---	295811,68	---	820,25
Единый социальный налог	---	---	123067,04	---	341,25
Сменное оборудование	---	---	31995,63	---	88,72
Ремонт и содержание основных средств	---	---	91803,50	---	254,56
Амортизация осн. сред.	---	---	361357,27	--	1002
Работа транспорт. цехов	---	---	8882,46	---	24,63
Прочие расходы по цеху	---	---	25698,92	---	71,26
Итого по переделу	---	---	1013311,43	---	2809,79
Общезаводские расходы	---	---	193412,69	---	536,31
Всего расходов	---	---	1206724,12	---	3346,10

2.4 Режим работы цеха

Режим работы цеха - непрерывный. Это обусловлено непрерывностью технологического процесса. Основные рабочие и дежурный персонал работают по непрерывному четырехбригадному графику работы, представленному в таблице 11, а ремонтный и вспомогательный персонал - по прерывному графику в одну смену.

Баланс времени работы одного рабочего представлен в таблице 12.

Таблица 12 - График выходов на работу четырехбригадный (трехсменный)

А	2	2	2	2	0	3	3	3	3	0	0	1	1	1	1	0
Б	0	3	3	3	3	0	0	1	1	1	1	0	2	2	2	2
В	1	1	1	0	2	2	2	2	0	3	3	3	3	0	0	1
Г	3	0	0	1	1	1	1	0	2	2	2	2	0	3	3	3
01.01														1	2	3
	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15	16	17	18	19
	20	21	22	23	24	25	26	27	28	29	30	31

1 - смена с 23.00 до 7.00; 3 - смена с 15.00 до 23.00;

2 - смена с 7.00 до 15.00; О - день отдыха.

2.4.1 Организация труда рабочих

В цехе применяется коллективная форма организации труда. Бригады рабочих -специализированные.

2.4.2 Оплата труда инженерно-технических работников

Оплата труда ИТР производиться согласно присвоенным каждой категории окладам. Премирование в размере 75% должностного оклада производиться при условии выполнения плана производства на месяц и при условии выполнения недельных графиков ПРО,25%-за выпуск 97,8% годных труб,60%-за выполнения норматива по РКМ. При выполнении всех показателей данные премии суммируются. При невыполнении-премии не выплачиваются.



3. Управление качеством готовой продукции

3.1 Основные виды брака по всей технологической линии, способы их устранения

Типичные для сварных труб дефекты, возникающие при их изготовлении сваркой токами высокой (радиотехнической) частоты, могут явиться причиной брака и перевода труб в пониженную сортность.

При изготовлении труб радиочастотной сваркой различают дефекты формовки трубной заготовки и технологические.

Повышение кромок. Причины образования - перекос или боковое смещение валков формовочного стана, неправильная установка эджерных клетей, ошибка в калибровке валков или в настройке стана, большой зазор между валками, сильный износ или биение валков. Качественная настройка эджерных клетей, точный расчет калибровки и контроль износа технологического инструмента позволит предупредить возникновение данного дефекта.

Неправильная формовка кромок заготовки. Кромки заготовок направлены под некоторым углом друг к другу, образуя так называемую «крышу». Причины образования этого дефекта аналогичны причинам, вызывающим превышение кромок.

Риски возникают из-за наличия заусенцев, большой ширины и разнотолщинности ленты, неправильной формы или неточной установки валков, а также из-за дефектов на поверхности валков или проводок.

Нахлест. Труба с превышением кромок стан слишком широкой ленты, что приводит к выскакиванию ее кромок из-под ножа направляющей клети. Систематическая проверка размеров ленты, а также контроль за положением ножа направляющей клети позволяют избежать указанного дефекта.

Непровар образуется вследствие несоответствия режима сварки скорости сварки из-за биения и неправильной формы сварочных валков, а также загрязнения кромок заготовки. Соблюдение режима сварки и выбор правильной формы сварочных валков помогут избежать данного вида брака.

Большой внутренний или наружный грат образуется вследствие повышенных обжатий в сварочных валках, неправильной формовки трубной заготовки, несоответствия режима скорости сварки, недостаточной осадки и загрязненных кромок трубной заготовки.

Прожоги обычно возникают из-за повреждения изоляции между индуктором и трубой, а также наличия заусенцев и стружки на кромках трубной заготовкиРаздвоенный внутренний грат образуется при недогреве из-за колебаний скорости сварки, приводящих к несплавлению кромок грат. Этому дефекту часто сопутствует непровар.

Строченный шов. В результате непостоянной мощности тока в индукторе при неисправном выпрямителе лампового генератора кромки разогреваются неравномерно, что способствует образованию строчечного шва. В изломе трубы по шву виден периодический точечный и сплошной непровар .

Утонение стенки. При неправильной формовке трубной заготовки кромки образуют некоторый угол, и резец, снимая грат, одновременно уменьшает толщину стенки трубы.

Качественная настройка технологического инструмента формовочного стана позволит снизить риск возникновения данного вида брака.

Скручивание трубы вокруг продольной оси происходит при недостаточно точной настройке стана, боковом смещении и перекосе формовочных валков, а также сильном износе разрезной шайбы направляющей клети.

Риски продольные и дугообразные. Смещение верхних валков калибровочного стана и правильной головки, неточная установка проводок и их шероховатая поверхность приводят к образованию продольных рисок на поверхности трубы. Дугообразные риски возникают в случае большого зазора между вертикальными валками. Правильная установка валков и проводок с хорошей поверхностью позволяет предупредить появление этих видов брака труб.

Овальность сечения и кривизна труб получается в результате неправильной настройки сварочного калибра, валков калибровочного стана и правильной головки.

Малый или завышенный диаметр трубы. Причина образования таких дефектных труб -задача в стан узкой или широкой ленты, а также малое большое давление в сварочном узле или в калибровочном стане.

Рваные торцы и спиральный рез на трубах образуются в случае увеличенной подачи или притупления режущей поверхности ножей трубоотрезного станка, а также при смещении плоскости реза, плохом закреплении ножей в державках.

Недорез труб по диаметру получается при недостаточной подаче, неправильной установке или несвоевременной заточке резцов.

Кривые концы труб. Такой вид брака появляется в результате больших скоростей резания и подач резцов на трубоотрезном станке.

Гофрообразование - наиболее значимый дефект из перечисленных, не позволяющий производить качественную сварку заготовки. Ранее механизм образования гофра сводился неправильно рассчитанной схеме сворачивания, приводящей к локальным перегрузкам в приводных калибрах (как правило, открытых) с последующей разгрузкой с образованием гофрированных участков. В настоящее время механизм гофрообразования уточнен и кроме деформационной схемы сворачивания учитывается специфика контактного взаимодействия инструмента и трубной заготовки по всей длине очага. Исследования показали, что гофрообразование возникает на участках между приводными калибрами, создающими схему осевого сжатия сформованной заготовки. Такая схема возникает из-за таких кинематических условий контакта, при которых последующий калибр является не тянущим, а тормозящим.

Смещение кромок возникает в результате нарушения симметрии при контакте инструмента с заготовкой, что приводит к возникновению дополнительного изгибающего момента на плоскости контакта и вызывает нарушение осевого движения выходящего из калибра профиля. Причины нарушения контактной симметрии могут быть различными (настройка инструмента, неравномерная его выработка, состояние оборудования), но следствие - нарушение симметричного контакта всегда явно присутствует. Качественная настройка стана, правильный расчет калибровки рабочего инструмента, а также контроль толщины штрипса (серповидности) позволят избежать возникновения данного вида брака.

Распружинивание кромок связано с выбором деформационной схемы сворачивания и также определяется контактными условиями в приводных калибрах.

Жесткий контроль технологических параметров и качественная настройка рабочего инструмента позволят минимизировать возникновение рассмотренных выше дефектов и снизить процент брака.

3.2 Основные виды брака, возникающие на листоправильной машине

Под дефектами понимаются отклонения качественных показателей от допустимых по назначению и спецификации величин. Важной задачей контроля качества сварных труб является наиболее раннее выявление этих отклонений в процессе производства с целью устранения их причин. Это включает учет отклонений также и в стадии докритического, еще допустимого по спецификации образования дефектов. При этом следует иметь в виду, что некоторые дефекты могут возникнуть в результате взаимодействия нескольких факторов, их причины следует искать, начиная от раскатки слябов до прокатки листов и полос. Выявляют возможные дефекты на исходной заготовке и трубе в зоне контроля тела заготовки и трубы, сварного шва и концов трубы.

К основным дефектам листопрокатной машины относятся:

неточность геометрических размеров,

волнистость,

коробоватость,

поверхностные дефекты и др.

Неправильная форма заготовки, большая коробоватость, волнистость вызывают при формовке появление таких дефектов как смещение (превышение) кромок заготовки из-за чего резко снижается прочность сварного соединения; продольные и поперечные гофры на кромке трубной заготовки.

Окалина - дефект, часто встречающийся при горячей прокатке листовой стали, и с ним приходится считаться особенно, при прокатке качественных сталей. Окалина, вдавленная в поверхность листа при правке, резке и других подготовительных технологических операциях, отскакивает, образуя неровную шероховатую поверхность в виде рябизны. Наличие окалины на поверхности листа оказывает значительное влияние на качество поверхности заготовок и формующего инструмента (вальцев, штампов).

Не допускаются такие дефекты поверхности рулонного прокатат: рванины, сквозные разрывы, раскатанные пригары и корочки, а также пузыри-вздутия, гармошки, трещины, плены, загрязнения и вкатанная окалина, которые выявляются в процессе изготовления трубы. Допускаются рябизна, риски и другие местные дефекты, не выводящие прокат за предельные размеры.

Расслоение в рулонном прокате не допускается.

3.3 Контроль качества трубной заготовки в технологической линии

Предназначенные для задачи в производство рулоны, со склада рулонов передаются на площадку осмотра рулонов для проведения визуального осмотра.

Перед подачей полосы в формовочный стан осуществляется рентгеновский контроль толщины штрипса с выдачей сигнала в систему регулирования режима сварки. Настройка и обслуживание рентгеновского толщинометра производится в соответствии с инструкцией по эксплуатации.

Сварное соединение непрерывной заготовки подвергается автоматизированному технологическому ультразвуковому контролю на наличие дефектов в сварном соединении и околошовной зоне.

Наружная и внутренняя поверхности сварного шва подвергаются автоматизированному ультразвуковому контролю с помощью ультразвуковой системы визуализации профиля сварного шва.

Неразрушающий контроль качества сварного соединения труб в процессе производства труб в линии ТЭСА 203-530 является технологическим и осуществляется в соответствии с картой контроля и испытаний К37 -08.1-01.



4. Повышение надежности работы оборудования листоправильной машины

4.1 Перечень наиболее изнашиваемых деталей и узлов листоправильной машины, его гидросистемы

К наиболее изнашиваемым деталям листоправильной машины относятся:

- нижние правильные ролики;

- верхние правильные ролики;

- гидроцилиндры;

- шпиндельные элементы

и электродвигатели.

Нижние правильные ролики зафиксированы. Верхние правильные ролики регулируются двумя приводами. Один привод находится впереди, а другой - сзади, в направлении движения полосы. Оба привода оснащены системой быстродействующего выпуска воздуха за счет гидроцилиндров.

Привод правильной машины обеспечивают: электродвигатель, муфта, распределительная коробка и шарнирный (карданный) вал.

Поддерживание конца полосы в натянутом состоянии после выхода из разматывателя, осуществляется с помощью вспомогательного трайбаппарата.

Нижний подающий валок с помощью гидроцилиндров прижимает полосу к верхнему подающему валку. При остановках нижний подающий валок опускается, полоса находится на ролике и не имеет контакта ни с одним из подающих роликов. Кроме того, этот ролик выполняет направляющую функцию, когда осевая линия полосы опускается на входном поворотном участке.



4.2 Методы технического обслуживания и ремонта машины

4.2.1 Технологический инструмент

Инструмент и узлы листоправильной машины по мере износа перестают соответствовать технологическим требованиям процесса и подлежат замене. Он подлежит замене и в тех случаях, когда на стане производится настройка оборудования на производство труб другого типоразмера.

Сменный технологический инструмент листоправильной машины состоит из нижних и верхних правильных роликов;

Количество роликов определяется конструкцией машины.

Возможен процесс реставрации инструмента путем обточки (для использования при производстве труб меньшего сортамента) или наплавкой.

Для поддержания оборудования в рабочем состоянии осуществляются ремонты оборудования, для чего на предприятии действует система планово-предупредительных ремонтов (ППР). Система ППР предусматривает межремонтное обслуживание, а также текущий (Т), средний (С) и капитальный (К) ремонты. Средний ремонт может быть исключен из структуры ремонта за счет увеличения объема текущего ремонта.

4.2.2 Межремонтное-техническое обслуживание

Не реже одного раза в 2 недели все элементы листоправильной машины должны подвергаться тщательному осмотру с целью обнаружения неисправностей и немедленного их устранения.

В процессе эксплуатации необходимо своевременно проводить осмотр гидроцилиндров, электродвигателей, распределительной коробки и шарнирного вала.

4.2.3 Указания по ремонту

Предприятие должно предусмотреть проведение планово-технического обслуживания в незапланированное для работы оборудования время. ДЛЯ КПО устанавливаются следующие виды планового технического обслуживания:

ТО см - ежесменное техническое обслуживание перед началом рабочей смены и в течение смены в перерывах в работе по организационным причинам;

ТО ед - ежедневное заявочное ТО, выполняемое в нерабочее для оборудования смене, а при трехсменной работе - в специально установленные перерывы в работе оборудования. ТО выполняется на основании заявок (журналов) дежурных слесарей и операторов. В составе работ этого и последующих видов ТО входит тщательный осмотр оборудования и технический осмотр оборудования и техническая диагностика с целью предупреждения отказов в течение рабочих смен;

ТО1 - еженедельное ТО, выполняемое в выходные дни;

ТО2 - ежемесячное ТО, выполнение которого приурочивается к выходным дням по истечении квартала работы оборудования с момента про ведения предыдущего ТО2;

ТОз - осмотр проводится по графику системы ППР с целью выявления объема работ, подлежащих выполнению при очередном плановом ремонте.

Во время текущего ремонта предусмотреть восстановление основных технических параметров, обеспечить или восстановить работоспособность оборудования. Чистка, замена и пи ремонт быстроизнашивающихся частей, регулировка узлов и механизмов должна обеспечить безотказную работу на протяжении всего межремонтного периода. Текущий ремонт проводится на месте установки оборудования, с его остановкой и отключением силами оперативного и дежурного персонала. В особых случаях возможно привлечение рабочих ремонтных цехов.

Затраты на текущий ремонт относятся на счет эксплутационных расходов. Капитальный ремонт самый большой по объему. При нем оборудование полностью разбирается, осматриваются все узлы, ликвидируются все неисправности. Его целью является восстановление всех технических параметров. Он обеспечивает нормальную работу оборудования в течение ремонтного цикла.

В таблице 13 представлена продолжительность и трудоемкость ремонтов.

Таблица 13 - Периодичность, продолжительность и трудоемкость ремонтов

Наименование оборудования	Продолжительность, ч	Трудоемкость одного ремонта, чел.	Категория ремонтной сложности	Структура ремонтного цикла
	Т	С	К	Т	С	К
Листоправильная машина	24	-	216	140	-	1750	70	23Т + К



5. Расчет на прочность и жесткость

Эффективность работы прокатных станов, качество и себестоимость выпускаемой продукции в значительной степени зависят от прочности и жесткости рабочих клетей. Поэтому при проектировании и эксплуатации прокатных станов необходимо грамотно рассчитывать оборудование рабочих клетей. Обычно размеры деталей этого оборудования предварительно определяют конструктивно по эмпирическим соотношениям, полученным в результате обобщения опыта прокатного машиностроения, а затем делают поверочные расчеты на прочность и жесткость, по результатам которых корректируют принятые конструктивно размеры. В настоящем пособии представлены методика и примеры поверочных расчетов основных деталей рабочих клетей разного типа при заданных их размерах и действующих на них нагрузках.

В общем случае поверочные расчеты каждой детали клети проводят в следующем порядке:

- составляют схему нагружения детали заданными внешними силами;

- рассчитывают величину напряжений, возникающих в опасных сечениях детали;

- по справочным данным определяют временное сопротивление (предел прочности) материала, из которого изготовлена деталь;

- проверяют выполнение условия прочности, которое, может иметь две формулировки:

Расчетные напряжения должны быть не больше допускаемых:

Допустимое значение коэффициента запаса прочности для всех деталей клети, кроме станины, принимают равным 5, а для станины, как наиболее ответственного элемента прокатного стана,



5.1 Расчет валков на статическую прочность

При расчете на статическую прочность прокатный валок условно представляют как балку, лежащую на двух опорах и загруженную силами и крутящими моментами, причем схема нагружения зависит от типа клети и условий прокатки.

Поскольку ширина листа обычно бывает сопоставима с длиной бочки валка, то нагрузку на бочку валка от усилия прокатки Р полагают равномерно распределенной по ширине листа В (q = Р/B) и приложенной симметрично относительно вертикальной оси валка .

Поэтому реакции на шейки валков равны R = Р/2. К приводной шейке валка приложен крутящий момент Мкр. Подверженный такому нагружению валок испытывает изгиб и кручение. Однако в силу того, что диаметр бочки D обычно бывает существенно больше диаметра шейки d, напряжениями кручения в бочке обычно пренебрегают и рассчитывают бочку только на изгиб, а шейку - на изгиб и кручение.

Рисунок 2 Схема нагружения листового валка на изгиб, а шейку - на изгиб и кручение



5.1.1 Расчет валка на прочность

где Р - усилие на валок; т

а - ширина валка с учетом длины шейки вала; мм

а = L+l; (1)

где L - ширина валка; мм

l - длина шейки вала; мм

l = d = 0,6·Д1 реб; (2)

где Д - катающий диаметр валка; мм

l= d = 0,6·1361=816,6

а = 1650,24+816,6=2466,84

х=а/2 (3)

х=2466,84/2=1233,42

Миз=200000 ·(1233,42/2466,84)· (2466,84-1233,42)=1233342000

Момент сопротивления поперечного сечения W?; Н?мм

W? = 0.1? Д3; (4)

W? = 0,1? 10603=119101600

Определяем максимально допустимое напряжение [?] ; Н/мм2

[?] = ? в/5; (5)

где ?в - напряжение валка; Н/мм2

[?] = 550/5=110

? изг = 123342000/119101600 = 1,04 ? 110

1,04 ? 110

2) Расчет шейки вала на изгиб ? изг; Н/мм2

? изг = Р? l /0,4? d (6)

где d - диаметр шейки; мм

? изг = 200000? 816,6/0,4? 816,63=0,75

Расчет шейки вала на кручение ? кр.ш; Н/мм2

? кр.ш = М кр.ш/W кр.ш; (7)

где М кр.ш - крутящий момент шейки; Н?мм;

W кр.ш - момент сопротивления поперечного сечения шейки вала; мм3

Крутящий момент шейки М кр.ш; Н?мм

М кр.ш = (97400? (N/n)) /2; (8)

где N - мощность двигателя; кВт

n - число оборотов; об/мин

М кр.ш = (97400 ? (70/7,24))/2= 470856,35

Сопротивление поперечного сечения шейки W кр.ш; мм3

W кр.ш = 0,2·d 3; (9)

W кр.ш = 0,2 ? 816,6 3=108907583,7

Wкр.ш = 470856,35/108907583,7=0,004

Определяем результирующее напряжение и сравниваем его с предельно допустимым ? рез; Н/мм2



? [?]; (10)

? [?]; (11)

0,75 ? 110

3) Расчет трефа вала на кручение ? кр; Н/мм2

? кр=М кр.тр/Wкр.тр; (12)

где М кр.тр - момент кручения трефа вала; Н? мм

Wкр.тр - сопротивление поперечного сечения трефа вала; мм3

Момент кручения трефа вала М кр.тр; Н? мм

М кр.тр = М кр.ш=941712,7 (13)

Сопротивление поперечного сечения трефа вала W кр.тр; мм3

W кр.тр = 0,2 ? d13 (14)

d1= l 1 = 0,9? d; (15)

d1= l 1 = 0.9? 816,6=734,94

W кр.тр = 0,2? 734,943=79393628,49

? кр =470856,35/79393628,49=0,006

Вывод: Все результаты получились меньше предельно допустимых, следовательно валок работает прочно.

5.2 Расчет на прочность станины

При расчете на прочность станины открытого типа ее приравнивают к раме, открытой сверху. На стойки станины действует сила Рmax/2, на нижнюю поперечину сила Рmax, под действием которой верхние части стоек станины будут изгибаться внутрь и стремиться защемить подшипник верхнего валка, поэтому со стороны подшипников на стойки станины будут действовать реактивные силы Т.