Выбор вспомогательного (подъемно-транспортного) оборудования

Таблица 1.

Номер варианта	Наименование отделения	Материал отливки	Серийность производства
	Смесеприготовительное	30ХГСЛ	Среднесерийное

 

30ХГСЛ сталь для отливок легированная. Область применения - зубчатые колеса, звездочки, оси, валы, муфты и другие ответственные детали, к которым предъявляются требования повышенной износостойкости.

Чертеж отливки

 

 

При расчете любого из отделений литейного цеха необходимым является предварительный расчет мощности производства (объем производимой продукции – т/ год).

Для определения мощности необходимо знать массу отливки и годовую программу выпуска. Годовая программа определяется в зависимости от серийности производства.

Таблица 2.

Тип производства (серийность)	Годовая программа выпуска, шт
Тяжелые отливки (более 100 кг)	Средние отливки (от 10 до 100 кг)	Легкие отливки (менее 10 кг)
Среднесерийное	100…300	200…500	500…5000

 

Так как производство среднесерийное и масса каждой отливки составляет 4390 кг, то годовая программа выпуска составляет около 100 шт/год.

Мощность производства равна 4,390*100 = 439 т.

Таблица 3.

Изделие	Масса, кг	Годовая программа выпуска, шт	Мощность производства, т
Зубчатое колесо

 

Определение фонда времени

На следующем этапе расчета литейных участков необходимо определить фонд времени, т.е. время, затрачиваемое на производство в год. При расчете фонда времени для оборудования и рабочих следует различать календарный, номинальный и действительный фонды времени.

Календарный фонд времени рассчитывается исходя из количества дней в году и часов в сутках, и составляет

Фк = 8760 ч/год.

Номинальный фонд времени учитывает режим работы оборудования и рабочих без учета потерь и зависит от количества смен. При среднесерийном производстве при односменном режиме

Фн = 2070 ч/год

Действительный фонд времени составляет

Фн = 1860 ч/год

(с учетом 15-ти дневного отпуска и 8 праздничных дней при односменном режиме работы).

Учитывая потери времени связанные с простоем смесеприготовительного оборудования при работе в одну смену для среднесерийного производства составляет

Фд = 1823 ч/год.

 

Выбор типа оборудования и расчет его количество

Смесеприготовительные участки предназначены для подготовки компонентов смесей, приготовления формовочных и стержневых смесей и контроля их качества.

Как правило, смесеприготовительные отделения располагаются в отдельных помещениях. Участки, на которых производятся операции смесеприготовления, формовки, уборки отработанной смеси объединены транспортной системой.

Для расчета оборудования смесеприготовительных отделений необходимо составить баланс формовочных и стержневых смесей для годового производства отливок. Расчет количества формовочных смесей следует производить исходя из расхода смесей на 1 тонну годных отливок по таблице 4.

 

Таблица 4.

Группа отливок по массе, кг	Средняя масса годных отливок, кг	Размер опоки, мм	Высота формы, мм	Средняя масса годных отливок в форме (металлоемкость)	Расход по видам смесей на 1 тонну годных отливок, т.
наполнительная	облицовочная	всего смеси
2000…5000		4000х2500			3,6	2,4

 

Количество смеси, требуемое для производства отливок равно

439 * 6 = 2634 т/год.

Для изготовления отливок массой более 250 кг, используют, в основном, самотвердеющие высокопрочные смеси, приобретающие прочность в результате химического процесса. К таким смесям относят: холоднотвердеющие (ХТС). Состав смеси ХТС для форм и стержней представлен в таблице 5.

Таблица 5.

Самотвердеющие высокопрочные смеси
Смеси и их назначение	Количество по массе, %
Кварцевого песка	Реагента	Феррохромового шлака	Древесного песка	Жидкой композиции состава
Стальное литье
ХТС для форм и стержней			-	-	2,5 смолы; 6 – 7 паратолуола-сульфо- кислоты

 

Расход отдельных компонентов, входящих в состав смеси, представлен в таблице 6.

Таблица 6.

Наиме- нования смесей	Потребность, т/год	Составы смесей и расход компонентов
по расчету	на просыпку (10%)	всего	Кварце- вый песок	Реагент	Смола	паратолуола-сульфо- кислота
%	т/год	%	т/год	%	т/год	%	т/год
ХТС		236,4	2897,4				1738,4	2,5	72,4		202,8

 

Далее выбираем смесители. Их выбирают в зависимости от типа используемой смеси. Шнековые смесители являются наиболее простыми и компактными. Одношнековый смеситель непрерывного действия марки С-110, предназначенный для приготовления холодно-твердеющих смесей для производства форм и стержней.

Расчет числа смесителей представлен в таблице 7.

Таблица 7.

Смеси	Смесители
Вид	Количество, т/ч	Наименование, модель	Производительность, т/ч	Число	Загрузка, %
Сред не часо вое	Расчетное	Среднечасовое	Расчетное	Принятое	Среднечасовая	Расчетная
ХТС	1,6	2894,7	С-110		0,32	0,42

 

Значит, для данного типа производства требуется1 одношнековый смеситель непрерывного действия марки С-110.

 

Выбор вспомогательного (подъемно-транспортного) оборудования

Для уплотнения и последующего перемещения литейной формы на участках где используют холодно-твердеющие смеси, применяют вибростолы с роликами для последующего скатывания отливки на конвейер.

При работе в паре со смесителем ХТС управление вибростолом осуществляется в автоматическом режиме. При запуске смесителя рабочие полки вибростола поднимаются выше уровня роликов и происходит вибровстряхивание установленной на вибростоле модельной оснастки с одновременной подачей формовочной смеси.

При остановке смесителя рабочие полки опускаются ниже уровня роликов и оснастка легко скатывается на конвейер.

Так же в смесеприготовительном отделении используют бункеры для хранения песка, оборудование для сушки песка, а так же оборудование для хранения песка.

Так же в каждом смесеприготовительном отделении оборудуют экспресс-лабораторию для определения качества смесей и их исходных компонентов. Наиболее рациональным считается размещение лаборатории и пультов управления системой в одном застекленном помещении с виброизолированным фундаментом.

 

Схема экспресс – лаборатории

 

Перечень оборудования типовой экспресс – лаборатории смесеприготовительного отделения литейного цеха

 

Позиция на рис. 3	Оборудование	Характеристика	Число единиц оборудования
	Печь для определения содержания горючих веществ в формовочной смеси - муфель МП-2УМ десятипозиционный	tmax=1000 °С; мощность 2,6 кВт; габаритные размеры 500X400 мм
	Шкаф сушильный лабораторный СНОЛ-2,5-2,5/2М-М01	Мощность 1,6 кВт; tmax = = 250 °С; габаритные размеры 515Х455Х490 мм; масса 20 кг
	Прибор 062М для ускоренного определения влажности смеси *	Мощность лампы 500 Вт; габаритные размеры 300X210X430 мм; масса 6,5 кг
	Делитель проб *	-
	Накопитель-эксикатор	-
	Эксикатор	-
	Контейнер со стаканчиками для образцов формовочной смеси	-
	Быстродействующие квадрантные весы ВЛК-500С/10 ТУ 25-08-778-71	Погрешность измерения ±30 мг, габаритные размеры 370X210X320 мм
Позиция на рис. 3	Оборудование	Характеристика	Число единиц оборудования
	Набор гирь Г-1-1110-1 2-го класса ГОСТ 7328-73	Габаритные размеры упаковки 210X110X81 мм; масса 2 кг
	Базовые сита для испытания на газопроницаемость	-
	Высокоточная копровая гильза, приспособления для ее заполнения и очистки
	Копер лабораторный 5033 *	Габаритные размеры 315Х255X740 мм; масса 66,4 кг
	Прибор 5037 для определения газопроницаемости *	Габаритные размеры 342X320X205 мм; масса 12 кг
	Пневмогидравлический полуавтоматический прибор 084М2 для испытания формовочных смесей на прочность *	Габаритные размеры 575Х310X580 мм; масса 80 кг
	Емкость для дистиллята	-
	Дистиллятор 737 МРТУ 42-1642-62	Мощность 36 кВт, габаритные размеры 240Х240Х700 мм
	Панель дистиллятора	-
Позиция на рис. 3	Оборудование	Характеристика	Число единиц оборудования
	Прибор определения глины метиленовым голубым:
	штатив
	микробюретка	Вместимость 500 мл
	бутыль	Вместимость 0,5 л
	стакан из коррозионно-стойкой стали	Вместимость 250 мл
	двухпроцентный тетрана-триевый пирофосфатный раствор	-
	размельчитель тканей РТ-1 МРТУ 421505-13	Мощность 50 Вт; частота вращения 800 об/мин;диаметр 200 мм
	Телефон	-
	Ультразвуковая установка УЗУ-01 для определения глины метиленовым голубым	Мощность 0,18 кВт; габаритные размеры: генератора 320X220 мм, ванны 324X232 мм; масса 15 кг
	Прибор 406621 для определения глинистой составляющей	Габаритные размеры 170Х122X300 мм; масса 3,5 кг
	Весы	-
	Короб с песком	-
	Ведро	-
	Лабораторный чашечный смеситель 018М *	Масса замеса 4 кг; мощность 0,6 кВт; габаритные размеры 640Х410Х436 мм; масса смесителя 75 кг
	Аппарат 01412 (029М2) для определения зернового состава песка	Мощность 0,12 кВт; габаритные размеры 542X305x585 мм; масса 30кг