Реферат: Привод клети

Вступ

Головною метою розвитку металургії є зниження необхідних витрат праці на виготовлення однієї тони сталі. З цією метою почали використовувати ефективні засоби механізації ремонтних робіт, які звільняють робочих від тяжкої фізичної праці та зменшення часів ремонтних простоїв агрегатів. Заради зменшення витрат підприємство повинно ввезти систематичну роботу по поєднанню професій та функцій ремонтного персоналу. Слід як набагато більше зменшити терміни простою обладнання під час ремонту, проводити його коли це можливо, використовувати паралельні операції.

Найбільш ефективною формою організації ремонтів обладнання є раціональне централізація ремонтів, а отже і ремонтній службі. Під раціональним рівнем міжзаводської централізації розуміють такий розподіл ремонтних робіт між виробничими і спеціалізованими ремонтними цехами підприємств, трестами системи Мінчормета  України при який виконуються наступні положення, а саме:

- ремонтні роботи виконуються в повному обсязі передбачене даним положенням і іншими нормативними документами;

- якість ремонтних робіт відповідає стандартам, що діють на даному  чи підприємстві нормативно технічним документам;

- забезпечується безвідмовна робота устаткування в міжремонтному періоді за умови дотримання експлуатаційним персоналом ПТЕ. Виробничі втрати робочого часу, ремонтного персоналу організацій виконавців мінімальні.

 Централізація ремонтного господарства на підприємствах передбачає:

- підпорядкування всіх ремонтних сил і засобів для ремонту механічного устаткування головному механіку підприємства;

- організацію спеціалізованих ремонтних цехів по ремонті устаткування;

- централізацію виробництва запасних частин у ремонтно-механічних цехах і в механічних відділеннях спеціалізованих механічних цехів підвідомчих ВГМ;

- організацію складування запасних частин, а також забезпечення сторонніх постачань запасних частин і змінного устаткування.

Відновлення працездатності обладнання усунутої в процесі його експлуатації необхідно робити шляхом широкого впровадження:

- методи агрегатної заміни;

- методи розосередженого капітального ремонту.

Широкому впровадженню прогресивних технологій сприяє:

- активна діяльність металургійних підприємств і галузевих ремонтних організацій по поліпшенню ремонтопридатності устаткування;

- збільшення потужностей по виготовленню запасних частин;

- чітке матеріально технічне забезпечення ремонтів матеріалами і запасними частинами.

Коротка характеристика товстолистового цеху 2250

Товстолистовий цех 2250 призначений для прокатки листів з вуглецевої, конструкційної, низько вуглецевої і легованої сталі з тимчасовим опором 780 , до наступних розмірів:

- товщина від 4 до 25 мм;

- ширина від 1250 до 2000 мм;

- довжина від 2500 до 10000 мм.

Довжина розкатаного листа може досягати 12 м.

Вихідною заготівлею  для прокатки аркушів служать сляби, отримані з блюмінга 1250, а також сляби, отримані з боку.

Використовуються сляби з наступними розмірами:

- товщина від 110 до 250 мм;

- ширина від 590 до 1050 мм;

- довжина від 1200 до 1825 мм;

- маса сляба від 0,6 до38 т.

Товстолистовий цех 2250 обробляє і розгортає сляби за допомогою двох клітей, а саме чорнової і чистової обробки, відповідно за допомогою кліті «ДУО» і кліті кварто, розташованих на ділянці стану.

До складу товстолистового цеху (стану) 2250 входять: станове відділення; відділення методичних печей; відділення різання; відділення складування.

Річний обсяг виробництва товстолистового стану 2250 складає 1774000 тон. Середньодобова продуктивність складає 507 тонн.

Концепцією розвитку гірничо-металургійного комплексу України до 2010 року передбачено стратегією слідуючи основні напрямки розвитку:

- вивід з експлуатації морально та фізично застарілих металургійних агрегатів;

- диверсифікація виробництва;

- накопичення грошових коштів для технічного переозброєння та розвитку виробництва;

- впровадження енерго-, матеріалозберігаючих і екологічно чистих технологій, структурну перебудову виробництва, скорочення питомих енерго витрат на виробництво чавуна, сталі і прокату, розвиток та підвищення технічного рівня виробництва, якості металопродукції, покращення техніко-економічних показників і оновлення виробничих фондів.

Інвестиційні грошові кошти галузі передбачаються на рішення першочергових та пріоритетних напрямків її технічного переозброювання.

Прокатне виробництво

Основними перспективними задачами прокатного виробництва є:

    - вилучення з експлуатації морально і фізично застарілих прокатних станів;

- реконструкція деяких прокатних станів, з метою поліпшення структури прокату і підвищення його якості;

- збільшення частки листового прокату в загальному виробництві металу, розвиток потужності для прокатки листового прокату;

- розширення виробництва прокату з високоякісних легованих марок сталей і сплавів;

- рішення проблеми виробництва автолиста;

- термомеханічна обробка прокату;

- розвиток традиційних видів гарячого покриття листової сталі цинком, алюмінієм, сплавом алюміній-цинк, так само нових видів електролітичного покриття;

- збільшення в товарній продукції частки металовиробів високого ступеня готовності, у тому числі економічних видів прокату і труб з антикорозійним покриттям;

- автоматизація верстатів і агрегатів з використанням керуючих обчислювальних машин;

- здійснення заходів для підвищення якості і сертифікації продукції.    

Основні задачі удосконалення ремонтної служби підприємства

Головна задача служби устаткування (механо-ремонтної служби підприємств, спеціалізовані ремонтні трести й інші організації галузі) полягає в тому, щоб забезпечити ефективну, безаварійну роботу устаткування при мінімальних витратах трудових і матеріальних ресурсів.

Однією з найважливіших умов рішення цієї задачі є застосування системи ТОіР, суть якої складається в чіткому чергуванні і регламентації періодів ритмічної роботи устаткування відповідно до  встановленого режиму і профілактичних заходів з метою попередження передчасного його зносу, включаючи планові ремонти і міжремонтне технічне обслуговування.

Відповідно до цієї система устаткування в процесі експлуатації піддається технічному обслуговуванню (профілактичний відхід і нагляд, регулювання, змащення, очищення, періодичні огляди інженерно-технічним персоналом, усунення дефектів і неполадок, необхідні іспити і т.п. ) і плановим ремонтам, спрямованим на відновлення його працездатності" частково втраченої в період роботи. Системою ТОіР передбачене попереднє виготовлення запасних частин для заміни ушкоджених і гранично зношених, а також розрахунок і планування витрат праці ремонтного персоналу і матеріалів для виконання намічених ремонтних роботу

У положенні приведені нормативи:

- витрат праці на технічне обслуговування устаткування в період між плановими ремонтами і на підготовку ремонтів;

- періодичності і тривалості планових поточних і капітальних ремонтів виробничого устаткування;

- структури ремонтного циклу для різних видів устаткування в залежності від його стану, конструктивних особливостей і умов експлуатації;

- витрат праці на виконання планових поточних і капітальних ремонтів устаткування в залежності від його ремонтної складності, тривалості експлуатації, умов проведення ремонтних робіт і ін.;

- матеріальних витрат на зміст устаткування і усі види його ремонтів.

Підприємства, ремонтні трести й інші підрозділи галузі зобов'язані неухильно дотримувати вимоги системи ТОіР, тому що їхнє порушення неминуче приводить до росту позапланових простоїв устаткування, підвищенню рівня трудових і матеріальних витрат на його ремонт і зниженню технічних показників виробництва.

Подальше удосконалювання роботи механоремонтной служби підприємств повинне відбуватися по шляху:

- підвищення якості міжремонтного технічного   обслуговування устаткування, посилення ролі і відповідальності експлуатаційного і ремонтного   персоналу   виробничих цехів у забезпеченні   ефективної,   ритмічної   роботи агрегатів і машин, а також   розробки і впровадження   заходів щодо удосконалювання устаткування;

- раціональної централізації поточних і капітальних ремонтів устаткування з метою забезпечення   оптимального співвідношення складу й обсягів робіт, виконуваних персоналом механослужби виробничих і   ремонтних   цехів підприємств, ремонтних трестів галузі;

- підвищення чіткості планування і виконання ремонтів устаткування, впровадження економіко-математичних методів при плануванні ремонтів і аналізі ефективності ремонтного виробництва; упровадження гарантійних ремонтів на основі госпрозрахункових взаємин між підприємствами і виконавцями ремонтів;

- максимального застосування вузлового й агрегатного методів ремонту, розосередженого капітального ремонту устаткування;

- істотного   поліпшення   обліку і систематичного аналізу причин непланових простоїв устаткування, низької стійкості вузлів і деталей машин і розробки, дійових заходів по їхньому усуненню; підвищення рівня робіт з модернізації агрегатів і машин;

-  удосконалювання обліку і зниження рівня трудових і матеріальних витрат на ремонти виробничого устаткування;

- подальшій централізації і спеціалізації виробництва запасних частин і змінного устаткування;

- розробки і впровадження типової організації і технології проведення ремонтів устаткування;

- поліпшення технічної озброєності ремонтного персоналу засобами механізації важких і трудомістких робіт, упровадження спеціалізованих інструментів і пристосувань при виробництві ремонтно-відбудовчих і монтажних робіт;

- підвищення кваліфікації і рівня спеціалізації ремонтного персоналу, а також удосконалювання системи оплати його праці.

1 Загальна частина проекту

1.1 Опис роботи приводу кліті «ДУО» (призначення, будова, технічна характеристика, кінематична схема)

Чорнова кліть "ДУО" призначена для розбивки ширини листа й одержання необхідної товщини підкату для чистової кліті "кварто".  Керування головним приводом і допоміжними механізмами кліті "ДУО" вироблятися оператором з посади керування №3. 

Головна лінія чорновий кліті "ДУО" складається з:

- робочої кліті;

- двох (верхньої і нижній) універсальних шпинделів;

- шестеренної кліті;

- муфти зубцюватої подовжений №21;

Робоча кліть „ДУО” складається з:

- двох станин закритого типу, у прорізах яких розташовані робочі подушки прокатних валків з текстолітовими вкладишами;

- двох прокатних валків;

- натискного і  пристрою верхнього робочого, що врівноважує, валка, призначених для переміщення валка у вертикальній площині;

- натискного пристрою (два натискних гвинти; два черв'ячних колеса, посаджені на домкратні частини натискних гвинтів; черв'ячної трансмісії, що з'єднує з лівого і правого черв'яків, з'єднаних між собою за допомогою глухої муфти);

-  пристрою, що врівноважує, (чотири штанги; траверси попарно спирається на плунжера гідравлічних циліндрів);

- показник обтиснення (черв'ячна і конічна передачі; циліндричного редуктора; циферблата з великим і малим колами і двох стрілець);

- механізму настроювання верхнього валка, призначеного для усунення перекосу верхнього і нижнього валків вертикальної площини;

- механізму для перевалки валків, призначеного для висновку і заводу комплекту валків з подушками в кліть;

- станинних роликів, призначеного для захоплення металу у валки;

- системи гідравлічного видалення окалини, призначеної для гідравлічного видалення окалини з  металу, що прокочується, виробляється за допомогою води високого тиску 110 атмосфер через форсунки в колекторах.

Привод кліті необхідний для приведення в дію робочих валків.

Принцип дії привода кліті «ДУО» є такий, що при включенні електродвигуна, обертання передається на зубчасту муфту від якої на шестеренну кліть, яка призначена для розвитку крутного моменту, одержуваного від електродвигуна, та передаючого на робочі валки через універсальні шпинделі.

Технічна характеристика:

1. Електродвигун постійного струму:

- потужність – 1150 кВт;

- частота обертання – 32-70 об/хвил;

- тип – П20-100-4К.

2. Робоча кліть:

- тип кліті - "ДУО", реверсивна "940";

- діаметр бочки валка - 940 мм;

- довжина бочки валка 2500 мм;

- припустиме зусилля прокатки - 16600 кН;

- максимальна висота підйому верхнього валка - 600 мм;

- привід валків - через універсальні шпинделі, шестеренну кліть, муфту зубцювату подовжену №21, від двох реверсивних електродвигунів постійного струму 1150 кВт кожний, числом оборотів 0-23-32 у хвилину;

- мінімальна товщина розкату - 15 мм;

- максимальна ширина розкату - 2150 мм.

3. Підшипники прокатних валків:

- вкладиші цільно-пресованні, текстолітові;

- кут обхвату вкладишів шейки - 160 градусів;

- товщина вкладиша (номінальна) - 55 мм;

- товщина вкладиша (мінімально-допустима) - 15 мм.

4. Універсальні шпинделі:

- матеріал вала шпинделя - Сталь 45;

- довжина вала шпинделя - 4290 мм;

- діаметр тіла шпинделя - 420 мм;

- матеріал шпиндельних голівок - Сталь 40ХН;

- матеріал бронзових вкладишів - БР.АЖ-9-4.

5. Шестеренна кліть:

- тип зуба - шевронний;

- кількість шестеренних валків - 2 шт.;

- діаметр валків - 1047, 4 мм;

- число зубів шестеренних валків - 39 шт.;

- модуль зубів нормальний - 24 мм;

- кут нахилу зубів -  ;

- кут зачеплення -  ;

- висота зуба - 51, 85 мм.

6. Муфта подовжена зубцювата №21:

- припустиме навантаження - 300 Н;

- максимальне число оборотів у хвилину - 200;

- граничний перекіс хитко при відсутності радіального зсуву -  ;

- граничний радіальний зсув при відсутності переваги - 1,5 мм;

- кількість  олії, що заливається - 65 літрів;

- модуль зубцюватого зачеплення - 14 мм;

- число зубів - 80.

1.2 Змащування механізму (опис, схема, карта змащування)

Основним призначенням змащення є зниження втрат на тертя і  чи запобігання скорочення зносу тертьових деталей. Змащення також використовується як тепло керівник в устаткуванні, сприяє запобіганню деталей і вузлів від окисних процесів, тобто корозії, також вона сприяє відводу продуктів розпаду працюючих деталей.

Змащення вузлів і механізмів робочої кліті "ДУО" виробляються від автоматичних станцій густого мастила Г-2 і Г-6. Режим роботи станцій: при роботі стану з однією нагрівальною піччю - через 60 хвилин; із двома через 30 хвилин. Сорт змащення "ІП-1" (літня - улітку, зимова - узимку).

Прокачування бронзових сухарів у шпиндельних голівках з боку валків кліті змазують густим мастилом. Змащення здійснює черговий слюсар по змащенню 3 рази за зміну. Змазування бронзових вкладишів у шпиндельних голівках шпинделів з боку шестеренної кліті виробляється від змащення Ж-1 і подається до них через центральне свердління шестеренних валках. Універсальні шпинделі застосовуються для передачі обертового моменту від шестеренної кліті до валянь робочої кліті "ДУО". Змащення бабітових вкладишів здійснюється від системи систематичного густого мастила Г-2 через живильник типу 2-0500-2до, тип змащення - "ІП-1", режим включення щогодини .

Шестеренна кліть служить для передачі обертання від електродвигуна до валянь робочої кліті "ДУО". Змащення підшипників шестеренної кліті здійснюються від централізованої системи рідкого мастила Ж-1, олією високої в'язкості "ПС-28" по трубопроводах і каналам у плитовині і станині.

Муфта зубцювата подовжена призначена для передачі  моменту, що крутить, від електродвигуна до шестеренного кліті і з'єднання вала електродвигуна з валом шестеренної кліті. Змащення зубцюватого з'єднання муфти - закачная суміш 70% густого мастила "І-40", накачування виробляється по індивідуальній ручній станції, кількість закачаного змащення 65 літрів.

Таблиця 1 – Карта змащування натискного пристрою кліті

«ДУО»

1.3 Правила технічної експлуатації механізму

Нагляд за шестеренними клітями при експлуатації

У випадку виявлення несправностей, при яких робота устаткування забороняється, що приймає зміну робить запис у журналі зміни рапортів і повідомляє майстру. Устаткування може бути пущене в роботу тільки після усунення несправностей і одержання дозволу майстра на пуск.

Оглядати устаткування при прийманні змін зобов'язані: чергові слюсарі по ділянках, оператори, машиністи і їхні помічники, мастильники, водопровідники, вольцовчики й інші обличчя експлуатаційного персоналу, що повинні прибути на робоче місце до початку зміни.

При оглядах під час приймання зміни необхідно:

- перевіряти стан деталей вузлів і механізмів під час роботи, яких у попередню зміну виявлені дефекти і неполадки;

- перевіряти справність дій пускових, гальмових і блокувальних пристосувань;

- перевіряти надійність кріплення вузлів і деталей;

- перевіряти справність мастильних вузлів;

- перевіряти зубцюваті зачеплення на наявність вібрації поштовхів;

- перевіряти наявність інструмента з пристосувань запасних частин і захисні огородження;

- перевіряти чистоту робочого місця й устаткування.

При приймання зміни перевірити:

- немає чи надмірного підвищення температури у вузлах механізму;

- надходження змащення в підшипники;

- наявність змащення в масляних ваннах шестеренних клітей;

- справність роботи масляного насоса.

Перед пуском у роботу включити маслосистему і перевірити тиск і достатність надходження змащення на зуби шестірні і підшипники.

Протягом  зміни;

- систематична перевірка температури підшипників;

- перевірка роботи олія насосів, стан змащення постійне надходження його;

- по шуму стежити за зубцюватим зачепленням;

- перевіряти обтягування кріпильних деталей.

Не рідше одного разу на місяць піддавати лабораторному аналізу робочі олії. Огляд шестеренної кліті проводиться ремонтним персоналом і у випадку виявлення неполадки, вона повинна бути усунута. Устаткування слід перевіряти: помічнику начальника цеху по устаткуванню (1 раз на місяць); механіку цеху (2 рази на місяць) і майстру по ремонті (1 раз у тиждень). Результати перевірки заносяться в агрегатний журнал із указівкою виявлених дефектів і несправностей.

Ревізію шестеренних клітей роблять у наступному порядку:

- повне, часткове  розбирання механізмів;

- очищення масляної ванни;

- ревізія шестеренних валків і корпуса;

- ремонт і заміна ушкоджених деталей;

- зборка і випробування механізмів.

Відхід і нагляд за універсальними шпинделями при прийманні зміни:

- перевірити обрив  чи голівки осьовий зсув пальця;

- простежити за роботою шпиндельного з'єднання.

Протягом  зміни:

 - стежити за змащенням шпиндельних пристроїв;

- не допускати зазору між вкладишами і лопатами.

Ревізію універсальних шпинделів проводять не рідше одного разу в 1,5 місяця:

- розбирання шарнірного з'єднання;

- видалення непотрібного змащення;

- стежити за зносом вкладишів і пальців працюючих на стирання.

Відхід і нагляд за муфтою під час експлуатації:

- перевірити,   чи не порушилася посадка напівмуфт на валах;

- постукуванням перевірити надійність болтових кріплень;

- оглянути стан і кріплення кожухів муфт.

Не рідше одного разу в 10-15 доби перевіряти наявність олії і робити долівку його до контрольного рівня. Не допускається експлуатація муфти, у якої внаслідок зносу ущільнень відбувається витік мастильних матеріалів. Ревізія муфти виробляється при планових зупинках устаткування на ремонт не рідше 1 рази в 45 днів. Не допускається експлуатація зубцюватої муфти, у якої знос зубів перевищує 30%.

1.4 Заходи для підвищення стійкості деталей механізму

Для рішення цієї задачі, поряд із запровадженням у дію нових потужностей і удосконалювання виробничих процесів на базі нової техніки, заміна ручної праці людини механізованим, надзвичайно важливо забезпечити нормальну і безперебійну роботу діючого устаткування. Це досягається тільки за умови ретельного нагляду і відходу за агрегатами і механізмами, а так само своєчасного і доброякісного проведення профілактичних ремонтів.

Існують різні шляхи підвищення зносостійкості швидкозношуючихся деталей:

- поліпшення умов роботи деталей устаткування, що досягається шляхом зменшення негативного впливу руйнувань при технологічному процесі;

- поліпшення середовища металургійного виробництва;

- удосконалювання технологічних процесів.

Для запобігання руйнувань і зносу деталей використовують:

- контроль технологічних процесів (установка датчиків температури);

- застосування запобіжних систем і пристроїв;

- захист деталей від впливу високих температур і правильний вибір системи охолодження;

- захист вузлів тертя від проникнення в них абразивних часток, застосування різних систем пиловловлення;

- підтримка в цеху постійної температури узимку і влітку;

- своєчасне технічне обслуговування і ремонт устаткування.

Для підвищення зносостійкості  середньо вуглецевих сталей їх легують кремнієм, марганцем, хромом.

При окисному зносі застосовують деталі виготовлені з високолегованих цементованих сталей.

При опорі матеріалу термічної утоми застосовують деталі, виготовлені з легованих сталей з карбидо-утворюючими елементами - хром, вольфрам, молібден (15ХМЛ).

Для деталей працюючих в умовах абразивного  стирання використовують сталь Гадфельда - 110М13Л.

Для підвищення стійкості, твердості і міцності швидкозношуючихся деталей застосовують такий процес як термічна обробка - віджиг, загартування, відпустка.

Для підвищення твердості і міцності поверхневих шарів деталей і зміна їхнього хімічного складу застосовується хіміко-термічна обробка - цементація, цианювання, азотування, алітування, хромування, сіліцювання, борірування.

Методи відновлення зношених деталей:

- методи відновлення посадки зі зміною початкових розмірів. При цьому відновлення відбувається за рахунок збільшення розмірів посадкових місць обох взаємодіючих деталей, або навпаки, за рахунок зменшення розмірів їх посадкових місць;

- методи відновлення посадки без зміни початкових розмірів. Цей метод полягає в тому, що розміри отвору і валу відновлюються нарощуванням металу або іншим засобом з наступною обробкою їх на нормальний розмір;

- відновлення деталей з використанням ремонтних розмірів. Його сутність в тому що зношена поверхня однієї з деталей (більш дорогої) відновлюється механічною обробкою, а інша деталь змінюється новою ремонтного розміру;

- постановкою додаткових деталей – постановка на зношеній поверхні спеціально виготовлених додаткових деталей;

- часткова заміна;

- відновлення зварюванням та наплавленням – з‘єднання деталей або відновлення її початкової форми;

- відновлення деталей електричними засобами;

- відновлення деталей за допомогою гальванічних покриттів – застосовують для захисту від корозії та для декоративних цілей;

- відновлення деталей пластичним деформуванням – метод дозволяє відновлювати розміри зношених деталей, а також випрямляти геометричні форми;

- відновлення деталей паянням;

- відновлення деталей склеюванням та за допомогою полімерних матеріалів.

Для того щоб зменшити витрати на обслуговування устаткування необхідно прислухатися наступних правил:

- вчасно і якісно робити усі види ремонтів;

- для змазування вузлів тертя використовувати якісні мастильні матеріали, призначені для змазування даних вузлів і подавані в необхідній кількості;

- для обслуговування устаткування залучати персонал навчений передовим прийомам обслуговування устаткування;

- строго дотримувати вимогам інструкції з експлуатації даного промислового устаткування;

- при ремонтах  використовувати тільки якісні інструменти і надійні запасні частини.

1.5 Охорона праці на дільниці

Ділянка стану ТЛЦ-1 цеху характеризується забрудненням і загазованістю для навколишнього середовища, частими вантажопотоками. У зв'язку з цим обслуговуючий персонал ділянок може одержати опіки, затягування одягу і частин тіла валками, що обертаються шпинделями і сполучними муфтами, від'єднання окалини і частин металу, захоплення рейками маніпуляторів. Крім того на ділянці стану присутні шкідливі метрологічні умови: висока температура навколишнього повітря, підвищена вологість, рухливість повітряних мас.

При прокатці металу утвориться пил, що складається з оксидів заліза, що дуже шкідливі для здоров'я людини. Небезпечні викиди окалини, збільшуючи викиди пари, що утвориться на поверхні розкату з води, що призначена для охолодження робочих валків стану. Загазованість навколишнього середовища на ТЛЦ-1 мінімальна, тому що всі гази в термопечах приділяються в відсоси, де через фільтри очищається.

При проведенні ремонту необхідно, насамперед , оформити убрання допуск із указівкою мір безпеки, далі варто зробити інструктаж ремонтникам по ТБ. Після перевіряється надійне відключення електроустаткування і мастилопроводів. При виконанні робіт варто організувати і забезпечити ремонтну зону й індивідуально робітники місця. Усіляко сприяти зниженню трудомісткості, використовуючи спеціальне устаткування. Необхідно контролювати готовність пристосувань інструмента до ведення поставлених робіт. Складування монтуємих і демонтуємих вузлів і деталей здійснюється на робочій площадці. По закінченню ремонту зробити збирання робочої площадки, забрати залишки мастильного матеріалу, відновити всі захисні, запобіжні, сигналізаційні пристрої. Далі варто зібрати весь ремонтний персонал разом перевірити їхнє здоров'я і здати устаткування в експлуатацію.

Повертаючи до питання електричної безпеки для зниження електротравматизма необхідно впроваджувати наступні заходи, а саме:

- забезпечити неприступність струмоведучих частин знаходжуючихся під напругою від випадкового дотику;

- робити електричний поділ мережі з великою ємністю на мережі з малими емкістями;

- усувати небезпека з появою напруги на не струмоведучих частинах устаткування захисним заземленням, установок, блокувань і занулителей. При індивідуальних роботах користатися перенесеннями з напругою до 42В.

З метою зниження теплових випромінювань на організм людини необхідно застосовувати наступне засіб захисту:

- теплова ізоляція печей;

- упровадження водяного охолодження;

- захисні екрани.

На норм ділянці теплові випромінювання мінімальні і не вимагають залучення особливої уваги.

Товстолистовий цех по категорії пожежної небезпеки має ступінь "Г". Пожежі в цеху можуть відбуватися внаслідок порушень правил технічної експлуатації, аварії. Вибухи можуть відбуватися, але лише в тих випадках, коли труба порушується ТБ в олію і кисню небезпечних місцях. Пожежна охорона здійснюється як відомчої, так і позавідомчої. У кожнім цеху мається добровільна пожежна бригада. Ділянка обладнана системою протипожежного гасіння пожеж, тобто водопроводом високого тиску, спеціальною сигналізацією. У найбільш небезпечних місцях установлюються протипожежні щити, обладнані спеціальним інвентарем (лопатами, баграми, сокирами, піском) і вогнегасниками типу ОУ - 8 - 2 штуки, УП - 1м штука. Обсяг шухляди з піском   і встановлено їхніх 8 штук. На ділянці повинні бути встановлені гідранти, план евакуації при пожежі, зазначені запасні виходи. Під'їзні колії і підходи повинні бути не захаращені й у справному стані.

Обтиральні і мастильні матеріали повинні знаходиться в спеціальних неспалених приміщеннях і шухлядах. При заміні олії його зливають у спеціальні ємності для наступного відправлення на регенерацію. Усі електро-газосварочні роботи повинні виконаються тільки при наявності спеціальних допусків, де вказується умови пожаробезпечного виконання робіт і обличчя що відповідають.

Вимоги безпеки в аварійних ситуаціях на ділянці стану: залишити обслуговуючому персоналу робочі місця, якщо самі не в змозі виправити аварію і поставити в звістку начальника цеху. Але імовірність виникнення серйозних аварій на ділянці різання малоймовірна. При стропуванні силового редуктора необхідно стежити за тим, щоб зона транспортування його була чиста від будь-який, тому що завжди існує імовірність обриву канатів, що невідомо чим скінчиться якщо там хто те буде.

Скидання виробничі і стічні подаються у відстійники , де під дією власної сили ваги речовини осідають, далі з відстійників подається у фільтри і після цього використовуються для охолодження металоконструкцій на всьому заводі.

Для зниження поширення пилу і важких металів необхідно навколо заводу висадити зелені насадження і чим більше, тим краще. Дерева також є гарними звукопоглиначами, знижуючи шум на 10 - 15 ДБ. Захисна зона повинна бути розбита на 500 метрів навколо всього заводу.

1 – електродвигун;

2 – муфта зубчаста подовжена;

3 – шестеренна кліть;

4 – верхній шпиндель;

5 - нижній шпиндель;

6 – прокатні валки;

7 – циліндр врівноважуючого нижнього шпинделя; 

8 - циліндр врівноважуючого верхнього шпинделя.

Рисунок 1 – Кінематична схема привода кліті «ДУО»

2 Розрахункова частина проекту

2.1 Вихідні данні

- діаметр ролику, ;

- швидкість проходу листа, ;

- маса листа, .

2.2 Розрахунок потужності і вибір двигуна

Визначаємо максимальну потужність двигуна:

,

де  - статичний максимальний момент

      - загальне ККД,

,

де - ККД шевронної передачі,  

     - ККД пар підшипників,  

     - ККД шпинделів з муфтою,

Визначаємо статичний максимальний момент:

де   – момент прокатки,

- момент тертя,

,

де  - передаточне число привода валків,  

,

,

,

де - коефіцієнт плеча прикладення рівнодіючої сили,

- довжина деформує мого металу, м

- рівнодіюча сила, кн.

,

де - повний тиск на валок,

     - коефіцієнт тертя в підшипниках валків,

      - діаметр шийки валу,

де  - коефіцієнт перевантаження,

Враховуючи отриманий результат розрахунку вибираємо тип двигуна – реверсивний постійного струму ,

2.3 Кінематичний розрахунок і вибір передачі

Визначаємо кутову швидкість електродвигуна:

,                                                                               

 .

Визначаємо кутову швидкість прокатного валку:

,

де - швидкість прокатки листа,

 - діаметр прокатного валу,

.

Визначаємо загальне передаточне число привода:

Загальне передаточне число привода розподіляємо по елементах привода:

де - передаточне число шестеренної кліті, ;

     - передаточне число прокатних валків, .

,

,

Визначаємо кутові швидкості валів:

,

;

,

.

Визначаємо обертові моменти на валах:

,

,

,

2.4 Розрахунок зубчастої передачі

Так як в завданні немає особливих вимог стосовно габаритів передачі, вибираємо матеріали з середніми механічними характеристиками - для шестеренного валу 1 та 2 - Сталь 35ХГС, термічна обробка – покращання, твердість HВ 220.

Визначаємо допустиму контактну напругу:

, 

де  - межа контактної витривалості при базовому

     числі циклів. Для вуглецевих сталей з твердістю

поверхонь зубців менше НВ 350 і термічною обробкою

покращанням:

,

.

      – коефіцієнт довговічності при числі циклів напруги

     більше базового, що має міцне при довготривалій

     експлуатації редуктора, приймають, ;

      - коефіцієнт безпеки, .

Коефіцієнт навантаження приймаємо .

Так як  потрібну умову виконано.

Коефіцієнт ширини венця за міжосьовою відстанню приймаємо

Визначаємо міжосьову відстань з умови контактної витривалості активних поверхонь зубців:

,                                                   

Вибираємо найближче значення міжосьової відстані зі стандартного ряду , [1], с. 36

Визначаємо нормальний модуль зачеплення:

,                                                                 

.

Приймаємо стандартне значення модуля , [1], с. 36

Попередньо приймаємо кут нахилу зубців

Визначаємо число зубців шестеренного валка:

,                                                                       

.

Приймаємо , тоді:

,                                                                              

.

Приймаємо .

Уточняємо значення кута нахилу зубців:

,                                                                 

.

Кут нахилу зубців.

Основні розміри шестеренного валу:

- діаметри поділювані:

,                                                                          

 ,

- перевірка:

,                                                                            

 ,

- діаметри вершин зубців:

,                                                                         

 ;

- діаметр кола западин зубців:

;

- ширина шестеренного валу:

,                                                           

 , приймаємо

Визначаємо коефіцієнт ширини шестірні по діаметру:

,                                                                                 (30)

.

Окружна швидкість шестеренного валу:

,                                                                              (31)

 .

При такій швидкості треба прийняти 8 ступінь точності, [1], c.32.

Розраховуємо коефіцієнт навантаження:

,                                                                   

Приймаємо коефіцієнти ,  [1], c.39,

, [1], c.40.

.

Перевіряємо контактну напругу за формулою:

,                                                        

 Н/мм².

Так як , умови міцності виконано.

Сили, які діють в зачепленні:

- окружна:

,                                                                                

 ;

,

;

- радіальна:

,                                                                            

 ;

,

.

Перевіряємо зубці на витривалість за напругою:

,                                                            

де  - коефіцієнт нагрузки;

      - коефіцієнт, що враховує форми зубців і залежить

     від еквівалентного числа зубців,

Визначаємо коефіцієнт нагрузки:

,                                                                         (37)

Приймаємо , [1], c. 43, , [1], c. 43.

Визначаємо еквівалентне число зубців у шестеренного валу:

,                                                                         

Визначаємо коефіцієнт , який враховує розподіл навантаження між зубцями:

,                                                                            

.

Розраховуємо коефіцієнт  для 8 ступені точності, який враховує розподіл навантаження між зубцями:

,                                                             

де  - коефіцієнт торцевого перекриття,, [1], c.47;

                п – ступінь точності коліс, п = 8

Вираховуємо допустиму напругу при розрахунку на витривалість шестеренного валу:

Для Сталі 35ХГС покращеної до :

, [1], с. 44.                                                           

 ,

Допустима напруга при розрахунку на витривалість шестеренного валу:

 ,

Знаходимо відношення .                                              

Приймаємо , [1], с.42

 ,

Перевіряємо міцність зубців шестеренного валу за формулою:

Так як , умови міцності виконано.

2.5 Розрахунок на міцність шестеренного валу

2.5.1 Орієнтовний розрахунок шестеренного валу

Рисунок 2 - Ведучий вал

Визначаємо діаметр вихідного кінця вала:

,                                                                            

.

Так як даний вал збирається з валом електродвигуна за допомогою муфти, то приймаємо

, приймаємо  .

Визначаємо діаметр ступеня вала під підшипник:

,                                                                          

 .

На вали діють напруження згину та кручення, матеріал валів Сталь 35ХГС.

Для зручності з’єднання з валом двигуна, приймаємо:

- під муфту ,

- під підшипник

2.5.2 Розрахунок небезпечних перетинів шестеренного валу

На вал діють такі навантаження: колова сила, радіальна сила.

Визначаємо реакції опор :

- горизонтальна площина:

,                                                                         

 .

Перевірка:

Загальний момент:

,

- вертикальна площина:

,                                                                         

,                                                         

,                                                                

Перевірка:

Загальні моменти:

,

,

Будуємо епюри згинальних моментів у горизонтальній і вертикальній площинах, а потім епюру крутного моменту Т₁.

На другий шестеренний вал діє таке навантаження: колова сила, радіальна сила.

Визначаємо реакції опор :

- горизонтальна площина:

,                                                                         

 .

Перевірка:

Загальний момент:

,

- вертикальна площина:

,                                                                         

,                                                         

,                                                                

Перевірка:

Загальні моменти:

,

,

Будуємо епюри згинальних моментів у горизонтальній і вертикальній площинах, а потім епюру крутного моменту Т₂.

З видно, що небезпечними є перерізи А-А та Б-Б.

2.5.3 Уточнений розрахунок шестеренного валу

Перевіряємо на міцність січення вала А-А. Діаметр вала в цьому січенні  . Концентрація напруги обумовлена наявністю шпоночної канавки при

Спочатку визначаємо межі витривалості при згині та крученні :

,                                                                          

 .

,

Момент протистояння січення при

:

,                                                         

 .

Амплітуда нормальних напруг згинання:

,                                                                             

 .

,

.

Коефіцієнт запасу міцності:

,                                                                          

При 

.

Сумарні згинаючи моменти в небезпечних перерізах А-А, Б-Б.

Перший шестеренний вал:

,

.

,

.

Другий шестеренний вал:

,

.

2.6 Розрахунок підшипників шестеренного валу

Перший шестеренний вал – ведучий вал. З попередніх розрахунків маємо:

Визначаємо сумарні реакції:

,                                                                 

,

.

Підбираємо підшипники за більш навантаженою опорою

 – .

Намічаємо роликопідшипники радіально-сферичні двухрядні типу 3000 (нестандартні розміри), тобто 371680:

Визначаємо еквівалентне навантаження:

, при                                                                    

Потім знаходимо розрахункову довговічність підшипників у мільйонах обертів:

,                                                                               (76)

Потім визначаємо розрахункову довговічність в годинах:

,                                                                              

Для шестеренної кліті ресурс праці підшипників складає 10000-200000 годин, що задовольняє нашому розрахункові.

Другий шестеренний вал – ведений вал. З попередніх розрахунків маємо:

Визначаємо сумарні реакції:

,                                                                

,

.

Підбираємо підшипники за більш навантаженою опорою

 – .

Намічаємо роликопідшипники радіально-сферичні двухрядні типу 3000 (нестандартні розміри), тобто 371680:

Визначаємо еквівалентне навантаження:

, при                                                                    

Потім знаходимо розрахункову довговічність підшипників у мільйонах обертів:

,                                                                               (76)

Потім визначаємо розрахункову довговічність в годинах:

,                                                                              

Для шестеренної кліті ресурс праці підшипників складає 10000-200000 годин, що задовольняє нашому розрахункові.

2.7 Вибір муфти

За вихідними даними підбираємо муфту зубчасту подовжену №21. Муфту підбираємо за діаметрами з`єднаних валів. Матеріал полу-муфт Сталь 45.

Вибір муфти проводиться враховуючи діаметр з єднючих валів та розрахунковий момент. Ця муфта з’єднує вал електродвигуна з валом шестеренної кліті.

Визначаємо розрахунковий момент:

,                                                                             

де  - коефіцієнт, який враховує режим роботи,

     , [1], с. 291;

      - номінальний момент,  .

.

Леха голова вибирає муфту зубчасту типу МЗЗ-№21 з вихідними даними:

Розрахунок на міцність:

,

Умову виконано.

2.8 Вибір і перевірка шпонок

Перевіряємо шпонку під муфтою. Шпонку вибираємо в залежності від діаметра установочного вала.

Вибираємо розміри , , , за стандартом, враховуючи моменти Т на даному валу.

Розраховуємо шпонку за напрямом зминання. Сталь 45:

,                             

- під муфтою:

,

 ;

Умови міцності виконано.

2.9 Розрахунок на міцність ролику

Рисунок 5 – Ескіз гладенького листового прокатного валка

Визначаємо максимальний згинаючий момент в перерізі, розташованого на середині прокатного валка:

де  - відстань між серединами шийок прокатного валка.

     ,

     ;

      - ширина прокатаного полотна, ;

 - тиск полотна на валок під час прокатки,

.

.

Визначаємо напруження згину поперечному перетині бочки прокатного валка:

,

де - діаметр бочки валу, .

.

Напруження згину в опарному перетині А-А шейки прокатного валка:

де  - довжина шийки валу,  ;

 - діаметр шийки валу, ;

.

Визначаємо напруження кручення в перетині А-А шийки прокатного валка:

,

де  - максимальний обертовий момент прикладений до

валу під час прокатки полотна, ;

.

Визначаємо результуюче напруження в опарному перетині А-А шийки прокатного валка при  - допустиме напруження для матеріалу, :

,

,

.

Умови міцності виконано.

Визначаємо реакції опор:

Перетин I-I перевіряємо на згин:

Умову виконано.

Перетин II-II перевіряємо на згин з крученням:

,

Умову виконано.

Визначаємо крутні моменти:

,

.

2.10 Розрахунок шестеренної кліті на перекидання

У випадку поламки нижнього шпинделя перекидаючий момент діючий на шестеренну кліть:

де   - момент прокатки,

Визначаємо зусилля діюче на один фундаментний болт:

де  - кількість болтів,

     - відстань між болтами,  

      - вантаж шестеренної кліті,

.

Визначаємо зусилля затяжки болтів:

Визначаємо напруження у бовтах:

де  - внутрішній діаметр болтів,

Це напруження не повинне перевищувати допустиме для болтів з сталі марки Ст2 або Ст3:.

,

.

Умову виконано.

Список використаних джерел

1. С. А. Чернавський, А. Б. Боков, Курсове проектування деталей машин, М.,”Машинобудування”,  1988, с.415

2. У. І. Мархель, Деталі машин, М.,”Машинобудування”, 1980, с.450

3. А. Ю. Шейнбліт, Курсове проектування деталей машин, М.,”Вища школа”, 1991, с.432