Проект титанового цеха литья ЛВМ

После этого начинается автоматизированный процесс окраски  и сушки. Каждая подвеска с модельными блоками будет захватываться  роботом, окрашиваться в соответствующем баке с суспензией, обсыпаться в соответствующем пескосыпе и подвешиваться в сушильном тоннеле.

При нанесении следующих  слоев керамического покрытия робот  уже будет брать подвеску из сушильного тоннеля. После нанесения всех слоев, робот переместит каждую из подвесок на второй уровень в тоннель окончательной сушки. После этого линия снова готова для нанесения керамической оболочки на следующую партию блоков.

Цикл нанесения всех слоев оболочки на одну партию блоков (минимум 92 блока) составляет примерно 10 часов, а время окончательной сушки блоков после нанесения всех слоев – 20 часов. Поэтому тоннели окончательной сушки в 2 раза больше (46 подвесок), чтобы вместить две партии блоков. В конце нанесения всех слоев на третью партию блоков из тоннеля окончательной сушки с помощью съемника удаляются формы первой партии, тем самым, освобождая место для третьей партии. Таким образом, через каждые 10 часов с линии сходит партия лишних блоков.

Техническая характеристика линии:

1. общая стоимость линии – 897 тыс. у.е.;
2. производительность – 40000 форм в год;
3. размеры форм, мм: max 220÷180÷450, min 160÷140÷250
4. максимальный вес формы – 30 кг;
5. минимальное число блоков на одной подвеске – 1 шт.;
6. среднее количество слоев – 7;
7. габариты линии, мм: 24 000÷125 000÷35 000         

2.3 Комплектность  линии

 

В комплект линии входит:

1. сушильный тоннель на 23 подвески. Сушильный тоннель расположен на первом уровне и оборудован тремя роторными диффузорами (объем воздуха 4 м³/с, высота макс. 1845 мм, выход скорости потока 10 м/с, угол вращения 360 град.). Сушильный тоннель включает в себя системы кондиционирования;
2. сушильный тоннель для окончательной сушки 46 подвесок. Этот тоннель (с целью сокращения используемого пространства) расположен под сушильным тоннелем на 23 подвески и в два раза длиннее. Тоннель оборудован пятью роторными диффузорами. Сушильный тоннель включает в себя системы кондиционирования;
3. вращающийся бак для суспензии диаметром 1200 мм. Для первого слоя;
4. вращающийся бак для суспензии диаметром 1200 мм. Для второго слоя;
5. вращающийся бак для суспензии диаметром 1200 мм. Для последующих  слоев;
6. пескосып для первых слоев диаметром 1200 мм;
7. пескосып для последующих слоев диаметром 1200 мм;
8. робот SК-120 (L= 700 мм., В=3000 макс. мм., Н=3020 макс. мм);
9. цепной конвейер для подачи модельных блоков (30 подвесок);
10. съемник (промышленный робот для выгрузки готовых форм);
11. система управления линией.

Описание линии

Линия состоит из следующего оборудования:

- пескосып дождевого типа;

- бак связующего;

- робот  SK-120 грузоподъёмностью 120 кг;

- бак для приготовления связующего;

Робот оснащён цифровым управлением  и надёжными механизмами, которые обеспечивают высокую точность и плавность хода. Жёсткая основа робота прикреплена к полу. Размах манипулятора достигает 3,5 метра по радиусу и до 2,5 метров в высоту (рис.2.9). У робота пять степеней свободы, что позволяет получить равномерное покрытие модели. Программное обеспечение простое и может быть отредактировано и загружено со стандартного персонального компьютера. Обладая небольшими размерами он несёт достаточно большую грузоподъёмность.

-  контроллер робота;

-  сушильный двухуровневый шкаф;

-  конвейеры-накопители готовых  форм и модельных блоков;

Предназначены для накопления готовых  форм и модельных блоков. Оба конвейера  закрыты защитным кожухом. Длина  конвейера готовых форм 34.5 метра, что обеспечивает нахождения на нём 69 готовых форм. Длина конвейера модельных блоков 92 метра, что обеспечивает непрерывную работу. На нём может находиться до 184 подвесок с модельными блоками. Конвейеры снабжены также удобными, автоматическими устройствами погрузки и разгрузки.

-  пять роторных диффузоров;

-  бак для приготовления связующего;

-  автоматическая система транспортировки  связующего.

На рис 2.10 представлена блок-схема технологического процесса литья по выплавляемым моделям с  использованием автоматической формовочной  линии 

В рамках данного раздела  в графической части проекта  были  выполнены следующие чертежи:

чертеж отливки «Кронштейн»  ДП.98.01.02.

сборочный чертеж пресс-формы  на деталь «Кронштейн» ДП.98.02.02.

чертеж формы ДП.98.03.02.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рис.2.9. Схема движения робота.

 

 

 

 

 

Рис. 2.10 Блок-схема технологического процесса ЛВМ.

 

3.Гидровлический расчет  площади поперечного сечения  питателя литниковой системы

 

Разница в продолжительности заполнения отдельных полостей формы чревата  дефектами в отливках:

1. Чрезмерное быстрое заполнение нижних рядов формы может привести  к образованию газовых раковин в отливках.
2. Недостаточная скорость заполнения верхних рядов, особенно если отливки тонкостенные, может привести к незаполнению формы вследствие того, что металл затвердевает прежде, чем заполнится форма.

Поэтому важно, чтобы отдельные  полости формы заполнялись за определенное одинаковое время.

 

Применительно к дипломной работе, объектом расчета является задачи по нахождению площади поперечных сечении  f1, f2,  f3, f4 питателей.

Расчет ведется по формуле Озанна:

= ,см

Данные к задаче:

Многоместная форма, получаемая на автоматической формовочной машине, заливается чугуном.

Размеры каждой отливки а*в*с=100*200*100. Оси питателей размещены на расстоянии а/2 от днищ форм и расстояние между осями питателей h=140 мм. Размер h0=140 мм в процесс заливки формы остается неизменным. Коэффициент расхода всех питателей принять одинаковым и равным  =0,7. Время заполнения всех отливок будет одинаковым и равны Т = 7 с.

Временем заполнения литниковой системы (чаши, стояка, питателей) пренебречь. Воздух и газы удаляются из формы за счёт её газопроницаемости. Давление на свободной поверхности расплава считать атмосферным.

Расчёт задачи:

Определяем  HСР для каждой отливки по формуле Диттерта:

HСР = HО – P²/2*C , где

НО – высота стояка;

Р – высота отливки над  питателем;

С – полная высота отливки.

Определяем площадь  поперечного сечения питателя подставляя найденное значение Нср в формулу Озанна:

  = , где

F – площадь отливки;

T – время заливки с.;

 – коэффициент расхода  питателя;

g = 981 см/с².

1.  Но = 560 мм. Р = а/2 = 50 мм. С = а = 100 мм.

          Нср = 56 – 25/20 = 54,75 см.

          f₁= =1,24см²

2. Н0 = 420 мм.

               Нср = 42 – 1,25 = 40,75 см.

               f2 = 2000/4,9*282,75 = 1,43 см²

           3. Но = 280 мм.

                Нср = 28 – 1,25 = 26,75 см

                f3 = 2000/4,9*229,1 = 1,81 см²

            4. Н0 = 140 мм.

                Нср = 14 – 1,25 = 12,75 см

                f4 = 2000/4,9*158,17 = 2,57 см²

 

4.Анализ вредных и опасных  производственных факторов,

 меры пожарной безопасности.

4.1.Санитарно-технологическая характеристика производства.

 

Литейное производство характеризуется наличием большого количества вредных и опасных  производственных факторов, имеющихся  на всех участках производственного  процесса. Специфика литейного производства не позволяет полностью устранить влияние этих факторов на работающих, но с применением современных методов производства, можно значительно уменьшить их воздействие. Внедрение в производство автоматизации на наиболее вредных и опасных для здоровья людей участках позволяет отказаться от применения ручного труда. Строгое разграничение производственных участков исключает воздействие факторов технологического процесса одного участка на рабочих другого участка, т. к помещения участков изолированы друг от друга.

В проектируемом цехе имеются следующие вредные производственные факторы (по ГОСТ 12.0.003-74):

1. Повышенная загазованность воздуха  рабочей зоны, присутствует на  участках

• Плавки;
• Выделение легкоплавких и легко испаряемых элементов;
• Смесеприготовления - при приготовлении связующего.
• Опасность загазовоности в том, что при длительном воздействии на организм они могут привести к отравлениям, к хроническим изменениям в организме, проявляемым в повреждениях внутренних органов, кровеносной системы, нервной системы; могут иметь канцерогенное действие, оказывать удушающее, наркотическое и раздражающее воздействие.

2.Повышенная запыленность  воздуха.

Проявляется на участках:

• Подготовки шихтовых и формовочных материалов;
• Смесеприготовления;
• Выбивки отливок;
• Очистки, отрезки.

Повышенная запыленность может привести к раздражению слизистой оболочки, кожи, десен; к повреждению дыхательных путей; к появлению профессионального заболевания - пневмокониоз.

3.Повышенная температура  воздуха рабочей зоны.

Имеется на участках:

• Плавки, от трёх электродуговых плавильно-заливочных агрегатов;
• Термообработки, отливок от действия трёх печей;
• Прокалки форм от трёх прокалочных печей.

Влияние фактора повышенной температуры  рабочей зоны заключается в снижении работоспособности, ослаблении сопротивляемости организма - к повышению заболеваемости, к тепловому истощению или удару.

4.  Повышенный уровень шума.

Наиболее характерен для участков выбивки отливок, обрезки, зачистки отливок. Шум значительно уменьшает работоспособность, вызывает раздражения, ухудшает действие слуховых органов, влияет на нервную и сердечно - сосудистую систему.

5.Повышенный уровень вибрации.

Характерен для участков выбивки  отливок, зачистки, обрезки литников и прибылей.

Вибрация ведет к: Повышению  утомляемости, снижению работоспособности, появлению виброболезни - спазма сосудов, уменьшает чувствительность организма, влияет на нервную систему, костно-суставной аппарат.

6.Повышенная подвижность  воздуха.

Имеется на всей территории цеха, обеспечивается естественной вентиляцией и работой искусственной вентиляции.

7.Повышенная яркость  света.

 Проявляется в процессе прокалки  форм, ведет к повреждению глаз.

Литейный цех характеризуется  наличием опасных производственных факторов (по ГОСТ 12.0.003-74):

1.Повышенная температура  поверхности оборудования

Повышенную  температуру поверхности имеют:

• Плавильные агрегаты;
• Печи термообработки.

2.Движущиеся машины  и механизмы

Могут привести к ушибам и травмам. Особенно велика опасность травм  на участке приготовления шихты, при транспортировке передаточных тележек, вблизи конвейерных линий.

3.Острые края, заусеницы,  шероховатость поверхности заготовок  и инструмента

Могут привести к ранениям рабочих на участках выбивки, обрезки, зачистки, термообработки, подготовки шихты.

4.Повышенное значение  напряжения в электрической цепи, замыкание которой может произойти через тело человека.

Литейный цех характеризуется  наличием большого числа электрооборудования. По опасности поражения электрическим током (по ГОСТ 12.1.013-78) его относят к особо опасным помещениям, так как в цехе имеются токопроводящие полы, пыль, агрессивные химические вещества, которые при длительном воздействии могут разрушить изоляцию проводов. Поражение человека электрическим током может привести к ожогам, электрическим ударам.

4.2.Комплексные мероприятия по обеспечению безопасных условий труда.

 

Для обеспечения наибольшей безопасности труда и улучшения условий  труда, необходимо стремиться к ликвидации ручного труда в опасных и  вредных условиях, заменяя его применением автоматизации и механизации.

Все мероприятия, проводимые в цехе для обеспечения безопасных условий  труда, проектируются в соответствии с ГОСТ 12. 3. 027-92. На модельном участке предусмотрены следующие мероприятия:

1. Предотвращение воздействия на людей электрического тока производится в соответствии с ГОСТ 12.1.019-79. Для этого:

Предусмотрено защитное заземление в  соответствии с ГОСТ 12.1.030-81.

• Проводится периодический контроль состояния электрооборудования и изоляции.
• Электроустановки имеют блокировки, которые исключают включение оборудования при открытых его частях, которые находятся под напряжением.
• Электрооборудование имеет сигнализацию, о его включении. Оборудование имеет предохранительные устройства, обесточивающие его при коротком замыкании.