Технологический маршрут термообработки штампа нижнего

    Чтобы сделать перерасчет увеличим сечение  нагревательного элемента до 6 мм. Тогда  мы получим L_пв = 102,678 м, L_ф = 513,39 м, L_об = 1540,17 м. Соответственно у нас увеличится и поверхность излучения, S = 290168,03. Отсюда следует, что поверхностная нагрузка у нас уменьшится, Δ = 0,58. данный результат находится в пределах допустимой нормы.

    Для расчета конструкции элементов  нам необходимо выбрать коэффициенты сердечника и плотности намотки. Так как материал нагревательных элементов нихром, а температура в печи 950 ^оС, то К_с = 7, а К_н = 3.

    Из  формул (9) и (10) посчитаем диаметр  спирали D = 42 мм, и шаг спирали h = 18 мм.

    Находим по формуле (11) длину витка спирали L_вит = 131,18 мм. Затем по формуле (12) длину выводов нагревателя L_выв = 445 мм. Длина проволоки в спирали без выводов, определяемая по формуле (13), равна L_сп = 56160 мм. Количество витков в спирали определим по формуле (14), r = 428,11. Длина спирали считается по формуле (15), l = 7706 мм.

      

                 Рисунок 2. Геометрические параметры

                                    проволочного и ленточного нагревателей.

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

6. Вспомогательное оборудование и электрооборудование агрегата.

    Управление  агрегата осуществляется тремя магнитными контролерами. Магнитный контролер  поочередно подключает приводы механизмов в соответствии с циклограммой и  приводится в движение электромагнитом. При повороте колеса контроллера  на один шаг соответственно отключается привод одного механизма и включается привод другого.

Циклограмма

    Очередность работы механизмов, обусловленная циклограммой, осуществляется конечными выключателями, которые при срабатывании переводят магнитный контроллер с одной позиции на другую. Предусмотрена блокировка перекрещивающихся механизмов. Исключающая возможность их поломки.

      При неисправности конечных выключателей  или неисправном положении механизма,  якорь привода магнитного контроллера  не втягивается, в результате  чего цикл работы механизмов  прерывается.

    После устранения неисправности работа механизмов начинается с того положения, при котором произошла остановка.

    Периодичность цикла работы механизмов задается с  помощью реле времени. Начало работы механизмов сопровождается световыми  и звуковыми сигналами.

    Предусмотрено два режима управления механизмами6 автоматический и наладочный (ручной). Имеются два световых табло: наладочный и автоматический режимы.

    Температура в отпускной печи и в закалочном баке регулируется с помощью комплекта  аппаратуры, состоящего из термопар и  электронных потенциометров с задатчиками для двухпозиционного регулирования (включено - выключено).

    Регулирование, регистрация углеродного потенциала и регистрация содержания метана осуществляются оптико-акустическими  газоанализаторами.

    Регулирование и регистрация расходов технологических  газов (эндогаз, аммиак, природный газ) осуществляется с помощью комплекта аппаратуры, состоящего из расходомерных диафрагм, дифференциальных манометров типа ДК, вторичных приборов типа КСД с пневматическим выходом и мембранных исполнительных механизмов. При понижении расхода газа ниже заданного включается звуковой и световой сигналы.

    В печи цементации регулирование температуры  в трех зонах осуществляется аппаратурой, состоящей из термопар, электронных потенциометров с пневматическим выходом и мембранных исполнительных механизмов.

    Давление  атмосферы в цементационной печи замеряется и регистрируется. Давление технологических газов замеряется напоромерами.

    Время работы насосов моечных машин  задается с помощью реле времени.

    В печь цементации во все три зоны подается эндогаз. Регулировка подачи эндогаза на печь осуществляется регулирующим клапаном, установленным на трубопроводе подачи эндогаза к печи в комплекте с измерительной диафрагмой. И дифференциальным манометром. Эндогаз по зонам печи распределяется вручную с помощью ротаметров.

     Для измерения давления принята «техническая атмосфера», равная давлению 1 кг на площадь в 1 см² (кГ/см²). Атмосфера соответствует давлению 760 мм рт. ст. или 10 000 мм (10 м) вод. ст. Приборы, применяемые для измерения давления выше атмосферного, называются манометрами, для давления ниже атмосферного — вакуумметрами. Небольшие давления в газопроводах и воздухопроводах, например подводящих воздух к форсункам низкого давления, измеряются посредством U-образных манометров.

  

   Велико значение измерения температуры  нагрева металла. Для измерения  температуры применяют приборы: термоэлектрические пирометры (термопары), оптические и радиационные пирометры, называемые ардометрами, а также фотоэлектрические пирометры. Широкое применение получили термоэлектрические пирометры, обладающие рядом преимуществ перед другими пирометрами, а именно:

1. они дают более точное измерение высоких температур;
2. их показания можно передавать на большие расстояния;
3. показания можно автоматически записывать.

 
 
 
 
 
 
 

     

 

       Рисунок 4. – Термоэлектрический пирометр: а – схема соединения с милливольтметром; б – установка термопары в стенке печи; в – схема включения компенсационных проводов термопары.

     В качестве вспомогательного  оборудования для данного агрегата используется шнековый механизм для передачи деталей по агрегату, а для загрузки применяется ковшовый механизм.

   Шнековые  механизмы делятся на две группы: собственно шнеки (рисунок 5, а) и транспортирующие трубы (рисунок 5, б). Шнеки в термических цехах применяют для транспортировки материалов (твердого карбюризатора, дроби и др.), а транспортирующие трубы — для перемещения мелких изделий сферической или близкой к сферической форме через печи, баки и другое оборудование.

    

                Рисунок 5. Щнековые механизмы.

 

   В шнеке транспортировку осуществляют посредством вращения винта, установленного в центре неподвижной трубы. В транспортирующей трубе перемещение изделий осуществляют вращением трубы, на внутренней стенке которой смонтирована металлическая спираль. Транспортировка с помощью шнековых механизмов осуществляется горизонтально или    под    углом до π/8

(22,5°).

    Шнековые  механизмы в печах, закалочных баках  и другом термическом оборудовании обычно выполняют в виде транспортирующих труб, которые отливают вместе с внутренней спиралью.

    Основными размерами шнекового механизма  являются диаметр трубы D, м, и шаг винта s, м. Диаметр и шаг связаны между собой следующим соотношением:

s= (0,5-1,0)D.

   Чем мельче транспортируемые изделия, nем меньше отличается величина шага от диаметра.

    Производительность  шнекового механизма может быть определена из уравнения:

Q = 7,5D²sпψρс т/ч,

uде ρ— насыпная масса перемещаемых изделий, т/м³; s — шаг винта, м; п — число оборотов винта, рад/мин; ψ — коэффициент заполнения (0,2—0,3); с — коэффициент, учитывающий заполнение в зависимости от угла наклона механизма   (горизонтально с= 1;  под углом π/18 (10°) с = 0,8; под углом π/9 (20°) с = 0,65).

Скорость  перемещения изделий определяется из уравнения:

   м/сек.

    Полезная  мощность механизма определяется:

а)   для горизонтального шнекового  механизма

  квт,

где ω — коэффициент сопротивления (для мелких изделий шаровидной формы равен 2—4); L — длина шнекового механизма, м;

б)   для наклонного шнекового механизма

  квт,

где Н—высота подъема изделий шнековым механизмом, м.

    Номинальная мощность электродвигателя шнекового  механизма определяется по формуле:

 квт,

где η— к. п. д. привода механизма.

    Данный  агрегат также снабжен механизмом загрузки ковшового типа, который, в  свою очередь, относится к элеваторным вспомогательным механизмам.

      Элеваторные механизмы предназначаются для подъема или опускания изделий с одного уровня на другой. Их применяют для загрузки изделиями бункеров, транспортировки изделий через нагревающие и охлаждающие среды и т. п.

    

    Рисунок 6. Элеваторный механизм ковшового типа.

    Элеваторный механизм в виде поднимающегося и  опрокидывающегося ковша (рисунок 6) применяют для загрузки мелких изделий в бункер барабанной печи, для выемки мелких изделий из закалочных баков, для транспортировки карбюризатора и других целей. В качестве приводов может быть применен гидро-, пневмо- или электропривод.

Номинальная мощность электродвигателя элеваторного    механизма определяется по формуле

  кВт,

где Q — производительность механизма, т/ч; Н — высота подъема, м; η — к. л. д. механизма привода.

    Помимо  всего прочего агрегат снабжен  бункером, в который загружаются обрабатываемые изделия.

    Промежуточные бункера, магазины и склады предназначены  для временного хранения изделий  перед загрузкой в термическое  оборудование на срок от нескольких минут до нескольких часов (в зависимости от характера процесса, типа оборудования и т. д.). Отличие бункера от магазина состоит в том, что в бункера изделия засыпаются навалом, а в магазины — закладываются в нужном порядке.

    Промежуточные бункера и магазины имеют различное  конструктивное оформление. Так, например, в толкательных печах магазином является загрузочный стол толкателя или перегрузочный стол между двумя толкательными печами. Промежуточные бункера и магазины имеют не только печи, но и другое термическое оборудование. В механизированных цехах промежуточные бункера, магазины и склады должны быть также механизированы. Роль промежуточных бункеров, магазинов и складов возрастает в том случае, если взаимосвязанное между собой технологическим процессом оборудование работает не по одинаковому режиму (например, одно в три смены, а другое в одну или две смены) или имеет неодинаковую производительность. Емкость и расположение промежуточных бункеров и магазинов в этом случае определяются степенью рассогласованности в выдаче изделий сочлененного оборудования.

    Исключительно важную роль бункерные устройства и  магазины приобретают в автоматических линиях, состоящих из нескольких последовательно соединенных агрегатов. Каждый из этих агрегатов требует периодической проверки, регулировки, осмотров и т. п., что должно каждый раз приводить к остановке всей автоматической линии. Однако этого можно избежать, если связь между агрегатами будет не жесткой, а буферной, т. е. через промежуточные бункера и магазины. При наличии промежуточных бункеров с заделами изделий каждый агрегат может работать автономно или выключаться на период осмотров и регулировки, в то время как остальная часть автоматической линии будет продолжать работать.