Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
книги / Нагревательные и термические печи в машиностроении..pdf
Скачиваний:
3
Добавлен:
12.11.2023
Размер:
16.18 Mб
Скачать

ровыми кольцами. Образующийся в холодильнике конденсат вновь направляется в баки с раствором. Содовый раствор подогре­ вается до 80° С трубчатыми электронагревателями и насосами типа ЗКМ-6 подается в распределитель с разбрызгивателями. Раствор подается на детали через сопла диаметром 2,5 мм. Трубы с соп­ лами под воздействием механического привода совершают кача­ ния на угол до 60°

Для ремонта и чистки разбрызгивателя на боковой стенке корпуса предусмотрены герметично закрываемые люки.

Специальный карман на корпусе машины со сливным патруб­ ком служит для слива масла с поверхности раствора.

Температура раствора автоматически регулируется с помощью электроконтактных термометров.

Условия промывки деталей в этой машине значительно улуч­ шены по сравнению с другими конструкциями благодаря наличию механического устройства качания сопел, что резко увеличивает

поверхность и равномерность

промывки.

 

Технические данные моечной машины типа МТП-6.22.4-С2:

Емкость бака, м3:

 

 

1,5

для

промывки

 

 

»

ополаскивания

 

 

0,8

Продолжительность процессов промывки и опо­

0,25

ласкивания,

ч

 

 

Мощность электродвигателей, кет

41

Мощность

трубчатых

электронагревателей,

9

кет

 

 

 

. . .

Производительностьнасоса ЗКМ-6, м3/ч

35

Масса садки максимальная,

кг

200

Расход воды, л/ч

 

мм:

15

Размеры

(рабочие) поддона,

500

ширина

 

 

 

длина

 

 

 

600

Размеры полезного рабочего пространства, мм:

600

ширина

 

 

 

длина

 

 

 

2155

высота

 

 

 

400

Габаритные размеры машины, мм:

2655

ширина

 

 

 

длина

 

 

 

3940

высота

 

 

 

3152

Масса, т

 

 

 

3,43

Камеры охлаждения

Камеры охлаждения предназначены в основном для ^регули­ руемого охлаждения металлических деталей и изделий после нагрева их в термических печах или агрегатах. Подобно печам камеры охлаждения могут быть приспособлены как для охлажде­ ния в среде обычной (окислительной) воздушной атмосферы, так и в среде искусственной атмосферы. В зависимости от тех­ нологического режима камеры охлаждения могут быть изготов­

лены различной конструкции: с футеровкой, с водяным охлажде­ нием стенок, с вентиляторами, с электронагревателями, со спрейерными установками и с этими устройствами, сочетаемыми в раз­ личных комбинациях. Способы перемещения деталей применяют обычно такие же, как у печей непрерывного действия основных типов, однако в некоторых случаях они могут и отличаться от них. Так, в качестве транспортирующих механизмов применяют конвейеры, рольганги, толкатели и другие устройства.

В типизированных конструкциях термического оборудования камеры охлаждения обычно набирают из секций регламентирован­ ной длины, число которых определяется заданным для данного

агрегата техническим режимом

термообработки.

 

Ниже для примера приводится размерный ряд конвейерных

камер

охлаждения.

 

 

С обычной атмосферой: ХКО-2-20-Ю; ХКО-З-ЗО-15;

ХКО-6-30-25; ХКО-8-30-25; ХКО-8-50-25; ХКО-12-50-25;

ХКО-12-80-25; ХКО-18-100-25; ХКО-24-100-25.

XK3-1-30-5;

С

защитной

атмосферой:

ХК.3-0,6-20-3;

XКЗ-2-40-10; XКЗ-З-60-25;

XКЗ-6-60-25;

X КЗ-8-60-25;

ХКЗ-8-100-25;

ХКЗ-8-160-25;

ХКЗ-12-160-25.

 

На рис. 149 представлена индивидуальная конструкция ка­ меры для ускоренного охлаждения горячих заготовок при высоко­ частотном отжиге, разработанная СКВ ВНИИЭТО для поточных линий [631.

Камера конвейерного типа рассчитана на воздушное охлажде­ ние заготовок с 840—760° Сдо 200° С со скоростью 40—50 град/мин. При часовой производительности камеры 4,6 т на охлаждение расходуется 33 000 м3 воздуха в час. Воздух подается перпенди­ кулярно движению заготовок тремя вентиляторами ЭВР № 5 с приводными электродвигателями А-52-6. Вентиляторы установ­ лены под камерой в приямке вдоль линии конвейера. Заготовки укладывают на конвейер по три штуки в ряд с шагом 200 мм между рядами.

Приводная станция конвейера состоит из электродвигателя АО-62-8 мощностью 4,5 кет, клиноременной передачи, цилиндри-

Р н с . 119. К а м е р а у с к о р е н н о г о о х л а ж д е н и я г о р я ч и х з а г о т о в о к , р а з р а б о т а н н а я С К В — В Н И И Э Т О :

/ _ м е х а н и з м з а г р у з к и ; ' 2 — к о ж у х ; 3 — в е н т и л я т о р ; */ — п р и в о д ; 5 — ц еп н о й к о н в е й е р

ческого редуктора РМ-400 и пары зубчатых колес. При перегрузках конвейера приводная станция автоматически отключается.

Заготовки загружаются при помощи механизированного лотка

итолкателя с переменным ходом, приводимых в движение от общей

сконвейером приводной станции. Общий привод обеспечивает согласованную работу всех механизмов камеры.

Сварной кожух камеры охлаждения является одновременно и несущей конструкцией конвейера. Мощность приводных электро­ двигателей составляет 18 кет.

Щит управления расположен рядом с камерой. Управление камерой дублируется с пульта управления всей линией.

ТРАНСФОРМАТОРЫ. ЩИТЫ УПРАВЛЕНИЯ

Т р а н с ф о р м а т о р ы и а в т о т р а н с ф о р м а т о р ы д л я э л е к т р о п е ч е й с о п р о т и в л е н и я [641. Для питания электропечей сопротивления с металлическими нагре­ вателями в последние годы стали особенно широко применять печные понизительные трансформаторы и автотрансформаторы с естественным воздушным охлаждением (сухие). Применение по­ низительных трансформаторов вызвано в основном тем, что для повышения надежности и долговечности электропечей сопротивле­ ния нужно применять массивные электронагреватели большого сечения, что в большинстве случаев требует питания током не при сетевом (220 или 380 в), а значительно пониженном напряже­ нии. Анализ показывает, что почти во всех случаях применение понизительных трансформаторов для питания электропечей со­ противления с металлическими электронагревателями выгодно. Дополнительные первоначальные затраты, а также эксплуатацион­ ные расходы, связанные с электрическими потерями, обусловлен­ ными применением трансформаторов, окупаются менее чем за один год в результате снижения простоев электропечей, расхода электронагревателей и стоимости их ремонта.

13 первую очередь применение трансформаторов для электро­ печей сопротивления с металлическими электронагревателями рекомендуется в следующих случаях: при необходимости обеспе­ чения повышенной надежности, при многопозициоННооМ регули­ ровании температуры, при предельной температура на электро­ нагревателях, когда приемлемый срок службы их может быть до­ стигнут только при выполнении их массивными с большой пло­ щадью поперечного сечения. Для электропечей с элсктр0нагРевателями из дисилицида молибдена и карбида кремния, жиАК0СТНых электрованн и установок прямого (контактного) эЛектронагРева необходимо применять понизительные трансформаторы.

Типизированные однофазные и трехфазные трансформаторы и автотрансформаторы предназначены для питания эле^тР°печей при пониженном и ступенчато-регулируемом напряжении.

Трехфазные трансформаторы основного ряда применяют для электропечей сопротивления различных типов, а также для пита­ ния электродных соляных электрованн. Номинальной мощностью трансформаторов является мощность на ступени высшего напря­ жения. На остальных ступенях мощность падает пропорционально снижению вторичного напряжения. На стороне низшего напряже­ ния у трансформаторов имеется 6 выводов, так что они могут быть соединены в треугольник или звезду. Независимо от вида соеди­ нения вторичной обмотки число ступеней напряжения составляет восемь.

Трехфазные трансформаторы дополнительного ряда с шест­ надцатью ступенями вторичного напряжения предназначены для питания электропечей с электронагревателями из дисилицида молибдена, сопротивление которых в холодном состоянии резко отличается от рабочего сопротивления в горячем состоянии. Мощность этих трансформаторов снижается пропорционально мощностям ступеней вторичного напряжения.

Однофазные трансформаторы основного ряда предназначены как для питания однофазных электропечей, так и для питания со­ ляных электрованн и установок прямого электронагрева.

Однофазные трансформаторы дополнительного ряда мощностью от 4 до 25 ква предназначены для питания однофазных электро­ печей с электронагревателями из дисилицида молибдена.

Мощность этих трансформаторов также снижается пропорцио­ нально величинам вторичных напряжений.

Автотрансформаторы предназначены для питания трехфазных электропечей с электронагревателями из карбида кремния.

Значительное количество ступеней (16) и относительно боль­ шой диапазон значений вторичного напряжения обусловлены изменением сопротивления карборундовых и силитовых электро­ нагревателей в процессе их эксплуатации, а также необходимо­ стью регулировать их мощность в целях изменения температурного режима электропечей.

Когда эксплуатация автотрансформаторов происходит на ра­ бочих ступенях, то они работают с полной мощностью; при ра­ боте на пусковых ступенях их мощность падает пропорционально

значениям вторичного

напряжения.

Применять автотрансформаторы для питания электропечей

с металлическими электронагревателями не рекомендуется.

Основные технические параметры размерных рядов предложен­

ного Саратовским СКВ

электротермического оборудования (Не­

года А. В., Дерюгин Г

Т.) нового типажа на трансформаторы и

автотрансформаторы для электропечей сопротивления приведены ниже.

Основной ряд трехфазных трансформаторов ТПТ (10 типо­ размеров):

мощность 4; 6,3; 10; 16; 25; 40; 63; 100; 160; 250 ква\

первичное напряжение 380 в; число ступеней вторичного напряжения 8;

при соединении в треугольник или в звезду предусмотрены три группы диапазонов вторичного напряжения: первая 6—17, 18—51, 54—153 в и вторая 10—29, 31—88 и 93—264 в\ две первых группы этих диапазонов относятся к трансформаторам мощностью 4; 6,3; 10; 160; 250 та\ трансформаторы других мощностей имеют все три группы диапазонов вторичного напряжения.

Дополнительный ряд трехфазных трансформаторов (5 типо­ размеров):

мощность 10, 16, 25, 40 и 63 та\ первичное напряжение 380 в\

число ступеней вторичного напряжения 16, диапазон ступеней вторичного напряжения 5—70 в.

Ряд трехфазных трансформаторов (7 типоразмеров): мощность 6, 10, 16, 25, 40, 63 и 100 та\ первичное напряжение 380 в\

16 ступеней регулирования вторичного напряжения в преде­ лах: для первых четырех типоразмеров 0—250 в и остальных 0-220 в.

Первая часть ряда однофазных трансформаторов ТПО (9 ти­ поразмеров);

мощность 1,6; 2,5; 4; 6,3; 10; 16; 25; 40 и 63 та\ первичное напряжение 380 в\

число ступеней вторичного напряжения 8, при различных соединениях предусмотрены две группы диапазонов вторичного напряжения: первая 6—20 и 24—80 в и вторая 12—40 и 48—160 в .

Вторая часть ряда тех же трансформаторов (3 типоразмера): мощность 100, 160 и 250 та\ при тех же значениях первичного напряжения и числа ступе­

ней регулирования предусмотрена одна группа диапазонов вто­

ричного напряжения: 6—20, 12—40,

24—80 и 48—160 в.

Трансформаторы индексируются следующим образом. Буквы:

первая — А — автотрансформатор,

Т — трансформатор; вто­

рая — П — печной; третья — О — однофазный, Т — трехфазный. Цифры: числитель — мощность та, знаменатель — высшая сту­ пень вторичного напряжения в. Буквы после цифр — исполнение: ВК — с клеммной панелью и кожухом и ПК — с переключателем и кожухом.

Пример индексации: трансформатор ТПТ-25/51-ПК — транс­ форматор понизительный сухой печной трехфазный мощностью 25 та с первичным напряжением 380 в, вторичным напряжением

10—51

в с переключателями

и

кожухом.

 

ч а с т о т ы

Т р а н с ф о р м а т о р ы

п о в ы ш е н н о й

д л я и н д у к ц и о н н ы х

у с т а н о в о к

[65].

Трансфор­

маторы

и автотрансформаторы

повышенной

частоты

являются

комплектующим оборудованием установок индукционного на­ грева, предназначенным для согласования напряжений генера­ тора и индуктора.

Трансформаторы подразделяют на серии с низшим диапазоном значений вторичного напряжения (индекс Н) для установок поверх­ ностной закалки и с высшим диапазоном значений вторичного напряжения (индекс В) для установок сквозного нагрева при ча­ стотах 2500 и 8000 гц.

Универсальные модификации трансформаторов (индекс У) с широким диапазоном коэффициента трансформации предназна­ чены для предварительной отладки режима, а индивидуальные модификации (индекс 1—4) с узким диапазоном коэффициента трансформации — для комплектации установок серийного вы­ пуска.

При определении номинальной мощности принято, что число часов работы в год составляет 4000, при режиме повторно крат­ ковременном ПВ-100%. При ПВ-40% номинальная экономически рекомендуемая мощность должна быть увеличена в 2,5 раза и выбрана соответственно следующей, более высокой, ступени мощности, приведенной в табл. 113.

Трансформаторы с высшим диапазоном значений вторичного напряжения (В) могут быть использованы в качестве автотранс­ форматоров.

В табл. 114 указаны индексы трансформаторов, используемых для соединений по автотрансформаторным схемам при первичном напряжении 800 в.

Изготовляемые трансформаторы повышенной частоты типов ТВД-2, ТВД-3, ТВШ-3, ВТО-500 и ВТО-1000 будут заменяться по мере внедрения соответственно трансформаторами следующих типов: ТИС-Н2/У, ТИС-НЗ/У, ТИС-В4, ТИС-Н2 и ТИС-НЗ.

Для трансформаторов повышенной частоты принята следу­ ющая индексация. Буквы: первая — наименование: Т — транс­ форматор; вторая — вид нагрева: И — индукционный; третья — диапазон частот: С — средний (2500—8000 гц)\ четвертая от пред­ шествующих индексов отделяется дефисом — вторичное напря­ жение: Н — низший диапазон (до 200 в вкл.), В — высший диа­ пазон (от 200 в и выше). Цифры — номер типоразмера или дробь для модификации: числитель — порядковый номер типоразмера, знаменатель — порядковый номер индивидуальной модификации (1; 2); через дробь У (буква в знаменателе взамен цифры) — уни­ версальная модификация.

Пример индексации трансформатора среднего диапазона по­ вышенной частоты и высшего диапазона значений вторичного напряжения четвертого типоразмера и второй индивидуальной модификации: «трансформатор повышенной частоты ТИС-В4/2», а такого же универсального трансформатора третьего типоразмера: «трансформатор повышенной частоты ТИС-ВЗ/У».

Индекс тран­

Мощность

Модификации

Первичное

Вторичное

сформаторов

трансформаторов

повышенной

ква

повышенной

напряжение, в

напряжение при

частоты

 

частоты

 

 

холостом ходе, в

 

 

ТИС-Н 1/У

 

 

8 — 32

 

Т И С -Н 1

125

ТИС-Н 1/1

200,

400

10,

13,

16

 

 

ТИС-Н 1/2

 

 

20,

26,

32

 

 

ТИС-Н 1/4

 

 

40,

52,

64

 

 

Т И С -Н 2/У

 

 

8 — 50

 

ТИ С -Н 2

300

ТИ С -Н 2/1

400,

800

25,

32,

40

 

 

Т И С -Н 2/2

 

 

50,

64,

80

 

 

Т И С -Н 2/3

 

 

75,

96,

120

тис-нз

 

Т И С -Н З/У

 

 

12,5— 100

800

Т И С -Н З/1

400, 800, 1600

50,

64,

80

 

 

ТИ С -Н З/2

 

 

100,

130,

160

ТИС-В1

125

ТИС-В1/1

(200),

400

320,

410,

500

ТИ С -В2

300

ТИС-В2/1

400,

800

320,

410,

500

 

 

ТИ С -В 2/2

 

 

600,

800,

1000

тис-вз

 

ТИ С -В З/У

 

 

250— 1000

800

Т И С -В З/1

400, 800, 1600

320,

410,

500

 

 

ТИ С -ВЗ/2

 

 

600,

800,

1000

ТИ С -В4

2000

ТИ С -В4/1

800,

1600

320,

410,

500

 

 

Т И С -В 4/2

 

 

600,

800,

1000

ТИ С -В5

5000

ТИ С -В5/1

800,

1600

 

 

1250

Т И С -Н 4/У

800

16— 120

Щ и т ы у п р а в л е н и я э л е к т р о п е ч е й с о п р о ­ т и в л е н и я . Щиты однозонных и многозонных электропечей сопротивления применяют для установки на них контрольно­ измерительной аппаратуры и аппаратуры для позиционного регулирования температуры тепловых зон электропечей; модифи­ кации однозонных щитов предназначены также для обслужива­ ния электропечей, работающих с защитной атмосферой, и могут быть укомплектованы аппаратурой для управления одним или двумя приводными, в том числе реверсируемыми электродвигате­ лями вспомогательных механизмов мощностью до 10 кет. Типи-

Номинальная

Тип исходного трансформатор а при вторичном напряжении, в

проходная

 

 

 

 

мощность

 

 

 

 

трансформа­

320

400

500

600

тора, ква

 

 

 

 

125

ТИ С-В1/1

ТИ С-В1/1

ТИ С-В1/1

(200)

300

Т И С -В 1/1

(500)

ТИ С -В2/1

ТИ С -В2/1

ТИ С-В1/1

800

ТИ С -В2/1

(1250);

ТИ С-ВЗ/1

ТИ С-ВЗ/1

ТИ С-ВЗ/1

Т И С -В 2/2

2000

Т И С -В4/1

Т И С -В4/1

Т И С -В З/2

(3000)

5000

ТИ С -В4/1

(8000)

Т И С -В 4/2

П р и м е ч а н и е . Цифры в скобках означают мощности трансформаторов, кото­ рые уточняются при заказе.

зированные щиты управления электропечей сопротивления шкаф­ ного типа обеспечивают возможность осуществления прогрессив­ ных способов регулирования температуры (трехпозиционное, программное), контроль целостности электронагревателей, кон­ троль и сигнализацию обрыва цепей термопар и залипания кон­ тактов силовых контакторов, применение многоточечных регуля­ торов, измерение силы тока отдельных фаз и напряжения на элек­ тронагревателях.

Щиты однозонные состоят из контрольно-регулирующей и силовой частей, а однозонные малогабаритные и многозонные являются только контрольно-регулирующими и работают в соче­ тании с отдельными силовыми щитами, в которых применяют обычно магнитные пускатели или станции управления серии ПТХ-9600 ХЭМЗ. Габариты одно-, двух- и трехзонных щитов 600x700x 1900 мм, однозонных малогабаритных щитов 600 X X 600x800 мм, щитов для контроля и регулирования температуры в нескольких точках 600x800x1900 мм.

Конструкции щитов соответствуют ГОСТ 10985—64. В типаже представлен ряд однозонных щитов, для которых применяется следующая индексация: И — измерение, 3 — запись, Р — регу­ лирование, П — наличие вольтметра и амперметров; первая цифра — 2 — двухпозиционное и 3 — трехпозиционное регулиро­ вание, вторая — модификация назначения, третья — габариты щита по силе тока: 1—90 а, 2—140 а, 3—200 а, 4—350 а.

Например, однозонный щит управления электропечью сопро­ тивления для измерения, записи и трехпозиционного регулиро­ вания температуры с вольтметром и тремя амперметрами первой модификации на силу тока 350 а индексируется следующим об­ разом: щит ИЗРП-314.

Во всех однозонных шкафных щитах (8 типоразмеров, 16 моди­ фикаций) размерного ряда типажа предусмотрено: ручное и авто­ матическое включение электронагревателей, осуществление двух­ позиционного регулирования температуры, возможность установки амперметров и вольтметра.

В щитах размерного ряда ИР и ИРП (4 типоразмера, 8 мо­ дификаций) предусмотрено регулирование температуры в пределах

О—1300° С (погрешность ± 1,5% )— две

модификации;

запись

температуры на круглой шкале 400—2500°

С (± 1 %) — две

моди­

фикации; запись температуры на прямоугольной шкале в преде­ лах 0—650° С (±1%) — две модификации; и последние две моди­ фикации предназначены для программного регулирования тем­ пературы в пределах 0—1600° С с записью на прямоугольной шкале. У шкафов остальных четырех типоразмеров (8 модифика­ ций) ИР, ИРП, ИЗР, ИЗРП предусмотрено регулирование темпе­ ратуры в пределах 0—1600°С (±1-^1,5%) с записью на круглой

ина прямоугольной шкалах.

Воднозонных шкафных малогабаритных (дополнительно ста­ вится индекс М) щитах (16 типоразмеров) размерного ряда МИЗ, МИР и МИЗР предусмотрено наряду с двухпозиционным и про­

граммным также трехпозиционное регулирование температуры и запись как на круглой, так и на прямоугольной шкалах с та­ кими же пределами измерения температуры и с погрешностью регулирования, как и в однозонных щитах основного ряда.

Вмногозонных шкафных щитах (14 типоразмеров, 28 модифи­ каций) размерного ряда ИР и ИЗР предусмотрено двух- и трех­ позиционное, а также программное регулирование и запись на круглой или прямоугольной шкале температуры в двух или в трех точках с такими же пределами и с такой же погрешностью регули­ рования, как и в предыдущих рядах (в индексе третья цифра 0 — отсутствие регулирования, четвертая — количество точек регули­ рования).

Вразмерном ряде специальных щитов предусмотрены три ти­ поразмера ИЗРМ—21, 22 и 31 для измерения, записи и двух- и

трехпозиционного регулирования температуры 6, 12 и 24 точек в пределах 0—1600° С, один типоразмер ИЗРЯ-31 для измерения, записи и трехпозиционного регулирования яркостной температуры одной точки в пределах 500—4000° С и один типоразмер ИЗР-41 для измерения, записи и изодромного регулирования темпера­ туры одной точки в пределах 0—1600° С. Индексация этих щитов отличается следующим: четвертая буква М — многоточечное ре­ гулирование температуры; Я — яркостная температура; первая цифра 4 — изодромное регулирование температуры.

Эти новые щиты должны заменить по мере освоения типажа,

устаревшие конструкции щитов

типов ЩУ, ЩУМ и ЩНТ.

 

Щ и т ы у п р а в л е н и я

г а з о п р и г о т о в и т е л ь ­

н ы м и у с т а н о в к а м и . В

связи с тем, что установки

для

356

приготовления различных искусственных (контролируемых) атмосфер значительно отличаются друг от друга как по техноло­ гическим схемам, так и по электрооборудованию и приборам кон­ троля и регулирования технологических процессов, оказалось целесообразным создать размерные ряды специальных шитов управления в соответствии с типажом этих установок.

Кроме того, при эксплуатации электропечей сопротивления, работающих с искусственными атмосферами, возникает необходи­ мость измерения и регулирования давления и расхода газа, кон­ троля влагосодержания, определения состава контролируемой атмосферы в рабочем пространстве во время технологического процесса или при продувке печи, для чего необходимы специаль­ ные щиты для измерения и регулирования параметров искусст­ венных атмосфер.

Ниже приведены краткие технические данные предложенных Харьковским СКБ электротермического оборудования (Мерку­ лов В. Г., Леликов 3. Г.) размерных рядов комплектных щитов управления для различных газоприготовительных установок, кроме установок очистки водорода от кислорода, для которых могут быть использованы щиты управления общего применения типа МИЗР-23.

Размерные ряды щитов разработаны для комплектации сле­ дующих газоприготовительных установок:

установка для приготовления эндотермической атмосферы — 3 комплекта щитов от ИЗР-50ЭН до ИЗР-100ЭН для установок мощностью 50—100 кет и производительностью до 125, 250 и 500 м61ч, в состав которых входят щит измерения и регулирования влажности ИЗРГВ-41 и щит управления (с электрическим обогре­ вом газогенератора) и 4 комплекта щитов от ИЗР-ЮЭНГ до ИЗР-63ЭНГ Для установок мощностью 10—63 кет и производи­ тельностью до 60, 125, 250 и 500 м*1ч в том же составе (с газовым обогревом газогенератора);

установка для приготовления экзотермической атмосферы — 4 щита от ИЗ-8ЭК1 до ИЗ-40ЭК1 для установок мощностью 8— 40 кет и производительностью 8—40 ж3/ч со вспомогательным обо­ рудованием (при необходимости) для блоков очистки отС 02 и СО; установка Для приготовления атмосферы из аммиака — 7 ком­ плектов щитов от ИЗР-16ДА1 до ИЗР-100ДА1 для установок мощ­ ностью 16—100 кет и производительностью 5—320 м*1ч в составе щита измерения и регулирования водорода ИЗРГН-41, щита

измерения влажности ИЗГВ-01 и щита управления; установка для очистки азота от кислорода — 4 комплекта

щитов от ИЗР-20АЗ до ИЗР-ЮОАЗ для установок мощностью 20—100 кет и производительностью до 60, 125, 250 и 500 м*1ч в составе щита измерения и регулирования водорода ИЗРГН-41, щита измерения влажности ИЗГВ-01, щита измерения кислорода ИЗГО-02 и Щита управления;

установка для очистки от инертных газов — 4 комплекта щитов от ИЗР-20ИО до ИЗР-ЮОИО для установок мощностью 20— 100 кет и производительностью 2—60 мг1ч в составе щита измере­ ния и регулирования температуры и щита управления.

В табл. 115 указаны типы щитов для измерения и регулирова­ ния параметров искусственной атмосферы, входящих в комплект щитов управления.

Для щитов управления газоприготовительных установок при­

нята

следующая индексация: буквы — И — измерение,

3 — за­

пись,

Р — регулирование; цифра — мощность

в квт\

буквы

в конце — ЭН — эндотермическая атмосфера

с электрообогре-

Индекс щита изме­

Главный параметр:

рения и регулиро­

вания параметров

пределы измерения

искусственной

и регулирования

атмосферы

 

 

ИЗГО-01

0

2 %

ИЗГО-02

0

1 0 %

ИЗГН-01

0

1 0 0 %

ИЗРГН-41

0 1 0 0 %

ИЗГВ-01

0,1—45 г/м3

ИЗРГВ-41

0,1—45

ИЗГУ-01

0 1 0 0 %

ИЗГУ-02

0 1 0 0 %

ИЗГУ-ОЗ

0 1 0 0 %

ИГА-01

0 1 0 0 %

ИЗРГА-41

0 1 0 0 %

ИЗГД-01

40—10 000 н/м3

 

(4—1000 кгс/м.3)

ИЗРГД-41

40—10 000 н/м3

 

(4—1000 кгс/м3)

ИЗГК-01

1 — 10 0 0 м3/ч

ИЗРГК-41

1 — 10 0 0

ТАБЛИЦА 115

Назначение

Измерение и запись содержания кис­ лорода в газовых смесях

Измерение и запись содержания водо­ рода в газовых смесях

Измерение, запись и регулирование содержания водорода в газовых сме­ сях

Измерение и запись влагосодержания в газовых смесях

Измерение, запись и регулирование влагосодержания в газовых смесях

Измерение и запись содержания окиси углерода в газовых смесях

Измерение и запись содержания дву­ окиси углерода в газовых смесях

Измерение и запись содержания ме­ тана в газовых смесях

Измерение степени диссоциации ам­ миака

Измерение, запись и регулирование степени диссоциации аммиака

Измерение и запись давления искус­ ственной атмосферы

Измерение, запись и регулирование давления искусственной атмосферы

Измерение и запись расхода искус­ ственной атмосферы

Измерение, запись и регулирование расхода искусственной атмосферы

вом газогенератора, ЭНГ — то же, но с газовым обогревом газо­ генератора, ЭК — экзотермическая атмосфера, ДА — диссоцииро­ ванный аммиак, АЗ — очистка азота, ИО — очистка инертных газов; цифра в конце: для экзотермических установок — 1 — от­ сутствие вспомогательного электрооборудования для управления блоками очистки и осушки, 2 — наличие вспомогательного элек­ трооборудования для управления блоком осушки, 3 — наличие вспомогательного электрооборудования для управления блоком очистки от СО2, 4 — наличие вспомогательного электрооборудо­ вания для управления блоками очистки от СО и С02; для устано­ вок диссоциированного аммиака — 1 — без дожигания, 2 — с до­ жиганием.

Для щитов измерения и регулирования параметров искус­ ственных атмосфер: буквы — И — измерение, 3 — запись, Р — регулирование, Г — газ, О — кислород, Н — водород, У — угле­

родный

потенциал, А — аммиак, В — влагосодержание,

Д —

давление,

К — количество (расход);

первая

цифра — 0 — от­

сутствие

регулирования, 4 — изодромное регулирование;

вторая

цифра — 1,

2 и т. д. — порядковый

номер

схемы. Например,

щит управления газоприготовительной установкой для приготов­ ления эндотермической атмосферы мощностью 63 кет и произво­ дительностью 500 м?1ч с газовым обогревом генератора, в состав которого дополнительно входит щит измерения, записи и регу­ лирования (0,1—45 a/ж3) влагосодержания в газовых смесях типа ИЗРГВ-41 (см. табл. 115), индексируется следующим образом: ИЗР-63ЭНГ.

ГЛАВА VII

КОМПОНОВКА ПЕЧЕЙ

СТЕХНОЛОГИЧЕСКИМ

ИВСПОМОГАТЕЛЬНЫМ ОБОРУДОВАНИЕМ. ПРИМЕРЫ ПЛАНИРОВОК

При рассмотрении приведенных ниже примеров планировок следует учитывать отсутствие базирующихся на научной основе исчерпывающих указаний по выбору метода и средства нагрева. Поэтому нельзя иметь полную уверенность в том, что для того или иного приводимого примера выбранное нагревательное сред­ ство является оптимальным. Основное назначение настоящего раздела заключается в том, чтобы продемонстрировать практи­ ческий выбор нагревательных средств и показать их место в куз­ нечных и термических цехах (участках).

С е р и й н о е , к р у п н о с е р и й н о е

и м а с с о в о е

п р о и з в о д с т в о . Примером решения, в

котором предусма­

тривается полностью пламенный нагрев, может служить комплекс­ ная механизированная поточная линия штамповки балок перед­ них осей автомобиля (рис. 150). Нагрев под штамповку осуще­ ствляется в газовой методической (кузнечной) печи 20, для закалки и отпуска поковок используются газовые конвейерные печи 10 и 7 соответственно.

При штамповке коленчатых валов (рис. 151) характерным является применение газовой печи 7 с вращающимся подом.

Комбинирование средств нагрева применяют в поточной линии штамповки шатунов (рис. 152): нагрев под обработку давлением предусмотрен в индукционной установке <?, термообработка по­ ковок — в печах непрерывного действия 11 и 13.

Применение только электрического нагрева характерно для инструментального производства, что видно из следующего при­ мера: в комплексной механизированной поточной линии штам­ повки ножей к сборным фрезам (рис. 153) нагрев заготовок под обработку в кривошипном прессе предусмотрен в индукционном нагревателе 7

Е д и н и ч н о е и м е л к о с е р и й н о е п р о и з в о д ­ с т в о ( с в о б о д н а я к о в к а ) . Для единичного и мелко­ серийного производства характерно применение пламенных ка­ мерных печей со стационарным и выдвижным подом. Применение средств нагрева того или иного вида обусловлено в основном типом и мощностью обслуживаемой деформирующей машины, что зависит от размеров заготовок. Так, на участке Пневматиче­ ских ковочных молотов с массой падающих частей 250 и 400 кг используется печь камерная со стационарным подом 0,58х х0,58 м. Печь такого же типа, но с большими размерами пода (2,1x3,2 м) предусматривается на участке паровоздушного ко­ вочного молота с массой падающих частей 3000 кг. Нагреватель­ ными средствами участка гидравлического ковочного пресса уси­ лием 63 Мн (6300 тс) (рис. 154) являются печи с выдвижным подом.

ПЛАНИРОВКА ТЕРМИЧЕСКИХ ЦЕХОВ (УЧАСТКОВ) [67]

К р у п н о с е р и й н о е и м а с с о в о е п р о и з в о д ­ с т в о . В комплексной автоматической линии изготовления раз­ ных мелких деталей (наибольшие габаритные размеры: диаметр 30 длина 40 мм) на участке химико-термической обработки (рис. 155) используется барабанная печь 4. Для этой же цели при обработке шестерен диаметром 300 и длиной 100 мм (рис. 156) применяют толкательный безмуфельный агрегат 1—7

 

Рис. 150. Комплексная

механизированная поточная линия штамповки балок передних осей:

 

1 — цепной транспортер;

2 — установка

для автоматического

контроля поверхностных дефектов и твердости; 3 — цепной транс­

портер;

4 — конвейерная

дробеметная установка; 5 — цепной

транспортер; 6 — камера охлаждения;

7

— газовая

конвейерная

печь для отпуска; 8 — закалочно-растяжная машина трехпозиционная; 9 — подвесной перекладчик;

10

— газовая

конвейерная

печь для закалки;

11 — камера подстуживания; 12 — транспортер

двухцепной;

13 — пресс однокривошипный закрытый с уси­

лием 16 Мн (1600 тс); 14

— перекладчик; 15 — пресс однокривошипный закрытый с усилием 6,3 Мн (630 тс); 16 — транспортер

пластинчатый для удаления облоя; 17 — транспортер-перекладчик;

18 — пресс

кривошипный ковочно-штамповочный усилием

63 Мн

(6300 тс);

19 — конвейерная гидроочистная установка;

20 — подвесная

кран-балка 5 т; 21

— газовая нагревательная

 

 

методическая (кузнечная) печь; 22 — выталкиватель заготовок; 23 — мостовой кран

50/10 т

 

- 20ООО

 

Рис.

151. Механизированная

поточная линия штамповки коленчатых валов:

 

 

1 — механизированный стеллаж; 2 — прибор для контроля

заготовок; 3 — механизированный стеллаж; 4 — ножницы; 5 — транспортер

пластинчатый;

6 — стеллаж-накопитель; 7 — печь с вращающимся подом площадью 32 м12; 8 — транспортер пластинчатый;

9 — поворот­

ное устройство*.

10, 12, 14, 16 и 18

— транспортеры пластинчатые; 11 — камера для гидравлической очистки заготовок; 13

— консольные

ковочные вальцы; 15 — пресс кривошипный ковочно-штамповочный 63 Мн (6300 тс); 17 — пресс обрезной 6,3 Мн (630 тс);

19 — место

для установки выкрутного пресса;

20 — пресс для правки 6,3 Мн (630 тс); 21 — накопитель; 22 — место для установки Г*чМ;

23 — место

 

установки пусковой и регулирующей аппаратуры; 24 — кран мостовой 50/10 сп; 25 кран мостовой 10 m

 

 

Рис. 152. Комплексная механизированная поточная линия штамповки

шатунов:

 

/ — конвейер толкающий для заготовок; 2 — питатель; 3 — индукционный нагреватель 500 кет;

4, 6, 8,

10, 15, 17, 22 и 24 — пла­

стинчатые транспортеры; 5 — ковочные вальцы; 7 — пресс

кривошипный ковочно-штамповочный

25 Мн (2500 тс); 9 — пресс обрез­

ной 2,5 Мн (250 тс); 11 — печь для нагрева под закалку;

12 — закалочный бак;

13 — отпускная печь;

14 — охладительный кон­

вейерный бак; 16 — дробеметный барабан непрерывного действия;

18 — поворотный стол; 19 — толкающий конвейер для поковок; 20 н

25 — обдирочно-шлифовальный станок; 21 — пресс фрикционный

1,6 Мн (160 тс);

23 — пресс чеканочный 8 Мн (800 тс); 26 — пресс

Бринелля 30 кн (3000 кГ); 27 — мостовой кран 30/5 т; 28 — транспортер для отходов

 

 

Рнс.

153. Комплексная механизированная поточная линия штамповки ножей к сборным фрезам:

 

1 — стеллаж

автоматизированный; 2 — пресс кривошипный 1 Мн (100

т с ) ; 3 — транспортер цепной; 4 — барабан галтовочный;

б£н\14

бункер-питатель;

7 — нагреватель индукционный мощностью 100 кет;

8,

11 — транспортер пластинчатый; 9 — столик приемный;

10 — пресс

кривошипный

1

(100 т с ) ;

12 — установка для замедленного охлаждения; 13 — транспортер ленточный; 15 — установка дробеметная;

 

 

 

16 — кран мостовой 10-т;

17

— кран мостовой 30/10-т

 

 

Рис. 154. Участок гидравлического ковочного пресса усилием 63 Мн (6300 тс):

 

1 — печь нагревательная с выкатным подом 4 ,5 Х 12,0 м\

2 — печь нагревательная с выкатным подом 4 , 5 X 9 , 0 м; 3 — печь нагревательная

с выкатным подом 3 , 0 X 6 , 2 6 лг, 4 — печь нагревательная

камерная с выкатным подом 3 , 7 x 3 , 6 м; 5 — печь нагревательная с выкатным

подом

3 , 0 Х 4 , 6 .и; 6 — стенд для кантователя; 7 — манипулятор ковочный рельсовый 8 0 - т ; 8 — пресс гидравлический ковочный 63 Мн

(6 300

тс); 9 — яма для охлаждения поковок; 10 — тележка электрическая рельсовая; 11 — манипулятор инструментальный 2 - т ;

12 —бачок

для охлаждения инструмента; 13 — кран мостовой электрический ковочный 2 0 0 / 7 5 - т ; 14 — место для хранения инструмента;

15 — кран

 

мостовой электрический 125/20-т

 

Рис.

155. Участок

химико-термической обработки комплексной

а в т о м а т и ч е с к и й линии

 

 

изготовления деталей:

 

/

загрузочный

бункер; 2 — линия потока; 3 — загрузочный

механизм; 4 — печь

барабанная электрическая (под 0,6X2,5 м); 5 — щит теплового контроля; 6 — щит управ­

ления; 7 — автотрансформатор;

в — закалочный бак;

9 — элеватор цепной к0ВШОВЬ1Й;

Ю — моечная машина; 11 — печь барабанная электрическая (под 0,6X3,6 м); I2 — Щит

теплового контроля; 13 — щит управления; 14 — охладительная установка; 15

вибра­

ционный бункер; 16 — лоток;

17 — сборный бункер;

18 — наждачный стан0к:

19

твердомер; 20 — магнитный прибор; 21 — кран-балка Q = 5 т

 

Рис. 156. Участки химико-термической обработки:

1 — печь с горизонтальными радиационными трубами газовая 1,5X9,6 м\ 2 — масляный бак с газоным обогревом; 3 — масляный передаточный бак; 4 — дымососная установка; 5 — моечная машина; 6 — газовая отпускная печь (под 0,8X4,6 лс); 7 — система гидрав­ лики агрегата; 8 — щит управления и теплового контроля; 9 — магнитный прибор; 10 наждачный станок; 11 — твердомер; 12 — подвесной конвейер; 13 — кран-балка Q от

Ш

Рис. 157 Участок термической обработки комплексной автоматической линии изготовле­ ния деталей: ^

1 — щит управления; 2 — щит теплового контроля; 3J— трансформатор; 4 — автотранс- ф<?рматор; 5 — автотрансформатор; 6 — щит управления; 7 — щит теплового контроля;

8 — трансформатор;

9 — магнитный

прибор; 10 U- твердомеру //V -

наждачный станок;

12 и 23

— бункер; 13 и 22 — лоток;

14 — подъемник; 15 — бait для

охлаждения

после

отпуска; 16 — кран-балка Q = 5 т\

17 — печь отпускная электрическая 0,8X4 м\

18

моечная

машина; 19

— закалочный бак; 20 — печь закалочная электрическая 0,8X4 м\

 

 

21 — загрузочное устройство

 

 

Рис. 158. Участок термической обработки осевых деталей:

/ — печь отпускная электрическая с подвесным конвейером 0 , 7 X 1 0 , 0 X 1 , 9 м\ 2 печь

закалочная, электрическая с подвесным конвейером 0 ,7 х 8 ,2 х 1,9 лс; 3 — твердомер; 4 — наждачный станок; 5 — магнитный прибор; 6 — Щит управления закалочной печи; 7 — щит теплового контроля закалочной печи; 8 — щит управления отпускной печи; 9 — щит теплового контроля отпускной печи; 10 — гидравлическая установка; 11 — механизиро­ ванный закалочный бак; 12 — моечная машина; 13 — щит управления гидравлической

установкой; 14 — кран-балка Q = 5 т\ is — подвесной конвейер

12000

Рнс. 159. Участки термической обработки токами высокой ча­

Рнс.

160.

Участок газовой цементации и нормализации:

стоты

комплексных

механизированных линии изготовления

1 — щит

теплового

контроля;

2 — щит

управления

 

 

 

2

 

 

деталей:

 

 

 

 

 

электродвигателями;

3 — щит

теплового

контроля;

/ —

б у н к е р ;

л о т о к ;

3

а в т о м а т д л я

у л у ч ш е н и я

п о р ш н е ­

4 — автотрансформатор;

5 — печь шахтная

электриче­

в о го

п а л ь ц а ;

4 — л о т о к ; 5

а в т о м а т д л я п о в е р х н о с т н о й

за к а л к и

ская

0 0,6X1,2 м\

6 — печь

шахтная

электрическая

поршневого п а л ь ц а ; 6 — т в е р д о м е р ;

7 — л о т о к ;

8 — д е ф е к т о с к о п ;

0 0,6X1,8 м\ 7 — стол для обмазки цементируемых де­

9 п о д ъ ем н и к ;

10 б у н к е р ;

12 — а в т о м а т

д л я з а к а л к и

р а с ­

талей; 8 — блок сероочистки;

9 — блок

газогенератора;

п р е д е л и т е л ь н о г о

в ал а;

13

г и д р а в л и ч е с к и й

п р е с с ;

14

п р и ­

10 — трансформатор;

11 — щит

теплового

контроля;

с п о с о б л е н и е

д л и

и н о в е р к и

к р и в и зн ы р а с п р е д е л и т е л ь н о г о

в а л а ;

12 — щит регулирования

влажности газа;

13 — панель

15

т в е р д о м е р ;

16 и

22

л е н т о ч н ы й т р а н с п о р т е р ;

17

ш к аф

управления; 14 — кран-балка подвесная

электрическая

автоматики;

J8 автомат

для

закалки

коленчатого

вала;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

19 гидравлический

п р есс ;

20 приспособление для проверки

 

 

 

 

 

 

 

 

 

к р и в и зн ы к о л е н ч а т о г о в а л а ; 21 — т в е р д о м е р ; 23 — п у л ь т у п р а ­ в л е н и я ; 24 — н а к л о н н ы й ж е л о б ; 25 — п о л у а в т о м а т д л я за к а л к и

ш е с т е р е н ; 26 — т в е р д о м е р ; 27 — н а к л о н н ы й ж е л о б ; 23 — п о д ъ ­ ем н и к

Характерным для участка термической обработки (закалки

иотпуска) разных деталей (рис. 157) является применение вытя­ нутых в линию агрегатов с использованием конвейерных печей 17

и20.

На рис. 158, 2, 1 показан участок термической обработки осе­ вых деталей, оборудованный печами с подвесными конвейерами.

Рис. 161.

Участок

газовой це­

ментации и

нормализации:

/ и 5 — м а с л о н а п о р н а я

у с т а ­

н о в к а ; 2, 8 и 14щ и т т е п л о в о г о

к о н т р о л я ; 3, 4 и 9 — у с т а н о в к а

зо л о т н и к о в ; 6 и 7 — а в т о т р а н с ­

ф о р м а т о р ; 1 0 — ст о л д л я о б м а зк и

ц е м е н т и р у е м ы х д е т а л е й ;

11 —

п еч ь т о л к а т е л ь н а я

э л е к т р и ч е ­

с к а я 0 , 7 X

5 ,2 X 0 ,3 5 .и; 12

п еч ь

т о л к а т е л ь н а я

с и с к у с с т в е н н о й

а т м о с ф е р о й э л е к т р и ч е с к а я 0 ,6 Х

Х 3 ,6 X 0 ,4 м \ 13 р о л ь г а н г д л я

в о зв р а т а

п о д д о н о в ;

15 щ и т

р е г у л и р о в а н и я в л а ж н о с т и га за ;

16 — п а н е л ь у п р а в л е н и я ; 17

б л о к с е р о о ч и с т к и ;

18 — б л о к

г а з о г е н е р а т о р а ; 19 — т р а н с ф о р ­

м а т о р ; 20 — к р а н -б а л к а п о д в е с ­

н а я э л е к т р и ч е с к а я

Q = 2 т

Участки термической обработки токами высокой частоты дета­

лей автомобильного двигателя приведены

на

рис.

159.

С е р и й н о е п р о и з в о д с т в о .

На

рис.

160 показан

участок газовой цементации и нормализации разных деталей (валки, втулки, кольца, шестерни, планки и пр.) при годовом вы­ пуске 630 т\ применяемые средства нагрева — шахтные печи 5 и 6. Для таких же видов обработки подобных деталей с годовым выпуском 1000т (рис. 161) используют толкательные печи 11 и 12.

24 Л. Г. Сатанинский

369

0009 — r - 4 ---------0009

Рис. 162. Участок объемной закалки (местной) и отпуска:

1 — ванна

соляная электродная электрическая 0

0.5Х0.85Х

X 0,32 м;

2 — электроплита;

3 — щит

теплового

контроля;

4 — бак для закалки в воде;

5 — бак

для закалки в масле;

5 — ванна щелочной промывки; 7 — щит

теплового

контроля;

8 — печь шахтная электрическая 0 0,6X4,2 .и; 9 — кран-балка подвесная электрическая Q = 1 т

Рис. 163. Участок объемной закалки и отпуска:

/

— ст а н ц и я у п р а в л е н и я ; 2, 3 и 9 — щ и т у п р а в л е н и я

э л е к т р о д в и г а т е л я м и ; 4, 6, 7, 8 и 2 5 — щ и т т е п л о в о г о

контроля;

5

и 11

ресивер; JD

с т а н ц и я

у п р а в л е ­

н и я ; 12,

14

и

1 7

п еч ь к а м е р н а я м е х а н и з и р о в а н н а я

э л е к т р и ч е с к а я

0,85X1,7X0,5 м \ 13,

15 и 2 8

— т р а н ­

с ф о р м а т о р ; 16 — м а ш и н а м о е ч н а я ; 18 — к р а н - б а л к а п о д в е с н а я э л е к т р и ч е с к а я ; Q = 2 тп; 19 — м е х а н и з м

р а з г р у з к и ; 2 0

— р о л ь г а н г п р и в о д н о й ; 21 и 2 2 — п у л ь т

п р о г р а м м н о г о

у п р а в л е н и я ; 23 — м а с л о н а п о р н а я у с т а ­

н о в к а ; 24 — у с т а н о в к а з о л о т н и к о в ; 2 6 — щ и т р е г у ­ л и р о в а н и я в л а ж н о с т и г а за ; 2 7 — п а н е л ь у п р а в л е н и я ; 29 — б л о к г а з о г е н е р а т о р а ; 3 0 — б л о к с е р о о ч и с т к и

2^000

Рис. 164. Участок объемной термической обработки!плит, муфт, шестерен и других крупногабаритных деталей:

1 — установка для ускоренного охлаждения деталей тупиковая 1,8Х 3,6Х 1,2 м; 2 — стеллаж металлический; 3 — печь камерная механизи­ рованная электрическая СНЗ-18.36.12/10; 4 — бак закалочный для воды механизированный; 5 — бак закалочный для масла механизирован­ ный; 6 — машина моечная тупиковая 1,8ХЗ,6Х 1,2 т; 7 — печь камерная механизированная электрическая СНО-18.36.12/7; 8 — загру­ зочная машина с поворотной платформой, Q = \Q т; 9 — щнт управления ИЗР-23/250; 10 — кран-балка электрическая Q = 5 т

На участках объемной закалки (местной) и отпуска деталей небольшой массы с годовым выпуском 800 т применяют (рис. 162): для нагрева под закалку — ванну соляную электродную, для от­ пуска — шахтную печь 8.

Характерным для участков объемной закалки и отпуска дета­ лей массой до 225 кг при годовом выпуске 800 т (рис. 163) яв­ ляется применение печей камерных механизированных 12, 14 и 17 М е л к о с е р и й н о е и е д и н и ч н о е п р о и з в о д ­ с т в о . Представление о применяемом оборудовании и его плани­

ровке дает решение, принятое для участка цеха термической обра­ ботки деталей тяжелых машин (рис. 164). Следует отметить целе­ сообразность использования камерных механизированных печей и для условий такого производства.

ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ ПОВЕРХНОСТНОЙ ЗА КАЛКИ ШЕСТЕРЕН С НАГРЕВОМ ТВЧ И ГАЗОКИСЛОРОДНЫМ

ПЛАМЕНЕМ

З а д а ч а р а с ч е т а .

Настоящий расчет произведен для установления экономической эффективно­ сти поверхностной закалки шестерен в зависимости от программы выпуска П, шт/год, метода нагрева и применяемого оборудования.

Оценка эффективности дается сравнением приведенных затрат по выраже­

нию

3 =

С +

ЕК руб/шт,

(1)

 

где 3 — приведенные

затраты,

руб/шт;

 

С — себестоимость

обработки,

руб/шт;

 

Е — коэффициент

сравнительной эффективности (Е = 0,2);

 

К — удельные капитальные

затраты, руб/шт.

 

В расчете себестоимости учитываются: основная и дополнительная зарплата

Ар; расходы на технологические цели Ам; амортизационные расходы Аа;

расходы

на ремонт и содержание оборудования АремУдельные капитальные затраты К определяют с учетом стоимости закалоч­

ного и комплектующего оборудования, транспортировки и монтажа оборудова­ ния, а также стоимости производственных помещений.

Исходя из специфики станков для закалки шестерен непрерывно-последова­ тельным способом (различие скоростей рабочего и холостого ходов и соответ­ ственно потребления энергии), расходы на технологические цели определяют

после

расчета норм времени.

 

 

С е б е с т о и м о с т ь п о в е р х н о с т н о й з а к а л к и ш е с т е р е н

Параметры шестерен:

тип — прямозубые,

внешнего зацепления;

модуль

т =

14 мм; число зубьев

г = 76; длина зуба

L = 140 мм; материал сталь 45;

масса

580 кг.

 

 

закален­

ТУ на закалку: способ закалки — непрерывно-последовательный;

ный слой: твердость 52—56 HRC; глубина 2,5—3 мм; расположение — по рабо­

чим поверхностям

зубьев.

 

 

 

 

 

 

 

Типы станков: для закалки ТВЧ-ЗС-53К (ПТИКузлитмаш), для ППЗ —

УЗШ-1 или АЗШ-2 (ВНИИАвтогенмаш).

 

 

 

 

Основная и дополнительная

зарплата

 

 

 

 

 

 

 

 

Ар =

Yi Цр*шк руб/шт

 

(2 )

ИЛИ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ар = 2

Цр [ К ('з + 'в) +

 

 

рув/шт.

(2')

где

^

Цр

часовая ставка

рабочих-термистов с доплатами и

начисле­

 

 

 

ниями, исходя из почасовой ставки на горячих работах

 

 

 

(табл.

I);

 

 

 

время,

здесь

 

К ( / 3

 

/шк — штучно-калькуляционное

 

+

/п) — штучное время

с учетом

затрат

на обслуживание

и отдых

 

 

 

( К =

1,08),

 

 

 

 

 

 

 

С» *в

и

*пз

машинное,

вспомогательное

и предварительно-заключитель­

 

 

 

ное время,

ч;

 

в году;

 

 

 

 

 

253 — число рабочих дней

шестерен, шт/год.

 

 

 

П — годовая программа

выпуска

 

Почасовая

ставка на горячих работах (завод

< Компрессор» )

 

 

 

 

Разряды

 

 

Система оплаты

1-й

2-й

З-й

4-й

б-й

6-й

 

Сдельная

0,367

0,415

0,473

0,543

0,631

0,734

Повременная

0,321

0,362

0,413

0,474

0,550

0,640

ТАБЛИЦА II

Вспомогательное время при закалке шестерен

на установках 3C-53K (ТВЧ) и УЗШ-1 (ППЗ) (мелкосерийное производство)

 

 

Вспомогательное время, мин, при массе шестерни, кг

Элементы работы

50

100

200

300

500

700

1000

2000

3000

 

 

Зависящие от веса изде­

 

 

 

 

 

 

 

 

 

лия подача и смена ше­

 

 

 

 

 

 

 

 

 

стерни

 

4,2

4,4

5,1

5,6

6,1

6,6

7,1

8,5

9,5

Контроль

закалки

0,4

0 ,6

0 ,8

0,9

1,05

1 , 2

1,3

1,7

2 ,0

Связанные

с оборудова­

 

 

 

 

 

 

 

 

 

нием

 

1 , 6

1,6

1,6

1 , 6

1,6

1,6

1,6

1,6

1 , 6

 

И т о г о

6 ,2

6 ,6

7,5

8 ,1

8 ,8

9,4

1 0 ,0

1 1 , 8

13,1

П р и м е ч а н и е . В

работы,

связанные

с оборудованием, входят:

подвод

индук­

тора (горелки) к шестерне, регулирование режима нагрева, механизма поворота ше­ стерни, подачи охлаждающей воды.

Значения величин tBи tn3 принимаются по табл. II и III, a Цр и /Шк рас­

считываются.

Суммарная ставка двух рабочих 3-го и 5-го разрядов (табл. I) при закалке ТВЧ с дополнительной зарплатой (16%) и отчислениями (7,7%)

Е ЦР = (0,473 + 0,631) ( 1 + 0,16 + 0,077) = 1,366 руб/ч.

При ППЗ требуются операторы меньшей квалификации (3 -го и 4-го разрядов), отсюда

2

ЦР = (0,473 + 0,543)

1,237 =

1,257 руб/ч.

Машинное время закалки

 

 

 

*(L+l)

(1 + К)

ч,

 

60-v

 

 

где z — число зубьев;

 

 

L — длина зуба,

мм;

 

 

/ — перебег индуктора (горелки), мм\

К — отношение скоростей v/vK рабочего и холостого ходов.

Принимая z = 76; L = 140 м ; / = 40 мм\ т =» 14 получим при скоро­ сти рабочего хода v мм/мин (по табл. IV) для закалки на глубину А = 3 мм зна­

чения машинного

времени и времени

 

холостых ходов (табл. V).

ТАБЛИЦА III

По формуле (2') при подстановке

Подготовительно-заключительное время

значений из табл.

II, III и V рассчи­

при закалке шестерен на установках

тываются нормы

времени /шт и £шк, а

3C-53-K (ТВЧ) и УЗШ-1 (ППЗ)

также расходы на зарплату (табл. VI).

(мелкосерийное производство)

 

Р а с х о д ы

н а т е х н о л о г и ч е с к и е ц е л и

При поверхностной закалке рас­ ходы по данной статье зависят от на­ туральных затрат технологической энергии и воды на охлаждение и за­ калку.

В расчетах принимается, что сум­ марный расход воды при закалке ТВЧ

составляет 0,05Nr (мощности

генера­

тора),

а

при

ППЗ

0,1 Vr

(расхода

горючего

газа).

 

 

закалке

По данным табл. V, при

ТВЧ

работа

при

полной

нагрузке

(Nr =

100

кет) длится 0,265 ч, а на

холостом ходу при нагрузке около 1 0 % 0,228 ч. Отсюда затрата электроэнергии

<2Э= — (0,265 + 0,1 -0,228) =

'Пг

100-0,288

39,4 квт-ч,

0,75

Элементы работы

 

Время

 

на пар­

 

 

 

 

тию, мин

Получение

 

задания,

ин­

3,0

структаж

 

 

 

Ознакомление с работой

 

2,0

Получение

и сдача горелки

1,5

Установка и снятие горелки

2,0

Регулировка

газоподачи

 

0,5

Регулировка

скорости

го­

 

релки

 

 

 

0,6

Регулировка

хода горелки

0,8

»

 

подачи воды

0,2

Наладка

механизма пово­

1,4

рота

 

 

 

Сдача работы

 

 

2,0

где к. п. д. генератора т]г = 0,75, сог­ ласно [6 8 ].

И т о г о

14,0

ТАБЛИЦА IV

Скорости передвижения индуктора (горелки)

в зависимости от модуля шестерни и глубины закаливаемого слоя

Закалка ТВЧ ППЗ

 

Скорость перемещения детали

 

Модуль

(индуктора),

мм/мин, при глубине

Модуль

шестер­

 

закаливаемого слоя,

мм

шестер-

ни, мм

2

3

4

5

6

ни, мм

 

 

Скорость перемещения горелки, мм/мин, при глу­ бине закаливаемого слоя, мм

1.5

2,0

2,5

3,0

1 2

1500

1050

900

 

 

10

830

650

570

460

15

1180

860

720

1 2

375

320

285

250

14

235

215

2 0 0

185

19

 

690

570

385

 

 

 

2 0

170

145

130

12 0

24

 

550

450

305

250

24

145

130

12 0

105

 

28

135

12 0

НО

10 0

30

 

440

360

245

 

 

2 0 0

32

130

115

10 0

95

П р и м е ч а н и е .

Скорости

закалки ТВЧ

по

Общемашиностроительным

норма­

тивам времени на термообработку (НИИТруда. М.,

1965); данные соответствуют полному

использованию мощности генератора

= 100 кет)

при f =

8000 гц

и к. п. д. транс­

форматора и индуктора равных 0,8. Для ППЗ скорости соответствуют данным ВНИИАВТОГЕНМАШ при линейном расходе ацетилена 600 лЦчсм).

 

 

Скорости перемещения индуктора

(горелки)

 

 

 

 

 

 

и машинное время t™ закалки

шестерен

 

 

 

Характеристика

ТВЧ

на станке

ППЗ

на станке

3C-53K

УЗШ-1

(A3U1-2)

 

 

 

 

 

Скорости v, мм!мин:

 

 

 

860

 

 

185

рабочего хода

 

 

 

 

 

 

холостого

хода

 

 

 

10 0 0

 

1500

Машинное время,

ч

 

 

76 180

 

 

 

 

 

 

 

60 860 ( +0,86)

66о !8>

+

° ’ 123>--

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

=

0,493

=

 

1,384

Суммарное время,

ч:

 

с

нагрузкой

 

 

 

 

 

рабочих

ходов

 

 

 

 

 

10 0 %

 

 

 

 

 

0,265

 

1,232

холостых

ходов

с

нагрузкой

0,228

 

0,152

1 0 %

 

 

 

 

 

(без

 

 

 

 

 

 

 

 

 

горения

 

 

 

 

 

 

 

 

пламени)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ТАБЛИЦА

VI

 

 

 

 

Нормы времени (*щг. /шк) и расходы на зарплату

 

 

 

 

 

 

 

 

 

при

поверхностной закалке шестерен

 

 

 

 

 

 

 

 

Статьи затрат

 

ТВЧ на станке

ППЗ

на станке

 

 

 

 

 

3C-53K

УЗШ-1 (АЗШ-2)

Машинное время

/д, ч

 

 

0,493

1,384

 

 

Вспомогательное время

/в,

ч

0,15

 

0,15

 

 

Предварительно-заключительное вре­

0,234

 

 

мя

/„а. ч

 

 

 

 

 

 

0,234

 

 

Штучное

время

/ шт =

1,08

(t^ +

1,08 (1,384+0,15)=

+

^в)»

ч

 

 

 

 

 

 

1,08 (0,493+0,15)=

 

 

 

 

 

 

 

 

 

= 0,694

=

1,657

 

Штучно-калькуляционное

 

время

 

 

 

 

/

_

t

I

253/пз

» Ч

 

 

0,694+ 5 ^ 2

1.657 +

5 *

2

( ШК

‘ Ш Т Т

J-J

 

 

 

Основная и дополнительная зарплата

 

 

 

 

Ар =

]£Цр-/шк. руб./шт.

 

1,366 (о,694+

1,257 (l,6 5 7 +

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

.

59,2\

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

^

п

;

 

Затрата воды с учетом времени рабочих ходов

QB = 0,05Л/Г• /р = 0,05-100- 0,265 = 1,35 м '.

Расходы на технологические цели (цены по табл. VII) составят

Ам = <2Э*ЦЭ+ QB*UB = 39,4-1,37.1 0 -2

+ 1,35-4.1 0 -2 = 0,593 руб/шт.

При ППЗ расход ацетилена Ул =

2,9; кислорода VK= 3,33; воды VB= 0,29 м31ч.

С учетом длительности рабочих

ходов /р =

1,234 ч, затраты ацетилена, кисло­

рода и воды составят соответственно 3,57; 4,11 и 0,40 л3, чему соответствуют рас­

ходы

на технологические

цели:

 

 

 

 

 

 

 

Ам = Qa-Дк +

QK-UK +

QB-UB = 3,57-0,52 -f 4,11 -0,06 +

 

 

+ 0,401-0,04= 2,12 руб/шт.

 

 

 

Р а с х о д ы на а м о р т и з а ц и ю , р е м о н т

 

 

и с о д е р ж а н и е о б о р у д о в а н и я

 

Расходы на амортизацию оборудования определяются по выражению

 

 

Аа

Цу

руб/шт,

 

 

( 4 )

а расходы на ремонт и содержание оборудования

 

 

 

 

 

Ц

ЦуКрем

 

 

 

 

 

 

'т-т - руб/шт,

 

( 5 )

 

 

Аоем =

 

 

 

 

Тап

 

 

 

 

где

Цу — стоимость закалочной

установки

(станка),

руб.;

 

 

Та — срок амортизации, лет;

 

 

 

 

 

 

П — программа выпуска шестерен;

 

 

 

 

 

Крем Д°ля затрат на ремонт и содержание оборудования.

 

Исходя из стоимости оборудования

(табл. (VIII), получим

 

Амортизационные расходы

Аа

 

Закалка ТВЧ

ППЗ

17 600

 

1530

1900 _

380

 

 

 

11,5 П

 

П

5 П

П

0

 

 

При /Срем =

0,08

При АРем = 0,096

Расход на ремонт и содержание

1 7 §00 - 0*^08

122 4

1900-0,96 _

36,48

оборудования Арем

 

11,5 П

~~ П

5 П

П

Суммируя расходы, получим выражение для расчета себестоимости закалки шестерен:

С = А м + Ар + Аа + Арем = А м +

Цр ^/шт. Н--------

ТГ^~)

Цу ЦуКрем

^ ТаП ^ ТаП

что при подстановке найденных величин дает: при закалке ТВЧ

59,2^, , 1530 , 122,4

П )| + п + п Р У б /ш т;

при ППЗ

59,2\ П ) + п + п руб/шт-

(6)

(6 ')

(6")

Отпускные цены на материалы и электроэнергию

 

Материалы

Отпускная цена

 

 

 

и электроэнергия

руб/м8

руб/л

коп/м*

Кислород,

М3

 

6 ,0

0,06

6

- 1 0

' 6

Ацетилен,

м3

 

52

0,52

52-10'6

Пропан, м3 .

. . .

2,5

0,025

2,5 -10' 6

Природный (городской)

 

 

 

 

 

 

газ, м3 .

 

 

2 , 1

0 ,0 2 1

2 , 1

- 1 0

Коксовый газ, м3

 

2 , 1

0

,0 2 1

2 , 1

1 0

Сжатый воздух, м3

0 ,2

0

,0 0 2

0,2

- 1 0 - 5

Вода, л

 

квт-ч

4,0

0,04

4 - 1 0 " 6

Электроэнергия *,

1,37 коп1(квт-ч)

0,0137 руб1(квт-ч)

 

 

* По работе Гинзбург А. А., Сакович Р. К. «Технико-экономические факторы при выборе оптимального варианта процесса закалки». Электротермия, 1966, № 49.

ТАБЛИЦА VIII

Состав, стоимость и требуемые производственные площади для оборудования поверхностной закалки шестерен

Наименование оборудован!!

Тип

Стоимость

руб.

 

 

Закалка ТВЧ *

 

Закалочный станок

3C-53K

15 00 0

Генераторная станция

ГС-100-1 /8

2 600

Закалочная станция

ЗС-100-8Б

4 300

 

ППЗ **

 

Закалочный станок

УЗШ-1 (АЗШ-2 )

1 900

Рампа ацетиленовая

2 /6

300

» кислородная

2 / 1 0

2 2 0

Газораздаточный пост ацетилена

ГПГ-1

10

Газоразборный пост кислорода

ГПК-1

50

* Общая стоимость Цу + J] Ци = 21 900. Требуемая площадь S = 32 н г. Цу = 17 600 руб.

** Общая стоимость UL + Ци = 2480. Требуемая площадь S = 12 м*. Цу = 1900 руб.

У д е л ь н ы е к а п и т а л ь н ы е з а т р а т ы

Капитальные затраты Кэ для осуществления технологического процесса ППЗ оцениваются по выражению:

Кэ = Ц у -Ь Е Ц и + Км + Кт + Кзд руб.,

где

Цу — стоимость закалочной установки;

 

2

Ци — стоимость комплектующего оборудования

и изделий;

 

К м — стоимость транспортировки и монтажа оборудования;

 

[К т — стоимость оборудования, технологически

связанного с закалочной

 

установкой;

 

Кзд — капитальные затраты на помещения, необходимые для эксплуатации оборудования.

Исходя изданных (табл. VIII), рассчитывают капитальные затраты (табл. IX). Удельные капитальные затраты с учетом коэффициента сравнительной эффек­

тивности Е = 0,2 и программы выпуска П

(шт./год), согласно таблице, выра­

жаются:

 

 

для закалки ТВЧ

 

 

0,2КЭ

0,2-28520 5704

ЕК = “ п - = — п — = Т П

для ППЗ

02-3820

764

 

Е К =

"п

= Т Г -

Э к о н о м и ч е с к а я э ф ф е к т и в н о с т ь

Оценка проводится на основе выражения (1) для приведенных затрат:

3 = С + ЕК руб/шт,

которое при подстановке составляющих имеет вид:

3 = АМ+

£ ц

 

253/пз \ ,

Цу

, ЦУК,.у^хрем

0,2КЭ

р (/шт + ^ )

Тап

ТаП

П

 

 

 

 

Отсюда после приведения:

 

 

 

 

для закалки ТВЧ

 

 

 

7356,4

 

 

3 =

0 ,5 9 3 +

1 ,366 (о,694 +

+

руб1шт,

 

 

 

 

 

П

 

 

для ППЗ

 

 

 

 

1180,5

 

 

3 =

2,12+ 1,257

(1да+-тг)+-

руб/шт.

 

 

 

П

 

 

 

 

 

 

 

 

К р и т и ч е с к а я п р о г р а м м а

(7)

(7')

(7")

Такая программа и зоны экономической выгодности поверхностной закалки шестерен с нагревом ТВЧ и газокислородным пламенем могут быть установлены на основе выражения (7) по методике [18].

Обозначив в выражении (7) величины, характеризующие закалку ТВЧ ин­ дексом 1 и ППЗ индексом 2, а также упростив обозначения, подучим для ТВЧ:

31 =

А1 +

ЦР1 |(U

1 г

^

+

+ -

руб/шт;

(8)

 

 

\ 1

1 Пкр J1+

1Акр

1*кр

 

3, =

Аа +

Цр2 |

 

1 +

11кр

Икр

руб/шт.

(8')

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

При решении неравенства 3 i >

З 2

относительно Пкр получим

 

Г (Цр2 - ЦР1) + ц 2 (I +

р2) -

4 i ( 1 + Pi) +

Кэ2 -

КЭ1

(9)

кр>

 

(Aj — А») +

Црх • ti — Цр2 • t2

 

шт/год

 

 

 

 

 

 

Капитальные затраты

при

поверхностной закалке

шестерен

 

 

 

 

 

 

Капитальные затраты, руб.

 

 

Статьи затрат

 

 

закалка ТВЧ

ппз

 

 

 

 

 

 

Стоимость установки Цу

 

 

17 600

1900

Стоимость

комплектующего

оборудо­

 

вания

]У]Ци

 

 

 

4 300

580

 

 

И т о г о

ЦУ+ Е Ц „

21 900

2480

Стоимость транспортировки

и монта­

 

жа

оборудования

Км =

0 ,2

(Цу+

500

+ £ Ч н )

 

 

 

 

4 380

Стоимость

дополнительного

техноло­

Не требуется

гического оборудования Кт

 

 

Не требуется

Стоимость

производственной

площа­

840

ди К3д при стоимости 70 руб JM?

2 240

 

 

И т о г о

Кэ

28 520

3820

Подставляя числовые значения в выражение (9), получим

^ 59,2 (1 257 — 1 366) + 380 (1 + 0,096) — 1530 (1 + 0,08) + 764 — 5704

кр >

0,593 — 2,120 + 1,366 X0,694 — 1,257 X 1,657

 

18

-

 

 

 

 

2 0 0 =

2 3 2 2

шт/год.

 

16

-

При использовании вместо ацетилена природ­

1U-

ного газа затраты

на технологические цели снижа­

12

 

ются

до

А2 =

0,61 руб/шт,

а

зона

выгодности

-

закалки

ТВЧ

смещается в

область

Пкр> 5414

 

 

10 -

шт/год (рис.

165).

 

 

 

 

 

u i 8

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ш

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

— о

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

.4 ^ 0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2,47 I

 

J_________ |__________L

 

то

то

sooo

woo

 

юоо

2000

зооо

вооо

 

 

 

 

п

 

Шт

 

 

 

 

 

 

 

 

 

"*Р w f

 

 

 

 

 

Рис.

165.

Приведенные затраты 3 руб/шт при поверхностной

закалке шестерен z = 76,

т =

14 мм, I — НО мм в зависимости от программы выпуска

П шт/год при нагреве ТВЧ

 

(/),

пламенем ацетилена с кислородом (2) и природного газа с кислородом (3)

Соседние файлы в папке книги