Выбор материала для деталей мелкого крепежа и технологии их изготовления

     Сама  печь отличается простотой конструкции  и надёжностью в эксплуатации. Общий вид печи представлен на рис. 4.1.

 

 

Рис. 4.1 – Общий  вид барабанной печи

 

В данной печи загрузка и выгрузка сыпучих садок из мелких стальных деталей осуществляется в одно и тоже окно. Камера нагрева состоит из кожуха, футеровки, нагревателей, барабана, механизма вращения барабана. Механизм вращения барабана включает в себя редуктор, цепную передачу и электродвигатель постоянного тока, позволяющий изменять скорость вращения барабана в рабочем и разгрузочном режимах работы. Сам барабан выполнен из жаропрочной стали Х25Н19С2Л – сварно-литой конструкции. Кожух электропечи сварной из листового профильного проката восьмигранной конфигурации со съёмной крышкой. Футеровка печи выполнена двухслойной: огнеупорный слой пода и продольных стен – из легковесного корунда, теплоизоляция – из легковесного шамота [11].

 Установленная мощность печи составляет 90 кВт, номинальная температура – 900 °С; производительность печи составляет 0,4 т/час. Габаритные размеры печи: 4500×4000×3105 мм; размеры рабочего пространства: 500×1200 мм.

 Требуемое количество основного оборудования определяется по формуле:

 

С_р = N_зап/Р_час·Ф_до, (5.1)

    

где N_зап – программа запуска, т;

               Р_час – часовая производительность оборудования, т/час;

               Ф_до – действительный фонд времени работы оборудования, час

Необходимое количество печей составит:

 

С_р = 1000/0,4·3204,8 = 0,78 шт, принимаем 1 шт.

 

Коэффициент загрузки оборудования равен:

 

К_заг = 0,78/1 = 0,78. (5,2)

 

Таким образом, для обеспечения выполнения годовой  программы достаточно одной барабанной печи.

          

 

    

4.2 Оборудование для газодинамического  напыления

 

В качестве оборудования для нанесения покрытий этим методом применим специальную установку ДИМЕТ®. Существует несколько моделей этой установки, последней разработкой является модель ДИМЕТ-412. Данная установка является усовершенствованной модификацией предыдущих моделей и обладает рядом преимуществ: более стабильная работа, нечувствительна к колебаниям в сети питания, стабилизация температуры, два переключаемых температурных режима, меньшие габариты и вес, подогрев камеры смешения. Установка показана на рис. 4.2 [12].

 

 

 

Рис. 4.2 – Общий вид установки ДИМЕТ-412

 

 

 

Наличие такой  установки на участке даёт возможность  наносить не только цинковые покрытия, но и никелевые, алюминиевые, медные. Также с её помощью можно быстро восстановить детали с повреждённым покрытием, например бракованные.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5 ВЫБОР ДОПОЛНИТЕЛЬНОГО И ВСПОМОГАТЕЛЬНОГО ОБОРУДОВАНИЯ

 

     В  качестве дополнительного оборудования для термодиффузионного цинкования выступает ванна пассивации, сушильная установка, дробеструйная установка, устройство для измерения твёрдости и толщиномер типа МТ-41НЦ. Ванна пассивации имеет производительность 0,2 т/час и предназначена для нанесения фосфатного покрытия поверх цинкового для повышения коррозионной стойкости и для улучшения декоративного вида (если необходимо). На рис. 5.1 показан общий вид ванны пассивации.

 

 

Рис. 5.1 – Общий  вид ванны пассивации

 

Сушильная установка  необходима для сушки деталей  после пассивации.      Дробеструйная установка предназначена для обработки поверхности деталей, если на ней есть шероховатости. Устройство для измерения твёрдости и толщиномер используются при контроле качества нанесённого покрытия.

     К  вспомогательному оборудованию  относится подъёмно-транспортное  оборудование для обеспечения  непрерывности процесса.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6 КОНТРОЛЬ КАЧЕСТВА ПОКРЫТИЙ

 

     Оцинкованные изделия предъявляют к приемке партиями. Партией считают изделия одного типа и размера, изготовленные из металла (сплава) одной марки и одной термической обработки и подвергнутые термодиффузионному цинкованию в одном контейнере по одной и той же технологии. Число изделий (или образцов-свидетелей) для испытаний должно составлять не более 10 % партии, но не менее четырех.

     Контроль внешнего вида покрытия проводят невооруженным глазом при освещении не менее 300 лк на расстоянии 25 см от контролируемой поверхности. Цвет покрытия матово-серый или светло-серый, само покрытие должно быть равномерным гладким или шероховатым. На покрытии допускаются поверхностные царапины, риски от соприкосновения изделий друг с другом, измерительным инструментом и подъемными приспособлениями без разрушения покрытия до основного металла. На покрытии не допускаются:

     - вздутия, раковины, трещины, наросты, отслоения, вкрапления;

      -отсутствие покрытия на ответственных поверхностях, а также на отдельных частях (местах) поверхности или полостях изделий, если это отсутствие не установлено в НД на изделие;

      - несмываемые остатки технологических смесей.

При получении неудовлетворительных результатов хотя бы на одном из испытуемых образцов проводят повторный контроль на удвоенной выборке из той же партии. При получении неудовлетворительных результатов повторного контроля партию бракуют.

     Контроль  толщины цинкового покрытия проводят  только после стадии фосфатирования, поскольку при этом растворяется  небольшое количество цинка и необходимо убедиться, что его минимальная толщина соответствует указанной. Контроль проводят на деталях в трех точках: на плоскости головки болта, гладкой части болта и торцевой части болта со стороны резьбы, на торцах гаек.

     Толщину покрытия измеряют магнитным толщиномером типа        МТ-41НЦ. За результат измерений толщины покрытия, указываемой в НД, принимают среднеарифметическое значение результатов измерений не менее чем на десяти различных участках поверхности изделия. Результаты считают неудовлетворительными, если хотя бы при одном измерении толщина покрытия менее указанной. При получении неудовлетворительных результатов хотя бы на одном из испытуемых образцов партию бракуют.

     Испытания на коррозионную стойкость проводят в камере нейтрального соляного тумана по ГОСТ 9.308-87 в течение определённого времени. Образцы считают не выдержавшими испытаний при появлении продуктов коррозии основного металла (ржавчины) хотя бы на одном из испытуемых образцов до истечения указанного времени. При этом образование продуктов коррозии покрытия на кромках (торцах) образцов не считают браковочным признаком, если потребителем не установлено иное. При получении неудовлетворительных результатов технологический процесс приостанавливают, выявляют причины, устраняют их и проводят повторные испытания [13].

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

7 ПЛАНИРОВКА  УЧАСТКА

 

План выполняется  в масштабах 1:50, 1:100, 1:200. Сначала наносится  сетка колонны, оси пролётов обозначаются прописными буквами русского алфавита, а оси шагов колонн – арабскими цифрами. Цифры и буквы заносятся в кружки диаметром 6-9 мм. Размеры пролётов и общая ширина здания указываются слева, а размеры шагов колонн и общая длина здания – снизу плана.

При планировке участка учитываются минимальные  расстояния между оборудованием и стенами или колоннами здания, которые составляют 2-3 м. Основной шаг колонн для железобетонных конструкций принимается 6 м и реже 12 м, а строительные пролёты кратные 6 м, т.е. 12, 18, 24 и 30 м.

     Между оборудованием расстояние принимается от 1,5 до 3 м в зависимости от размера оборудования. На плане оборудование привязывается к сетке колонн, т.е. даны расстояния от осей оборудования до ближайших продольных и поперечных осей этой сетки. При расположении оборудования на плане учитывается проточность производства. Расположение оборудования на плане проводится по технологическому процессу, при этом необходимо обеспечивать проточность производства.

     При  железобетонных колоннах подкрановые балки, фермы, перекрывающие пролёты здания, фундаментальные балки и оконные перемычки делаются также из железобетона. Применяются подкрановые балки Т-образного сечения с шириной полки 0,57 и высотой 0,8 м при кранах грузоподъёмностью 5-10 т [14].

В данном проекте  на участке цинкования располагается одна барабанная печь размером 4500×4000 мм, две ванны пассивации размером 1500×800 мм, дробеструйная установка, сушильная установка. Также предусмотрена часть участка для размещения установки ДИМЕТ-412, которая не обладает большими габаритами и занимает мало места. Для проведения контроля качества на участке есть соответствующее помещение, предусмотрены склады для хранения сырьевой и готовой продукции. Также на участке находится комната для отдыха рабочих и комната мастера.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

8 ЭКОНОМИКА  ПРОИЗВОДСТВА

 

     8.1 Исходные данные

 

     В  проектном варианте предлагается  применить барабанную печь для  термодиффузионного цинкования, что позволит получать более стойкое покрытие на деталях мелкого крепежа.

 

     Таблица  8.1. – Исходные данные

 

Наименование	Базовый вариант	Проектируемый вариант
Технологический процесс	Нанесение коррозионно-стойкого покрытия на детали крепежа
Операция	Цинкование
Вид оборудования	1. Ванна обезжиривания 2. Ванна промывки. 3. Ванна травления. 4. Ванна цинкования 5.Ванна пассивации.	1. Барабанная  печь. 2. Ванна пассивации.
Часовая производительность, т/ч - ванна обезжиривания - ванна промывки - ванна травления - ванна цинкования - ванна пассивации - барабанная  печь	0,2 0,2 0,2 0,2 0,2 -	- - - - 0,2 0,4
Норма обслуживания ед. оборудования, чел - ванна обезжиривания - ванна промывки - ванна травления - ванна цинкования - ванна пассивации - барабанная  печь	1 1 1 1 1 -	- - - - 1 1
Разряд работ	V и IV	V и IV
Часовая тарифная ставка, грн/час	V - 6,5 грн/час IV - 6,2 грн/час	V - 7,2 грн/час IV - 6,5грн/час
Расход электроэнергии на технологические цели, кВт-час/шт	0,5	0,5
Расход вспомогательных  материалов: - кислоты - химические растворители - тринатрийфосфат - цинк сернокислый - насыщающая смесь	0,48   0,06 0,02 0,04 -	-   - 0,02 - 0,1
Цена - ванна обезжиривания - ванна промывки - ванна травления - ванна цинкования - ванна пассивации - барабанная  печь - кислоты - химические  растворители - тринатрийфосфат - цинк сернокислый - насыщающая  смесь - электроэнергия	50 50 50 70 50 - 0,005   0,01 0,005 0,013 - 0,24	- - - - 50 350 -   - 0,005 - 0,5 0,24
Годовая программа,  тыс. т	1000	1000

 

    

   8.2 Определение действительного годового фонда времени работы оборудования и рабочих

 

Действительный годовой фонд времени работы оборудования определяется на основании календарного и номинального фонда времени в планируемом году. Номинальный фонд времени работы оборудования определяется исходя из принятого режима работы в смену из расчёта 41-часовой рабочей недели, общего количества дней в году Д_к и количества праздничных дней Д_п по формуле:

 

Ф_н = ((Д_к – Д_в – Д_п)·d – Д_пп ·1)·S,  (8.1)

 

где Д_пп – количество праздничных дней;

       S – количество смен в сутки;

       1 – количество часов, на которое  сокращается рабочий день в

       предпраздничные дни (1 час).

Для 2009 года номинальный  фонд времени работы оборудования составит:

 

Ф_н = ((365 – 104 – 10)·8 - 5·1)·2 = 4006 час.

 

Действительный  фонд времени работы оборудования:

Ф_д = Ф_н·(1 – К_р/100), (8.2)

 

где К_р – потери номинального времени оборудования на ремонтные работы (принимаются по данным единой системы ППР) в зависимости от вида оборудования, его ремонтной сложности и сменности работы.

Действительный  фонд времени оборудования составит:

 

Ф_д = 4006·(1 – 20/100) = 3204,8 час.

 

Номинальный фонд времени для рабочего составит:

 

Ф_нр = (Д_к – Д_в – Д_п)· d – Д_пп ·1. (8.3)

    

Для 2008 года номинальный  фонд времени для рабочего составит:

 

Ф_нр = (366 – 104 – 10)·8 - 5·1 = 2003 час.

 

Действительный  фонд времени для рабочих:

 

Ф_др = (Ф_нр – О – Н – Г),  (8.4)

 

где О – длительность отпуска, час (принимается в соответствии с коллективным договором;

        Н – невыходы по причине болезни, принимаются в размере 3-4% от номинального фонда времени рабочего, час;

        Г – невыходы в связи с выполнением государственных обязанностей, час, принимаются в размере 1-2% от номинального фонда времени рабочего.

Действительный  фонд времени составит:

 

Ф_др = (2003 – 240 – 80 – 40) = 1643 час.

Таблица 8.2. –  Баланс времени работы оборудования

 

Показатели	Ед. изм.	Базовый вариант	Проектный вариант
Календарное время	сут	365	365
Режим работы	смен/сут	2	2
Длительность  смены	час	8	8
Количество  выходных дней	дней	104	104
Количество  праздничных дней	дней	10	10
Количество предпраздничных дней	дней	5	5
Номинальное время  работы оборудования	сут	250	250
	час	4006	4006
Потери времени  на ремонтные работы	%	20	20
	час	801	801
Действительный  фонд времени работы оборудования	час	3204,8	3204,8