Қазақмыс корпорациясы ҚҚМЗ жағдайындағы жылына қуаттылығы 15 мың т. орташа болат құймаларын өндіру цехының жобасы
КІРІСПЕ
Қазақстан Республикасы ішкі нарығының бәсекелестікке қабілеттілігін
көтеруде өндіріс ошақтарына, яғни өнеркәсіпке аса зор көңіл бөлуде.
Қазақстан Республикасында машина жасаудың дамуы оның өнімділігін арттыруды
қажет етеді.
Қазіргі кезде қоғамдағы нарықтық қатынастардың дамуында машина жасау
өндірісіндегі технологиялық прогрестің бірден-бір маңызды факторы
өндірістегі технологиялық прогресті жетілдіру болып табылады. Машина жасау
өндірісі көп салалы және жан-жақты даму үстінде. Соның ішінде құю өндірісі
өнім түрі жағынан көптеп шығаратын машина жасау өндірісінің үлкен бір
саласы болып табылады. Құю өндірісіндегі технологиялық процесті таңдағанда
онаң өндіріске ең тиімді, ең ыңғайлы жағдайын қарастырамыз. Сонымен қатар
таңдалған құрал-жабдық бүгінгі күн талабына сай механикаландырылған және
автоматтандырылған болу қажет.
Дипломдық жобалаудың тақырыбы: “Қазақмыс” корпорациясы ҚҚМЗ
жағдайындағы жылына қуаттылығы 15 мың т. орташа болат құймаларын өндіру
цехының жобасы”. Дипломдық жобалаудың негізі дипломдық практикада болған
құю цехының жобасы бойынша жасалды.
Құю цехындағы балқыту бөлімшесі кәзіргі заман металлургиялық типті
электр доғалы пештерімен жабдықталды. Қалыптар жасау үшін автоматты
қалыптау-құю-босату тізбегі қарастырылады. Автоматты құю тізбегі қол
еңбегін жеңілдетіп, сапалы өнім алуға негізделген. Тізбектің көптеген
бөліктері механикаландырылған және автоматтандырылған.
Жобаның технологиялық тарауында негізгі құю цехынан алған құйма
номенклатурасынан кронштейн деген құйма сызбасының технологиясы
қарастырылады. Осы технологиялық бөлімде сапалы әрі құю технологиясы
жетілдірілген құйма жағдайы жасалды.
Дипломдық жобаның ерекше бөлімінде электр доғалы пештің еңкейту
құрылғысының жобасын жасап, оның негізгі деген ең тиімді параметрлерін
анықтадым. Жабдықтауда ЭДП-нің жетек механизімін қайта жабдықтадым және
негізгі көрсеткіштері анықталды.
Еңбекті қорғау бөлімінде адам өміріне, денсаулығына ең қауіпті деген
факторларды анықтап, оларды болдырмаудың жолдары қарастырыла отырып, құю
цехының барлық бөлімшелері барынша қауіпсіз және экологиялық тиімді құрал-
жабдықтармен жабдықталды.
Экологиялық бөлімде жалпы өндірістік экологияны қарастырдым. Өндірістен
шыққан қалдықтарды қайта пайдалану немесе оларды залалсыздандыру шаралары
қарастырылады.
Жобаның экономикалық бөлімінде жаңадан жобаланған цех жобасы мен оған
орнатылған жаңа құрал-жабдықтардың күрделі қаржыларын және жұмысшылар еңбек
ақысын тағайындап, цехтың барлық шығындарын ескере отырып жылдық пайданы
анықтап, цехтың өзін-өзі ақтау мерзімі анықталады.
1 Құю цехының жобасы
Дипломдық жобада құю цехының жобасы жаңадан жобаланды. Цех жобасына
келесі бөлімшелер: балқыту, қалыптау-құю-суыту-босату, өзекше жасау, қоспа
дайындау, шихта материалдарын сақтау және құйманы соңғы өңдеу бөлімшелері
кіреді. Цехтағы барлық құрал-жабдықтар жаңадан жабдықталды. Дипломдық
жобаның тақырыбына сайкес цехты жобалау үшін келесі цех бөлімшелерін
жобалаймыз.
1.1 Балқыту бөлімшесі
Цех жобасындағы жылына 15 мың тонна жарамды болат құймалар алу үшін.
Құймалар көбінесе маркасы 35Л орташа көміртекті болаттан өндіріледі. 1.1-
кестеде сол болаттың химиялық құрамы көрсетілген. Цехта шығарылатын
құймалар номенклатурасы 1.2-кестеде келтірілген. Құю цехының әрбір
бөлімшелерінде әртүрлі қызметтер атқарылыды. Соның бірі балқыту бөлімшесі
болып табылады.
Балқыту бөлімшесі құю цехының жобасында шихта бөлімшесінен кейін жеке
ауданшада орналасқан. Балқыту бөлімшесін жобалау үшін жылдық бағдарламаға
қажетті сұйық металл шамасын анықтаймыз. Балқыту бөліміндегі негізгі
көрсеткіштерді 1.3-кесте бойынша анықтаймыз. Шығаратын құйма
номенклатурасына сай 1.3-кестеде құйма массасы, құйғыштар массасы және бір
құймаға қажет сұйық металл мәліметтері базалық өнер кәсіп құю цехынан
алынған. 1.3-кесте бойынша ақауларды қосқанда құймалардың жылдық шамасын
есепке ала отырып, жылдық бағдарламаға қажет сұйық металл шамасын
анықтаймыз.
Осы 1.3-кесте бойынша әрбір қорытпа маркасы үшін металл төгу балансы
есептелді және келесі 1.4-кестемен көрсетілді. Бұндағы кему және қайтымсыз
шығындар 3 % көлемінде [1] мәліметтерінен алынған. Төгілген метал және құю
кезіндедегі ақаулар [2] мәліметтерінен алынған. Құю қорытпасын балқыту осы
цех жобасы бойынша тұрақты токты электр доғалы пеші пайдаланады. Ал базалық
құю цехында тұрған үлгісі ДСП-1,5 сыйымдылығы 1,5 т айнымалы токты екі
электр доғалы пеші болған. Осы пеште кему және қайтымсыз шығындар 6-6,5 %
болса, тұрақты токты электр доғалы пешінде 3 %-ті құрайды.
Шихта материалдарының сұраныс есебі 1.5-кестеде қандай материалдардың
шығыны туралы көрсетілген.
Осы өндірістік бағдарламаға қажетті сұйық металл шамасына сай қажетті
пештер шамасын анықтаймыз. Сонымен қатар балқыту пештерін таңдағанда келесі
факторларға мән береміз:
1.Техника-технологиялық: бұған негізінен қорытпа түрі және маркасы
бойынша оған қойылатын талаптар, дайындалатын құйманың технологиялық
параметрлері, өндіріс сипаты, шихта материалдары және т.
1.5-кесте. – Шихта материалдарына сұраныс есебі
№ Материал атауы Мөлшері
% т
1 Көміртекті болат сынықтары 56,9 11340
2 Қайта өнделетін шойын 9,6 1913
3 Сұр шойын сынығы 7,0 1395
4 Ферромарганец 0,37 74
5 Ферросилиций 1,36 271
6 Алюминий екінші 0,07 14
7 Меншікті қайтарым 24,7 4923
8 Барлық металл төгу 100 19930
9 Өндірістің барлық шығындары 30,7 6119
Сол уақыттағы меншікті қайтарым 24,7 4923
Кему және қайтымсыз шығындар 6 1196
10 Жарамды құю 75,3 15000
2. Экономикалық: басқа пештермен салыстырғандағы артықшылықтары,
энергия тұтынуы және шығындары мен тиімділіктері ескеріледі.
3. Санитарлық-гигиеналық және экологиялық: еңбек жағдайын бағалау,
шығаратын зияндылықтар көлемі және локализация және қайта жарату шығындары.
Осы факторларды ескере отырып, жобаланатын құю цехында пайдаланған
айнымалы электр доғалы пешті [3] әдебиет мәліметінен тұрақты токты электр
доғалы пешіне ауыстырдым. Бұл тұрақты токты ЭДП-і соңғы жылдары шыққан жаңа
пештердің бірі болып табылады. Тұрақты токты ЭДП-нің айнымалы токты ЭДП-ен
көптеген артықшылықтары, тиімділігі және айырмашылықтары бар. Құю цехы
негізінен болат құю цехы болғандықтан, бұл тұрақты токты ЭДП-і болат
қорытпасының балқыту талаптарын қанағаттандыра алады.
Тұрақты токты ЭДП-нің [3] әдебиетіне сүйене отырып, оның
артықшылықтарын, тиімділігін және жұмыс істеу процесін сипаттайық.
Сыйымдылығы 6 тонна тұрақты токты ЭДП-не легірленген көміртекті болат
қорытпасын балқытқанда экологиялық жағынан шаңның шығуы –0,7914 гс, ал
шаңның рұқсат етілген шегі – 0,9853 гс, Мn-тің шығуы-0,026562 гс-ті
құраса, рұқсат етілген шегі – 0,1486 гс.
Осы пеште электр энергиясын экономдауда 188,6 кВт сағт, яғни 23 %,
графиттелген электродтар шығыны – 1,39 кгт яғни, 3,8 %-ке аз пайдаланады ,
айнымалы электр доғалы ЭДП-ке қарағанда.
Балқыту кезінде айнымалы токты ЭДП-не қарағанда кему және қайтымсыз
шығындар 1,0-1,5 %-ке, яғни 1 тонна болат қорытпасынан 50-60 кг металл
үнемдейді. Кему және қайтымсыз шығындардың азаюынан ферромарганецті үнемдеу
11,6 кгт азайған.
Жаңа пеш қыздыру және балқыту кезінде айнымалы токты пешпен
салыстырғанда біраз айырмашылықтары бар:
- бір ғана электр доғасы шихта бетінің бір нүктесінен бастап басқа
беттеріне тарала отырып, барлық пеш қуысын доға астында қыздырады.
- ең бастысы: әрдайым араласып отырған металдың қыздырылған бөлігін
ваннаның басқа жақтарына таратып, доға астына “суық” металды беріп отырады.
Сонда барлық пеш қуысындағы температура бірдей болады;
- электр тогының әсерінен жанған доға атмосфераға артық қысым тудырады.
Ол қысымдар сорғыштар арқылы шығарылады. Бұл металдың кемуін азайтады;
- металдың балқу уақыты 15-20 минутқа азаяды.
Балқу кезінде 3 негізгі электр тәртібін жүргізеді:
1. Бастапқы балқыту. Тізбек іске қосылғанда бастапқыда ток күші 3 кА
және кернеу 200 В. Одан кейін ақырындап ток күшін 705 кА және кернеуді 550-
560 В дейін қосып 12 мин аралығында іске асады.
2. Параллель жұмыс режимін өзгерткіш секциясы арқылы қосып, 15 кА және
260 В көтереміз. Бұл уақытта бесінші трансформатор сатысынан электрод
толығымен қосылады. 3 мин жұмыстан кейін балқыма араласа бастайды.
3. Параллель өзгерткіш секциясын қосқанда 4-ші сатылы трансформатордағы
ток күші 15 кА және кернеуі 190-210 В болады.
Пайдаланатын электрод негізі екі бөліктен тұрады: активті бөліктен және
ішкі жағында электр шлакты мыс құймасы. Екінші бөлігі пештің астыңғы
жағынан шығып, арнаулы салқындатқыш сумен суытылып тұрады. Осы себепті
тұрақты токты электр доғалы пешін аламыз.
Балқыту бөлімшесіне қанша пеш қажет екенін келесі (1.1)-формула бойынша
анықтаймыз [4]:
дана, [4] (1.1)
мұндағы: N – есептелген пеш саны, дана;
QЖ – жылдық бағдарламаға қажет сұйық металл көлемі, QЖ = 18750 т;
KН – құрал-жабдықтың бір қалыпсыздығын ескеретін коэффициент; KН-ді
өндіріс түріне қарай таңдайды. Бұл жобада орташа сериялық өндіріс
болғандықтан KН = 1,1...1,3, KН = 1,1 деп қабылдаймыз;
q – балқу пешінің сағаттағы өнімділігі, тсағ; q = 2,7 тсағ;
FЭ – құрал-жабдық жұмысының нақты уақыт қоры, сағ, Fэ = 3890 сағ екі
ауысымды жұмыс үшін;
KЖ – құрал-жабдық жүктемесін ескеретін коэффициент, балқыту
бөлімшесіндегі құрал-жабдықтар үшін KЖ = 0,7...0,85 аралығында,
KЖ = 0,8 деп қабылдаймыз.
(1.1)-формула бойынша пеш саның анықтаймыз:
N = = 2,5 дана.
Сыйымдылығы 6 т үш тұрақты токты элект доғалы пешін таңдаймыз.
Жуықталған 3 дана пештің жүктелу коэффициенті 0,74 тең.
Балқыту бөлімшесінде қосымша құрал-жабдыққа негізінен шихталарды пешке
салатын, пеш футеровкасын қыздыратын құрылғылары, тасымалдаушы және құюшы
шөміштер және оларды жөндейтін құралдар, шөміш футеровкасын кептіретін және
қыздыратын құрал-жабдықтар, тасымалдау құрал-жабдықтары.
Құю цехының қалыптау бөліміндегі негізгі құрал-жабдық автоматты құю
тізбегі болғандықтан, ондағы құю шөміші тығынды шөміш құюға негізделген.
Бұл шөміштердің сыйымдылықтары 1 т, 3 т. Шөміштердің футеровкасын арнайы
футерлеу аймағында жасалады. Шөміштердің негізгі футеровкасы шамот және
магнезит сияқты отқа төзімді кірпіштермен қалайды. Байланыстырғыш зат
ретінде 52 % кварц құмы, 26 % отқа төзімді балшық және 12 % жағдайында
ылғал болуы қажет. Шөміштерді футерлеп болғаннан кейін оларды 600...700 °С
аралығында табиғи газдармен кептіріп қыздырады.Бұл кептіру-қыздыру
құрылғылары шөміштерді футерлеу аймағында орналасқан.
Шихта бөлімшесінен келген шихта материалдары пеш қуысына көпірлі кран
көмегімен қауға арқылы тасымалданады. Тасымалдау крандарын таңдағанда
пайдаланатын пеш сыйымдылығына сай жүк көтергіштігін анықтаймыз.
[1] әдебиеттен жобадағы пештер үшін көтергіштігі 205 тонналық кранды
қабылдаймыз. Крандардың негізгі қызметі шөмішке құйылған балқыған металды
қалыптау бөлімшелеріне жеткізу және басқа жұмыстарды атқарады.
1.2 Қалыптау-құю-босату бөлімшесі
Қалыптау-құю-босату бөлімшесін жобалағанда өндіріс сериялығын,
шығаратын цех өнімі құймалардың габариттері және массалары бойынша қалыптау
бөлімшесін құрал-жабдықтарымен жабдықтаймыз.
Өндіріс сериялы болғандықтан құймаларды дымқыл қалыптарда қалыптаймыз.
Шығарылатын құймалардың габариттері шағын және массалары бойынша кішкентай
массасын құрайды. Бұл құймаларға бір типті опокалар яғни, 1000×800×250250
мм опокаларын аламыз.
Құю цехының қалыптау бөлімшесінде механизмдері автоматтандырылған және
механикаландырылған автоматты құю тізбегін орналастырамыз. Бұл автоматты
құю тізбегін өндіріс сериялығына, құймалардың орташа массасына және жылдық
бағдарламаға қажет қалыптар шамасын жасай алатын машина санына сай
таңдаймыз.
Қалыптау бөлімшесінде жылдық бағдарламаға қажет қалыптар шамасын 1.6
-кесте бойынша анықтаймыз. Қалып ақаулар шамасы [2] 2 % көлемінде
қабылдаймыз. Жылдық бағдарламаға қажет (ақаумен қосқанда) қалыптар шамасы
белгілі болған соң үлгісі Кюнкель - Вагнер типті кешенді автоматты
қалыптау-құю-босату тізбегінің санын анықтаймыз. Ол келесі формуладан [4]
анықталады:
NҚМ = дана, (1.2)
мұндағы: NҚМ – құю тізбектерінің есептелген саны;
QҚ –жылдық бағдарламаға қажет қалыптар шамасы, QҚ = 125609 дана;
KН – құрал-жабдық жұмысының бір қалыпсыздығы, сериялық өндіріс бойынша
KH = 1,1...1,3, KH = 1,1 деп қабылдаймыз;
q – тізбектің өнімділігі, q = 100 данасағ;
FН – құрал-жабдық жұмысының нақты уақыт қоры, FН = 3890 сағ екі ауысым
үшін [1];
KЖ – машина жүктемесінің коэффициенті, қалыптау бөлімі үшін KЖ =
0,75...0,85, KЖ = 0,85 деп қабылдаймыз.
NҚМ = = 0,80 дана.
Қалыптау бөлімшесінде бір автоматты құю тізбегі жеткілікті. Оның
жүктелу коэффициенті 0,80 тең.
Таңдалған кешенді автоматты құю тізбегінің үлгісі Кюнкель - Вагнер.
Дымқыл құм балшық қалыптарында шойын және болат құймаларын қалыптауға,
сериялық өндіріс түріне пайдаланатын автоматты құю тізбегі болып табылады.
Қалып жасау әдісі болып сілку мен жаншу табылады, және де жаншу сілкуден
кейін немесе сілкумен қоса орындалуы мүмкін. Тізбекте бір позициялы сілкіп-
жаншитын қалыптау машинасы пайдаланады. Машина мен оның қомекші құрал-
жабдықтары ағынды блок-тізбек түрінде ұйымдастырылған, жұмысы толығымен
автоматтандырылған. Қажетті өнімділікті қамтамасыз ету мақсатымен құю
тізбегінде екі осындай блок-линия орнатылған.
Автоматты құю тізбегінде құйманы жасау үшін келесі технологиялық
процестер орындалады: үздіксіз қозғалатын құю конвейерінен бос опокаларды
итеріп алады, опокалар жинағын ажыратып, қалыптау машинасына береді,
жоғарғы және төменгі жарты қалыптар жасалады, төменгі жарты қалыпты
аударады, өзекше орнату үшін жоғарғы және астыңғы жарты қалыпты аралық
конвейерге орналастырады, қалыптарды құрастырады және құю конвейеріне
береді, қалыптарды жүктермен бастырады, қалыптарға металл құю, жүктерді
алады, құймаларды салқындатады, қалыптан қоспа кесегін сығып шығарып
босатқыш инерциялық торына беріп, құймаларды қоспадан ажыратады, опока
беттерін жабысқан қоспадан тазалайды және бос опокаларды қалыптау аймағына
жіберді.
Автоматты құю тізбегінің техникалық сипаттамасы: опоканың ішкі
өлшемдері 1000 × 800 × 250250 мм, өнімділігі – 100 қалыпсағ, бір кезекте
тізбекке қызмет көрсететін адамдар саны – 5, қалыптың орташа металл
сыйымдылығы – 50 кг, пайдаланатын қуаты – 54 кВт, гидравликалық жүйедегі
жұмыс қысымы – 4 МПа, тізбектің габаритті өлшемдері (үзындығы × ені ×
биіктігі) 52 620 × 9 750 × 4 800 мм [5].
Келесі формула бойынша автоматты құю тізбегінің конвейер жылдамдығын
υK анықтаймыз [4]:
υK = , ммин,
(1.3)
мұндағы: qК – тізбек өнімділігі, qК = 100 қалыпсағ;
lК – конвейер адымы, lК = 1 м;
η – конвейердің орындалу коэффициенті, η = 0,85.
υK = 100·× 1 60 × 0,85 = 1,96 ммин.
Келесі формулалар бойынша өзекшелерді орналастыру, құю, суыту
ауданшаларының ұзындықтарын анықтаймыз [4]:
LӨЗ = υК × τ ӨЗ, м,
(1.4)
мұндағы: τӨЗ – өзекшені орналастыру уақыты, τӨЗ = 2 мин;
LӨЗ = 1,96 × 2 = 3,92 ≈ 4 м.
Қалыптарға сұйық металл құю аралығы:
LҚҰЮ = υК × τҚҰЮ, м,
(1.5)
мұндағы: τҚҰЮ – қалып қуысын толтыру уақыты, τҚҰЮ = 15 сек;
LҚҰЮ = 1,96 × 15 = 4,35 ≈ 5 м.
Құйылған қалыптардың салқындату аймағы:
LСАЛ = υК × τСАЛ, м,
(1.6)
мұндағы: τСАЛ – қалыптар салқындатудың орташа уақыты, τСАЛ = 25 мин.
LСАЛ = 1,96 × 25 = 49 м.
Сұйық металды конвейер бойындағы дайын қалыптарға құю үшін
автоматтандырылған және механикаландырылған құрал-жабдықтар қолданамыз.
Балқыту бөлімшесінен келген шөміштегі сұйық металды кран арқылы
тізбектің құю аймағына алып келіп, арнаулы механикаландырылған құрылғыға
орналастырамыз. Шөмішті гидроцилиндрдің көмегімен қисайта аламыз. Ал осы
шөмішпен тізбектің қасында құю автоматы орналасқан. Сұйық металды шөміштен
құю автоматына құямыз. Ал құю автоматының шүмегі қалып үстіндегі қүю
тостағанына орналасады. Қалып қуысын сұйық металл толтырған соң, қалыптағы
көздер (выпоры) арқылы фотоэлементтің көмегімен қалып қуысы толғаны
анықталады. Содан соң құю тостағанына тигель артқы шүмегі арқылы қайта
құйылады. Сонымен қатар осы құю аймағының дәл үстінде жергілікті желдеткіш
шатыры орналасқан.
Тасымалдау құрал-жабдығы болып жылжымалы кран табылады. Қалыптау
бөлімшесі үшін [1] әдебиеттен опоканың максималды өлшеміне және ең үлкен
құйма салмағы бойынша крандардың жүк көтергіштігін анықтаймыз, яғни 10
тонналық екі кран.
1.3 Өзекше жасау бөлімшесі
Өзекше бөлімшесінің жобасын жасағанда өндіріс серялығын, шығаратын
құймалардың орташа массасы және жылдық бағдарламаға қажет жарамды құймалар
шамасы ескеріледі. Сонымен қатар өзекше бөлімін жобалағанда өзекшелерді
әзірлейтін технологиялық процес барынша қарапайым пайдаланылатын құрал-
жабдық экологиялық жағынан таза және экономикалық жағынан тиімді болу қажет
[6].
Өзекшелерді жасау үшін әрібір өзекшенің көлемін әрібір құймаға қанша
өзекшеден келетінін анықтаймыз. Содан соң жалпы жылына қанша өзекше жасау
керек екенін 1.7-кесте бойынша анықтаймыз. Өзекшелердің салмағы 0,5...10 кг
аралығында. Өзекшелердің орташа салмағы арқылы қажет өзекше жасау тізбегін
таңдай аламыз.
Төменде келтірілген 1.7-кесте бойынша құймаларға қажет өзекшелердің
жалпы санын анықтаймыз. Сонымен қатар өзекше жасау қоспасының түрін
анықтаймыз. Өзекше жасау қоспасының жылдық шығынын 6 % шамасында [2]
әдебиет мәлімет бойынша анықталады.
Өзекше қоспасының құрамын 1.8-кестеде көрсетілгендей [7] әдебиет
негізіне сүйене таңдалады. Өзекше жасау қоспасының негізгі құрамы
толықтырғыш ретінде кварц құмы маркасы ОБ1К – 96,9 %, байланыстырғыш
ретінде жасанды шайыр СФ-480 – 2,5 %, катализатор М1 – 0,6 % мөлшерінде
қолданылады. Құрамындағы химиялық байланыстырғыштар бар, бұл қоспа өзекшені
жылынатын жәшікте жасауға арналған қоспа болып саналады. Қоспаға сипаттама
берсек тірілігі – 3 сағат, ЗИЛ әдістемесі бойынша анықталған аққыштығы – 50
, % дымқыл күйіндегі қысылу беріктігі – 0,005 МПа, құрғак күйіндегі созуға
беріктігі 0,3 МПа ыстық болған кезінде, ал суыған соң 1,8 МПа-ға жетеді.
Өзекше жасау жәшігінде қатаюы 1...2 мин.
Өзекшелердің орташа массасы арқылы және өндіріс сериялығын ескере
отырып және де өзекшелердің жылдық бағдарламаға қажет саны бойынша қажетті
құрал-жабдықпен жабдықтаймыз.
Бұл жобада [5] әдебиет негізінен өзекше жасау автоматтарын таңдаймыз.
Осы өзекшелерді жасайтын басты құрал-жабдық болып үлгісі 23225А1 бір
позициялы автоматты өзекше жасау машинасы табылады. Өзекше ыстық жәшіктер
арқылы алынады, қызып қатаятын қоспа дайындау үшін шнекті араластырғыш
қарастырылады.
Өзекше жасау бөлімшесіне өзекшелерді жасайтын қанша машина қажет екенін
анықтаймыз [4]:
NӨЗ = , дана,
(1.7)
мұндағы: NӨЗ – өзекше жасайтын машиналардың есептелген саны, дана;
Q – өзекше жәшіктерінің жалпы жылына қажет алымдар көлемі, Q = 125
350 алым;
КН – автоматты өзекше жасау тізбегінің бір қалыпсыздығы, КН = 1,2 [4];
q – өзекше жасайтын машинаның бір сағаттағы циклдік өнімділігі, q =
120 алымсағ [1];
FН – құрал-жабдықтың жалпы нақты уақыт қоры, екі ауысым үшін FН = 3975
сағ;
КЖ – автоматты өзекше жасау тізбегінің жүктеме коэффициенті, өзекше
жасау бөлімшесі үшін КЖ = 0,6...0,90, КЖ = 0,9 деп қабылдаймыз.
Сонда:
NӨЗ = = 0.78 ≈ 1 дана.
Жылдық бағдарламаға қажет өзекшелерді алу үшін екі дана өзекше жасау
машинасы қажет, жүктелуі коэффициенті 0,71.
Автоматты өзекше жасау машинасының үлгісі 23225А1, жасала алатын ең
улкен өзекшенің массасы 10 кг-ға дейін, ең үлкен өзекше жәшігінің габариті
800 × 450 × 630 мм, өнімділігі 120 алымсағ, өзекше жабдығың қыздыру уақыты
30-60 мин, қойылған қуаты 18 кВт, автоматтың габариттері 2800 × 2800 × 2810
мм, массасы 4,9 т [5].
Автомат жанында өзекше жабдығын сақтайтын стеллаж, қаңқаларды сақтайтын
орын, дайын өзекшелерді сақтайтын қойма, қосымша материалдар сақтайтын
қоймалар орналасқан.
1.5 Қоспа дайындау бөлімшесі
Қоспа дайындау бөлімшесін жобалағанда оның орналасуы құю цехында қалып
жасау және өзекше жасау бөлімшелерінің жанында орналасады.
Қалып жасау бөлімшесіндегі автоматты құю тізбегінің қалыптау қоспасы
бірыңғай қалып қоспасы. Автоматты қалып жасау тізбегінің сағаттық қалып
жасауды қамтамасыз ету үшін қоспа дайындау жүйесінің сағаттық өнімділігін
анықтаймыз.
, м3сағ, (1.8)
мұндағы: Q – араластырғыштардың сағаттық өнімділігі, м3сағ;
L, B – опокалардың ішкі өлшемдері, мм, L = 0,8 м (үзындығы), В = 0,7 м
(ені);
h1, h2 – астыңғы және үстінгі опокалардың өлшемдері, h1 ( h2 ( 0,2 м;
QЦ – қалыптау машинасының циклдік өнімділігі, QЦ = 100 қалып сағ;
1,1– қор коэффициенті, қоспа мөлшерінің 10 % тең етіп алынады;
1,15 – шығын коэффициенті, 15 % -ті қалып қоспасының төгіндісі;
q1, q2 – қалып қоспасының бастапқы және тығыздалғаннан кейінгі
тығыздықтары, q1 ( 1100 кгм3; q2 ( 1600 кгм3.
Q ( ( 43 м3сағ,
немесе
Q ( 43 ( 1,1 ( 47,3 тсағ.
Қоспа дайындау бөлімшесі қалып жасау бөлімшесі сағатына 47 т бірыңғай
қалып қоспасын жіберу керек.
Жылына қанша қоспа қажет екендігі 1.9-кестеде көрсетілген.
Бір қалыптағы қоспа мөлшері келесі формуладан анықталады:
VКК = (VҚ – VМЕ),
(1.9а)
QКК = VКК * ρҚ,
(1.9б)
мұндағы VКК – қалыптағы қоспа көлемі, м3;
VҚ – қалып қөлемі, м3:
VҚ = LОП * ВОП * (НОПҮ + НОП А),
LОП, ВОП – опоканың ішкі өлшемдері ұзындығы мен ені, м;
НОПҮ, НОП А – үстінгі және астыңғы опоканың биіктігі;
VҚ = 1,2 * 1,0 * (0,35 + 0,35) = 0,84 м3;
VМЕ – қалыптағы құймалар мен құю жүйесінің жалпы көлемі, м3:
VМЕ = ММЕ ρМЕ;
ММЕ – қалыптың металл сыйымдылығы, яғни қалыптағы құймалар мен құю
жүйесінің жалпы массасы, кг, оны 1.2-кестеден алып толтырамыз;
ρМЕ – құйма металының тығыздығы, кгм3, болат үшін ρМЕ = 7800 кгм3;
QКК – қалыптағы қоспаның салмағы, кг;
ρҚ – тығыздалған қоспаның тығыздығы, кгм3, оны технологиялық қажетті
шамаға тең деп алу мүмкін, соңымен ρҚ = 1600 кгм3 етіп санайық.
Керекті қоспа мөлшерін жасай алатын машина таңдау үшін әдебиеттен
өнімділігі белгілі араластырғыштарды таңдап қалып қоспасының жылдық көлемін
шығару үшін қанша араластырғыш қажет екенін (4( төмендегі формуладан
анықтаймыз:
Nар = , дана (1.10)
мұндағы: Nар – араластырғыштардың есептелген саны, дана;
Q – жылдық бағдарламаға қажет қоспа көлемі (1.9-кестеден алынады), Q =
65103,5 т;
КН – құрал-жабдық жұмысының бірқалыпсыздығы. Cериялық өндіріс үшін: КН
= 1,2...1,3, бұдан КН = 1,25 деп қабылдаймыз.
q – араластырғыштың сағаттық өнімділігі (5( үлгісі 15107 аралстырғыш
үшін q = 38 тсағ;
КЖ – құрал-жабдықтың жүктеме коэффициенті (2( қоспа дайындау бөлімшесі
үшін КЖ = 0,6...0,7, бұдан КЖ = 0,6 деп қабылдаймыз.
Nар = = 0,89 ≈ 1 дана.
Жобаланған 1 дана қоспа дайындау машинасында жүктелу коэффициенті –
0,91.
Қоспа дайындау бөлімшесіне үлгісі 15107 бір араластырғышы қажет.
Өзекше жасау тізбегінде өзекшелерді жасайтын шнекті араластырғыштар
санын есептейміз [2]:
, дана; (1.11)
мұндағы: NӨЗ – өзекше жасайтын шнекті араластырғыштың есептелген саны,
дана;
Q – өзекше қоспасының жалпы жылына қажет көлемі, Q = 4691,4 т;
КН – автоматты өзекше жасау машинаның бір қалыпсыздығы, КН = 1,25 [4];
q – шнекті араластырғыштың бір сағаттағы өнімділігі, q = 1,5 тсағ [1];
FН – құрал-жабдықтың жалпы нақты уақыт қоры, екі ауысым үшін FН =
3890 сағ;
КЖ – автоматты өзекше жасау тізбегінің жүктеме коэффициенті, өзекше
жасау бөлімшесі үшін КЖ = 0,85-0,90, КЖ = 0,85 деп қабылдаймыз.
= 1,2 дана.
Жылдық бағдарламаға қажет өзекшелерді жасау үшін екі дана шнекті
араластырғыш жеткілікті. Енді шнекті араластырғыштың жұмыс істеу жүйесін
қарастырсақ. Шнекті араластырғыштың үстінде ораласқан стационарлық шанаққа
құрғақ кварц құмы беріледі. Ол шанақ астындағы шибер арқылы шнекті
араластырғышқа беріледі. Шнекті араластырғышта құм катализатор насос арқылы
беріліп араласады. Шнекті араластырғыштан қоспа бүршік арқылы өзекше
автоматтың үстінде тұрған шанақты толтырады.
Өзекше жасау бөлімшесіне қызмет көрсететін көпірілі кранды құйма
массасына сай таңдаймыз. Кранның жүк көтергіштігі 2 тонналық және бір
көпірлі кран қызмет көрсетеді [2].
1.5 Кесу-тазалау-өңдеу бөлімшесі
Құймаларды термиялық өңдеу бөлімшесіне жер асты арқылы қалыптау
бөлімшесінің сілку торынан пластиналы конвейер арқылы тасымалдаймыз. Келген
кезде құймалар бақылау арқылы өтеді. Кемісті құймалар жөндеуге жиберіледі.
Ақау құйма, бөлініп алынған құю жұйесі элементтері т.с.с шихта ауыласына
қайта балқытуға әкетеді. Ол үшін беріліс арбаша қарастырылады. Ақауы жоқ
құймаларды алғашқы өңдеу операциясы тазалау болып табылады. Құймалардағы
өзекшелерді түсіру үшін және қалып қоспасынан тазалау үшін құймаларды
тазалауыш барабандарында тазалаймыз. Одан кейін құймалар ацетиленді-оттекті
кескіш Р100 құрылғысы мен құю жүйелерінен ажыратылады.
Құю жүйесінің қалдықтарын тегістеуі арнаулы түрпілі тазартқыш
станоктарда орындалады. Соңдай-ақ құймалардың беттік қабатын тазалау үшін
аспалы және маятникті қырғыш және де ажарлағыш станоктар қолданылады.
Термиялық өңдеу өтпелі пештерде жүргізіледі. Осы құймаларды термиялық
өңдеудің мақсаты:
– ішкі кернеулерді азайту;
– механикалық өңделуін жақсарту;
– қажетті болат құрлымын алу;
– механикалық қасиеттерін қамтамасыз ету.
Термиялық өңдеуден кейін болат маркаларының механикалық және химиялық
құрамдары стандартқа сәйкес болуы қажет.
Құймаларды термиялық өңдеу автоматтандырылған өтпелі пештерде
жүргізіледі. Өтпелі пештің техникалық сипаттамасы: өнімділігі – 4 т сағ;
отын – табиғи газ; отын шығыны – 280 м3 сағ; жоспардағы табандық
габариттері 910 х 580; пештің бір тізбегіндегі табандық сандары – 23; пеш
габариті – 13690 × 3660 мм.
Өтпелі пештерде құймаларды келесі тәртіп бойынша өңдейміз:
– құймаларды пешке 600 °С-тан артық емес температурада отырғызамыз. Бір
сағат ұстаймыз;
– қажетті температураға дейін 2 сағат ұстаймыз;
– төмендегі 1.10 – кесте бойынша құймаларды белгілі температурада
тұрақтандырамыз;
– тұрақтандыру температурасынан 3 сағат аралығында ауада суытамыз.
Жобада жасалынатын жарамды құймалардың барлығы келесі график бойынша
термиялық өңдеуден өткізіледі. Термиялық өңдеудің негізі тұрақтандыру
(нормализация).
1.10-кесте – Болаттарды тұрақтандыру тәртібі
Болат құймаларды тұрақтандырған соң, пештің арнаулы бөлігінде суытылып,
одан кейін құймалар тазартылып жарамды дайын құймалар қоймасына жіберіледі.
2 Кронштейн құймасын дайындаудың технологиялық процесін
дайындау
2.1 Бөлшектің тағайындалуы және техникалық сипаттамасы
Технологиялық тарауымызда кронштейн деген бөлшектің құймасын алу
технологиялық процесті қарастырамыз. Бөлшек массасы 30,2 кг, жадығаты – 35Л
маркалы орташа көміртекті құю болаты. Кронштейн басқа бір бөлшекті ұстау
үшін арналған.
Болашақ алынатын құйманың технологиялық сызбасын жасау және құрастыру
өте маңызды жұмыстардың бірі. Біріншіден, құйма берік, қатты герметикалық
және коррозияға төзімді болуы керек. Екіншіден, берілген салмағы бойынша
және конфигурациясы бойынша өте дәл болу қажет. Үшіншіден, құйманың
технологиясын әзірлеу барысында оның дайындалуы қарапайым және өңдеу
кезінде ыңғайлы болуын ескеру қажет.
Құйып алынатын құйманың құрастырылуы барысында негізінен үлгі
жабдығының дайындалуы төменгі еңбек жұмысы мен материалды қанағат ету
керек. Құйманың конструкциясы қалыпты құрастырғанда және дайындалғанда
қарапайым болуын қамтамасыз етуіміз керек және өзекшелер саны неғұрлым аз
болуы шарт. Құйманың ішкі кеңістігі оңай пішінді болуы қажет. Өзекше
белгілері жеткілікті жағдайда шығыңқы болу керек. Құйылатын бұйымның
құрастырылуы барысында қорытпаның құю қасиеттерін ескерген жөн.
Құйманың технологиялық процесін әзірлеген кезде келесі жағдайларды
қарастырамыз: қалыптау процесін, қалыпта үлгінің орналасуы және қалыпқа
металдың берілуі, үлгінің ажырама сызығы, өзекшелердің орналасуын анықтау;
құю жүйесінің конструкциясын белгілеу және оларды есептеу, құйма сызбасын
дайындау, опока өлшемдерін анықтау, үлгі плитасында үлгі мен құю жүелерінің
орналасуын анықтау [6].
Кронштейн бұйымының конструкциясын талдай отырып оны құюмен аламыз.
Құйма 35Л болат маркасынан дайындауға келеді. Бөлшектің қабырға
қалыңдықтары бірқалыпты өзгереді. Жанасу орындары жұмыр және доңғалану
радиустарының мөлшері жеткілікті.
Құйманың пішінін талдау барысында оны астыңғы және үстіңгі жартылай
қалыптарда орналастырамыз. Құймалар қалыпта орналасқанда, өзекшелердің
берік бекітілуін ескере отырып, құйма мен өзекшені горизонталь
орналастырамыз.
Құю өндірісінде қалыптауды негізінен опокаларда дайындайды. Опока
дегеніміз – қалып қоспасын тығыздау, тасымалдау және металл құйған кезде
ұстап тұруға арналған ерекше жабдық. Опокалардың рамкалары (тік бұрышты,
квадрат, дөңгелек және фасонды) қатты материалдардан шойыннан, болаттан,
алюминийден жасалады. Опока өлшемдерін таңдап алғанда болашақ алынатын
құйманың және құю жүйелерінің элементтерінің өлшемдеріне сай таңдаймыз.
Олардың өлшемдері стандартталған. Опока өлшемдерін МЕСТ 2133-75 аламыз,
біздің жағдайда 1000 × 800 × 250 мм [7].
Опоканы орталықтандыру элементтері. Қалыпты құрастыру дәлдігін
анықтайтын маңызды элементтер опокалардағы қазықтар мен төлкелер болып
табылады. Опокалы қалыптарды құрастыру кезінде қазыққа орталықтандырылған.
Өзекше құрғақ күйінде жоғарғы беріктікке, металл құйған және қатайған
кезде газ өткізгіштік, газ бөлу қабілетіне ие болу қажет. Өзекшелер жасау
үшін арнаулы үлгі кешені қолданылады, оның құрамына өзекше жәшігі,
кептіргіш плиталар және драйерлер жатады. Өзекше жәшіктері ажырамайтын,
қағып босатылатын және ажырамалы болуы мүмкін. Біздің жағдайда өзекше
жәшігі ажырамайтын.
Өзекше жәшігінің жұмыс қуысын өзекше қоспасымен қажетті өзекшені алуға
тиісті қалып болып табылады. Үлгі сияқты өзекше жәшігі ұясының пішіні мен
өлшемдері құйылатын бөлшекте сол өзекшемен жасалатын қуысының пішіні мен
өлшемдерімен айырылады. Өзекшені ұясынан оңай алу үшін жәшіктің тиісті
беттерінде қалыптау еңістері ескеріледі.
Жобада технологиялық дайындалатын құйманың қажетті пішінің алу үшін
өзекшіні қоспа үрлеу автоматты машинасында жасаймыз.
2.2 Құю қалыбы элементтерінің сызбасын дайындау
Ажырау жазықтығын таңдауға құйманың конструкциясы мен өлшемдері,
механикалық өңдеудегі әдіптер шамасы, қалыптау еңістерінің шамасы, қажет
өзекшелер саны мен конфигурациясы, құю жүйелерінің орналасуы және
технологиялық сипаттамалар, құйма сапасы және өндірістің техника-
экономикалық көрсеткіштері (жасау қиындығы, өзіндік құны, қалыптау
материалдарының шығыны, металды қолдану коэффициенті және басқалары)
тәуелді болады. Ажырама жазықтығын таңдау барысында келесі ережелерді
ескерген жөн [8]:
1. Бір ғана ажырама ұсынылады (екі жарты қалыптар немесе жарты
үлгілер);
2. Ажыраманың таңдап алынған жазықтығы қалай қалыптау процесін,
өзекшелердің минимал санын, қалыпты ыңғайлы етіп жинауды қамтамсыз етуі
керек.
Бөлшектің сызбасы А1 форматты ватман бетінде негізгі техникалық
сызбасын жасағанда болашақ алынатын құйманы бөлшек сызбасы ретінде
қарастырамыз.
Басқа белгілер бөлшектің ажырама сызығынан жоғары бағыттаушы Y
бөлшектің үстіңгі қалыпта орналасатынын көрсетеді. Ал А төменгі
бағыттауыш бөлшектің қалыптың астыңғы бөлігінде орналасатынын көрсетеді.
Бұл бағыттауыштар көк түспен көрсетіледі. Сонымен қатар бөлшек ажырама
сызығының үстінде ҮҚ белгісі қойылады. Бұл белгі үлгінің және қалыптың
ажырама екенін білдіреді. Егер ажырамайтын болса, онда жай ғана Қ әрпін
(мағынасы – қалып) қоямыз. Бөлшектің ажырама сызығы тұтас жуан көк
сызықпен көрсетіледі.
Ажыраманың жазықтығын таңдағаннан соң, механикалық өңдеу әдіптерін
таңдауға және құйма мен үлгідегі қалыптау еңістерін таңдауға болады.
Сызбада механикалық өңдеу әдіптерін жіңішке тұтас қызыл түсті сызықпен
көрсетеді. Ал әдіп мөлшері кедір-бұдырлық белгісінің алдында жазылады.
МЕСТ 2309-73 сәйкес кедір-бұдырлықты көрсетеміз.
Құймалар дайындамалар болып саналады, олар беттің қажет сапасы мен
қажет дәлдігіндегі өлшемдерге жету мақсатымен әрі қарай механикалық өңдеуге
жіберіледі. Осы мақсатпен механикалық өңдеу мен қажет кедір-бұдырлығының
белгішесі бар құйманың сәйкес беттерінде механикалық өңдеудегі әдіптер
ескеріледі. Құймалар үшін әдіптер шамасы стандарт бойынша ең үлкен
габариттерімен және номиналды өлшемдері бойынша арнаулы кестелерден
алынады.
Берілген құйманың жасалынбайтын өлшемдері шағын тесіктерді жіңішке
тұтас сызықпен сызып, механикалық өңдеуге жібереміз.
Еңістердің шамасын МЕСТ 3220-80 бойынша белгілерді еңістер үлгі
жасалатын материалға және құйманың немесе үлгі учаскісінің биіктігіне
саламыз. Өңделетін беттердегі еңістер механикалық өңдеу кезінде кетеді,
сызбада олар өңдеуге арналған әдіппен тұтасады. Құйма сызбасындағы өлшемдер
МЕСТ 26645-85 рұқсат етілген ауытқумен бірге қойылады. Ал ауытқулардың
шамасын құймаладың дәлдік класымен олардың өлшемдеріне сәйкес болады.
Одан кейін өзекшелер мен олар белгілерін белгілейді.
Өзекше дегеніміз – міндет арту тесіктерін жасау, қиын орындарды алу
үшін арналған құю қалыптарының жеке бір элементі. Ол жеке жасалады және
құрастыру кезінде қалып ішінде орналасады. Өзекшені қалыпта бекіту үшін
өзекшенің ерекше шығыңқы орындары, белгілері қарастырылады. Бұл белгілер
қалыпта өзекшелердің қозғалып немесе қисайып кетпеу шараларынан қамтамасыз
етеді. Белгілердің шамасы арнаулы кестелерден аламыз.
Өзекше нұсқасы мен белгілері жіңішке кок сызықпен түсіріледі. Біз бір
өзекше пайдаланамыз. Ол үш тесігі мен құйма қуысын қалыптастырады.
2.3 Үстемені есептеу
Болаттың шөгуі үлкен болғандықтан, шөгу қуысы болдырмау үшін үстеме
немесе қоректендіргіш бабышкалар қолданады. Шөгу ақаулары құйманың
термиялық түйіндері деп аталатын металл жергілікті шоғырланған орындарында
байқалады.
Болат шөгуді қоректендіру мақсатымен жабық құрама (конус пен жарты
сфера тәрізді) үстеме пайдаланамыз. Үстеме диаметірін келесі өрнек арқылы
есептеуге болады [9]:
D = , (2.1)
мұндағы D, – үстеме диаметрі, мм;
α – үстеме пішінің ескеретін коэффициент, α = 1,02;
х – үстеменің үнемсіздік коэффициенті, біздің жағдайымызда х = 6;
β – металдағы жалпы көлемдік шөгу, орташа көміртекті болат үшін β =
0,072;
Vт – термиялық түйіннің көлемі, мм3.
3-беттегі құю қалыбы элементтері сызбасына сүйеніп түйіннің формасын
тік бұрышты түзу призма деп жуықтауға болады, сонда:
Vт = Ат × Вт × Hт;
(2.2)
Ат – термиялық түйіннің ені, Ат = 225 мм;
Вт – термиялық түйіннің ұзындығы, Вт = 70 мм;
Hт – термиялық түйіннің қалындығы, құйма қабырғасы еніне тең: Hт =
60 мм.
Vт = 225 × 70 × 60 = 945000 мм3 = 945 см3.
D = = 9,0 см.
Сөйтіп, устеме диаметрін 90 мм тең, биіктігін 1,3 диаметіріне тең етіп
аламыз, сөйтіп Hт = 117 мм.
2.4 Құю қоректендіру жүйесін есептеу
Қалыпта төрт құйма орналасады. Әрбір құйма металды екі қоректендіргіш
арқылы береді. Құю жүйесі ажырама беті бойымен металл беретін бүйірлік
болып табылады. Құю жүйесінің типін таңдағаннан кейін құймаға металды
беретін құю жүйелерінің элементтерінің көлденең қимасын және өлшемдерін
табамыз. Есептеудің әртүрлі әдістері бар. Ең жиі кездесетін Озанн-Диттердің
әдісі [8].
Басында құю жүйесінің ең жіңішке қимасын есептеп алады:
; (2.3)
мұндағы: G – бір құймаға келетін құю жүйесінің мөлшері ретінде алынған
құйманың салмағының жалпы массасы, кг;
τ – құюдың мерзімі, сек;
ρ – қорытпа тығыздығы, ρ = 7,2 гсм3;
μ – шығын коэффициенті, μ = 0,4;
g – еркін түсу үдеуі, g = 981 cмс2;
Нр –есептелетін статикалық арын, см..
Жалпы массасы былай есептеледі:
G = m n + mкк; (2.4)
мұндағы: m – құйманың массасы, кг;
n – бір қалыпқа келетін құймалардың саны, дана;
mкк – құю жүйесінің массасы, кг.
Құю жүйесінің массасын құйманың шамамен 25 % тең деп алуға болады.
Сонда:
G = 30,2 × 4 + 0,25 × 30,2 × 4 = 151 кг.
Құю мерзімі былай есептелінеді [7]:
, (2.5)
τ = = 13,7 с.
Есептік статикалық арын [8]:
(2.6)
мұндағы: Н0 – тұрғыштың биіктігі, см;
р – құйманың қалыпқа металл беру орнынан есептелетін биіктігі, см;
с – құйманың жалпы биіктігі, см.
= 22,5 см.
Табылған деректерді (2.3) формулаға қоямыз:
∑Fкор = = 18,56 см2.
Бір қоректендіргіштің қөлденең қимасының ауданың тапсақ:
Fкор = ; (2.7)
мұндағы: n – қоректендіргіштің саны, n = 8.
Fкор = 18,56 8 = 2,32 см2.
Қоректендіргіштің, қожұстағыштың, тұрғыштың өлшемдерін келесі қатынас
арқылы анықталады: Кіші сериялы құю цехында жасалатын болашақ құйма
материалы болат болғандықтан, олардың құю жүйелерінің элементтерінің
қатынасы мынадай болады [9].
∑Fкор : ∑Fқұ : ∑Fтұр = 1 : 1,1 : 1,1. (2.8)
Сөйтіп, қожұстағыштардың жалпы ауданы:
∑Fқұ = ∑Fкор × 1,1 = 18,56 × 1,1 = 20,4 см2. (2.9)
Қожұстағыштар саны екеу болуымен біреудің ауданы келесі формаламен
табылады:
Fқұ = ∑Fқұ 2;
(2.10)
Fқұ = 20,4 2 = 10,2 см2.
Тұрғыш:
∑Fтұр = ∑Fкор × 1,1 = 18,56 × 1,1 = 20,4 см2. (2.11)
Тұрғыштың диаметрі:
dтұр = 2 × ;.
(2.12)
dтұр = 2 × = 5,1 см.;
Құю жүйесі элементтерінің өлшемдерін [] анықтамалықтағы кесте арқылы
таңдаймыз. Элементтер қималары өлшемдерімен төменгіде берілген. 2.1-суретте
қоректендіргіштің, 2.2-суретте қож ұстағыштың, 2.3-суретте тұргыштың
қималары түсірілген.
2.5 Үлгі кешені
Машина жасаудың үздіксіз дамуы құймалар сапасы мен дәлдігіне жоғары
талап қояды. Өз ретіне, құйманың сапасы және дәлдігі үлгі жабдығын жасау
сапасымен өте тығыз байланысты.
Құйма алу үшін құю жабдығын әр түрлі материалдардан жасайды.
Қалыптастыру кезінде құю қалыбының жұмыс қуысын жасау үшін қажетті
бұйымдардан тұратын құю жабдығының бөлігін үлгі кешені деп айтамыз. Үлгі
кешенінің құрамына құйма мен құю-қоректендіру жүйесінің элементтерінің
үлгісі, оларды бекіту немесе орнату үшін қолданылатын үлгі плиталары,
өзекше жәшіктері, кептіргіш плиталар, өзекше мен қалыпты жинау, жетілдіру
және бақылау үшін арналған әр түрлі бұйымдар жатады. Құйманың үлгісі
дегеніміз – бұл құю қалыбы кешені мен өлшемдеріне тиісті деталь алу үшін
қолданылатын үлгі жабдығының бөлігі. Үлгі плитасы құю қалыбының ажырау
бетін қалыптастырады және құйма үлгісінің бөліктері мен құю қоректендіру
жүйесі элементтерінің үлгілерін бекіту міндетін атқарады [10].
Үлгі кешені келесі негізгі талаптарды қанағаттандыру керек:
- геометриялық пішіні мен өлшемдері белгілі құйма алуды қамтамасыз етуі
керек;
- жоғары беріктігі мен ұзақ уақытқа жарамдылығы;
- кешеннің массасы ең кіші және пайдалануы қолайлы болуы керек;
- жөндеу жұмыстарын есепке алғанда кешен құны ең төмен болу керек;
- пайдаланудың белгілі бір мерзімінде өлшемдер мен беріктігін сақтауы
қажет [4].
Үлгі материалы өндірістің сериялылығы мен құйманың дәлдік класына
байланысты анықталады. Сериялық өндіріс болуымен металл үлгілерін
қолданамыз, және де олар металл үлгі плиталарында бекітіледі.
2.6 Қалып және өзекше қоспалары
Шойын және болат құймалар дымқыл және құрғақ құм қалыптарда
дайындалады. Құймаларды дымқыл қалыптарда алу процесі құйма дайындау
циклінің қысқаруына қатысты үнемдірек.
Бөлшектің конструкциясы және технологиялық шарттардың талдауы бойынша
құйманы бір реттік құм-балшық әзірленуінің мүмкіндігі бар. Осындай салмақ
және өлшемдері бар құйманы жасап алғанда құм-балшықты қалып ең тиімді және
де дайын бұйымдардың сапасына бүкіл техникалық талаптар қамтамасыз етеді.
Қалып және өзекше қоспаларын мынадай қасиеттер сипаттайды: отқа
төзімділік, пластикалылық, беріктік, газ өткізгіштік, газ бөліп шығаруға
қабілеттілік, гигроскопиялылық, термохимиялық тұрақтық сұйық металға
қатысты, үгілгіштік, қағылғыштық, ұзаққа төзімділік және т.б.
Құм қалып және өзекше қоспасының негізгі компоненті болып табылады. Құм
мен балшық таудың шөккен кеніне жатады. Кварц қаптау құмының негізгі
компонентіне жатады. Таза кварц деп – кремнийдің қос тотығын немесе SiO2
кремнеземін айтады. Оның отқа төзімділік қасиеті өте жоғары (балқу
температурасы 1700 °С-тен аса). Қалып қоспасының 90-98 %-і таза кварц,
қалғаны – түрлі қоспалар.
Өзекше және қалып қоспаларындағы байланыстырғыш материалдарының шикізат
және құрғақ күйінде белгілі беріктігін қамтамасыз етеді. Ол қалыптың тез
кебуі, өзекшенің жылдам құрғауын, ең төменгі гигроскопиялықғын, түсіру
кезінде құймадан өзекшенің оңай алынуын, өзекшенің бекемділігін, қоспаның
пластикалылығын қамтамасыз ететін және бұдан да басқа қасиеттері бар
байланыстырғыштар арзан және өңделетін болуы керек.
Балшық қалып және өзекше қоспаларының байланыстырғышы болып табылады.
Құм түйіршіктерін айнала отырып, оларды бір-біріне жабыстырады да қоспаға
беріктік және пластикалық қасиет бараді. Балшық деп бөлшектер мөлшері 0,022
мм-ден кіші материалды айтады. Балшықтың бөлшектері өлшемдері, неғұрлым
кішкенай болса, оның байланыстырғыш қасиеті соғұрлым жоғары болады және
дисперсиялылығы артады. Құрғақ күйде балшықты белгілі мөлшерде сумен
араластырса, ол пластикалық болады.
Болат құймасы үшін қалыптау қоспасының құрамы: пайдаланылған қоспа – 90-
92%, жаңа кварц құмы – 6,5-8 %, балшық – 1,0-1,5 %, КБЖ байланыстырғышы –
0,5-1,0 %. Ылғалдығыт 3,4-4,5 % [7].
Қалып қоспасын дайындау үшін катокты араластырғышты тағайындаймыз.
Құймалар конструкциясында ішкі жұмыстарды атқаратын өзекшелер арнайы
қасиеттерге ие болу керек. Құю процесінде өзекшелерге қалыппен
салыстырғанда қаншалықты балқымамен қоршалғандығына қарай термиялық және
механикалық әсер көп болады. Бұл қасиетті балшық қанағаттандыра алмайды.
Бұдан басқа өзекшелер конфигурациясы, көбінесе, күрделі болып келеді. Ал
қалыпқа құю кезінде қорытпа өзекшені бұзып кетпеуі үшін, ол жоғарғы физика-
механикалық қасиеттерге ие болуы керек [6].
Сондықтан өзекше қоспасына қаталдырақ талаптар қойылады. Құрғақ
жағдайдағы өзекше қоспасының беріктігі мен бет қаттылығы қалыпқа қарағанда
жоғары болуы керек. Өзекше қоспалары үлкен отқа төзімділікке, әсіресе,
дымқыл қалыпқа құюда жоғары газөткізгіштікке және төмен газбөлгіштікке,
жақсы босатылушылыққа ие болуы керек.
Өзекше қоспасының құрамын [6, 7] әдебиет негізіне ... жалғасы
Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.
Қазақстан Республикасы ішкі нарығының бәсекелестікке қабілеттілігін
көтеруде өндіріс ошақтарына, яғни өнеркәсіпке аса зор көңіл бөлуде.
Қазақстан Республикасында машина жасаудың дамуы оның өнімділігін арттыруды
қажет етеді.
Қазіргі кезде қоғамдағы нарықтық қатынастардың дамуында машина жасау
өндірісіндегі технологиялық прогрестің бірден-бір маңызды факторы
өндірістегі технологиялық прогресті жетілдіру болып табылады. Машина жасау
өндірісі көп салалы және жан-жақты даму үстінде. Соның ішінде құю өндірісі
өнім түрі жағынан көптеп шығаратын машина жасау өндірісінің үлкен бір
саласы болып табылады. Құю өндірісіндегі технологиялық процесті таңдағанда
онаң өндіріске ең тиімді, ең ыңғайлы жағдайын қарастырамыз. Сонымен қатар
таңдалған құрал-жабдық бүгінгі күн талабына сай механикаландырылған және
автоматтандырылған болу қажет.
Дипломдық жобалаудың тақырыбы: “Қазақмыс” корпорациясы ҚҚМЗ
жағдайындағы жылына қуаттылығы 15 мың т. орташа болат құймаларын өндіру
цехының жобасы”. Дипломдық жобалаудың негізі дипломдық практикада болған
құю цехының жобасы бойынша жасалды.
Құю цехындағы балқыту бөлімшесі кәзіргі заман металлургиялық типті
электр доғалы пештерімен жабдықталды. Қалыптар жасау үшін автоматты
қалыптау-құю-босату тізбегі қарастырылады. Автоматты құю тізбегі қол
еңбегін жеңілдетіп, сапалы өнім алуға негізделген. Тізбектің көптеген
бөліктері механикаландырылған және автоматтандырылған.
Жобаның технологиялық тарауында негізгі құю цехынан алған құйма
номенклатурасынан кронштейн деген құйма сызбасының технологиясы
қарастырылады. Осы технологиялық бөлімде сапалы әрі құю технологиясы
жетілдірілген құйма жағдайы жасалды.
Дипломдық жобаның ерекше бөлімінде электр доғалы пештің еңкейту
құрылғысының жобасын жасап, оның негізгі деген ең тиімді параметрлерін
анықтадым. Жабдықтауда ЭДП-нің жетек механизімін қайта жабдықтадым және
негізгі көрсеткіштері анықталды.
Еңбекті қорғау бөлімінде адам өміріне, денсаулығына ең қауіпті деген
факторларды анықтап, оларды болдырмаудың жолдары қарастырыла отырып, құю
цехының барлық бөлімшелері барынша қауіпсіз және экологиялық тиімді құрал-
жабдықтармен жабдықталды.
Экологиялық бөлімде жалпы өндірістік экологияны қарастырдым. Өндірістен
шыққан қалдықтарды қайта пайдалану немесе оларды залалсыздандыру шаралары
қарастырылады.
Жобаның экономикалық бөлімінде жаңадан жобаланған цех жобасы мен оған
орнатылған жаңа құрал-жабдықтардың күрделі қаржыларын және жұмысшылар еңбек
ақысын тағайындап, цехтың барлық шығындарын ескере отырып жылдық пайданы
анықтап, цехтың өзін-өзі ақтау мерзімі анықталады.
1 Құю цехының жобасы
Дипломдық жобада құю цехының жобасы жаңадан жобаланды. Цех жобасына
келесі бөлімшелер: балқыту, қалыптау-құю-суыту-босату, өзекше жасау, қоспа
дайындау, шихта материалдарын сақтау және құйманы соңғы өңдеу бөлімшелері
кіреді. Цехтағы барлық құрал-жабдықтар жаңадан жабдықталды. Дипломдық
жобаның тақырыбына сайкес цехты жобалау үшін келесі цех бөлімшелерін
жобалаймыз.
1.1 Балқыту бөлімшесі
Цех жобасындағы жылына 15 мың тонна жарамды болат құймалар алу үшін.
Құймалар көбінесе маркасы 35Л орташа көміртекті болаттан өндіріледі. 1.1-
кестеде сол болаттың химиялық құрамы көрсетілген. Цехта шығарылатын
құймалар номенклатурасы 1.2-кестеде келтірілген. Құю цехының әрбір
бөлімшелерінде әртүрлі қызметтер атқарылыды. Соның бірі балқыту бөлімшесі
болып табылады.
Балқыту бөлімшесі құю цехының жобасында шихта бөлімшесінен кейін жеке
ауданшада орналасқан. Балқыту бөлімшесін жобалау үшін жылдық бағдарламаға
қажетті сұйық металл шамасын анықтаймыз. Балқыту бөліміндегі негізгі
көрсеткіштерді 1.3-кесте бойынша анықтаймыз. Шығаратын құйма
номенклатурасына сай 1.3-кестеде құйма массасы, құйғыштар массасы және бір
құймаға қажет сұйық металл мәліметтері базалық өнер кәсіп құю цехынан
алынған. 1.3-кесте бойынша ақауларды қосқанда құймалардың жылдық шамасын
есепке ала отырып, жылдық бағдарламаға қажет сұйық металл шамасын
анықтаймыз.
Осы 1.3-кесте бойынша әрбір қорытпа маркасы үшін металл төгу балансы
есептелді және келесі 1.4-кестемен көрсетілді. Бұндағы кему және қайтымсыз
шығындар 3 % көлемінде [1] мәліметтерінен алынған. Төгілген метал және құю
кезіндедегі ақаулар [2] мәліметтерінен алынған. Құю қорытпасын балқыту осы
цех жобасы бойынша тұрақты токты электр доғалы пеші пайдаланады. Ал базалық
құю цехында тұрған үлгісі ДСП-1,5 сыйымдылығы 1,5 т айнымалы токты екі
электр доғалы пеші болған. Осы пеште кему және қайтымсыз шығындар 6-6,5 %
болса, тұрақты токты электр доғалы пешінде 3 %-ті құрайды.
Шихта материалдарының сұраныс есебі 1.5-кестеде қандай материалдардың
шығыны туралы көрсетілген.
Осы өндірістік бағдарламаға қажетті сұйық металл шамасына сай қажетті
пештер шамасын анықтаймыз. Сонымен қатар балқыту пештерін таңдағанда келесі
факторларға мән береміз:
1.Техника-технологиялық: бұған негізінен қорытпа түрі және маркасы
бойынша оған қойылатын талаптар, дайындалатын құйманың технологиялық
параметрлері, өндіріс сипаты, шихта материалдары және т.
1.5-кесте. – Шихта материалдарына сұраныс есебі
№ Материал атауы Мөлшері
% т
1 Көміртекті болат сынықтары 56,9 11340
2 Қайта өнделетін шойын 9,6 1913
3 Сұр шойын сынығы 7,0 1395
4 Ферромарганец 0,37 74
5 Ферросилиций 1,36 271
6 Алюминий екінші 0,07 14
7 Меншікті қайтарым 24,7 4923
8 Барлық металл төгу 100 19930
9 Өндірістің барлық шығындары 30,7 6119
Сол уақыттағы меншікті қайтарым 24,7 4923
Кему және қайтымсыз шығындар 6 1196
10 Жарамды құю 75,3 15000
2. Экономикалық: басқа пештермен салыстырғандағы артықшылықтары,
энергия тұтынуы және шығындары мен тиімділіктері ескеріледі.
3. Санитарлық-гигиеналық және экологиялық: еңбек жағдайын бағалау,
шығаратын зияндылықтар көлемі және локализация және қайта жарату шығындары.
Осы факторларды ескере отырып, жобаланатын құю цехында пайдаланған
айнымалы электр доғалы пешті [3] әдебиет мәліметінен тұрақты токты электр
доғалы пешіне ауыстырдым. Бұл тұрақты токты ЭДП-і соңғы жылдары шыққан жаңа
пештердің бірі болып табылады. Тұрақты токты ЭДП-нің айнымалы токты ЭДП-ен
көптеген артықшылықтары, тиімділігі және айырмашылықтары бар. Құю цехы
негізінен болат құю цехы болғандықтан, бұл тұрақты токты ЭДП-і болат
қорытпасының балқыту талаптарын қанағаттандыра алады.
Тұрақты токты ЭДП-нің [3] әдебиетіне сүйене отырып, оның
артықшылықтарын, тиімділігін және жұмыс істеу процесін сипаттайық.
Сыйымдылығы 6 тонна тұрақты токты ЭДП-не легірленген көміртекті болат
қорытпасын балқытқанда экологиялық жағынан шаңның шығуы –0,7914 гс, ал
шаңның рұқсат етілген шегі – 0,9853 гс, Мn-тің шығуы-0,026562 гс-ті
құраса, рұқсат етілген шегі – 0,1486 гс.
Осы пеште электр энергиясын экономдауда 188,6 кВт сағт, яғни 23 %,
графиттелген электродтар шығыны – 1,39 кгт яғни, 3,8 %-ке аз пайдаланады ,
айнымалы электр доғалы ЭДП-ке қарағанда.
Балқыту кезінде айнымалы токты ЭДП-не қарағанда кему және қайтымсыз
шығындар 1,0-1,5 %-ке, яғни 1 тонна болат қорытпасынан 50-60 кг металл
үнемдейді. Кему және қайтымсыз шығындардың азаюынан ферромарганецті үнемдеу
11,6 кгт азайған.
Жаңа пеш қыздыру және балқыту кезінде айнымалы токты пешпен
салыстырғанда біраз айырмашылықтары бар:
- бір ғана электр доғасы шихта бетінің бір нүктесінен бастап басқа
беттеріне тарала отырып, барлық пеш қуысын доға астында қыздырады.
- ең бастысы: әрдайым араласып отырған металдың қыздырылған бөлігін
ваннаның басқа жақтарына таратып, доға астына “суық” металды беріп отырады.
Сонда барлық пеш қуысындағы температура бірдей болады;
- электр тогының әсерінен жанған доға атмосфераға артық қысым тудырады.
Ол қысымдар сорғыштар арқылы шығарылады. Бұл металдың кемуін азайтады;
- металдың балқу уақыты 15-20 минутқа азаяды.
Балқу кезінде 3 негізгі электр тәртібін жүргізеді:
1. Бастапқы балқыту. Тізбек іске қосылғанда бастапқыда ток күші 3 кА
және кернеу 200 В. Одан кейін ақырындап ток күшін 705 кА және кернеуді 550-
560 В дейін қосып 12 мин аралығында іске асады.
2. Параллель жұмыс режимін өзгерткіш секциясы арқылы қосып, 15 кА және
260 В көтереміз. Бұл уақытта бесінші трансформатор сатысынан электрод
толығымен қосылады. 3 мин жұмыстан кейін балқыма араласа бастайды.
3. Параллель өзгерткіш секциясын қосқанда 4-ші сатылы трансформатордағы
ток күші 15 кА және кернеуі 190-210 В болады.
Пайдаланатын электрод негізі екі бөліктен тұрады: активті бөліктен және
ішкі жағында электр шлакты мыс құймасы. Екінші бөлігі пештің астыңғы
жағынан шығып, арнаулы салқындатқыш сумен суытылып тұрады. Осы себепті
тұрақты токты электр доғалы пешін аламыз.
Балқыту бөлімшесіне қанша пеш қажет екенін келесі (1.1)-формула бойынша
анықтаймыз [4]:
дана, [4] (1.1)
мұндағы: N – есептелген пеш саны, дана;
QЖ – жылдық бағдарламаға қажет сұйық металл көлемі, QЖ = 18750 т;
KН – құрал-жабдықтың бір қалыпсыздығын ескеретін коэффициент; KН-ді
өндіріс түріне қарай таңдайды. Бұл жобада орташа сериялық өндіріс
болғандықтан KН = 1,1...1,3, KН = 1,1 деп қабылдаймыз;
q – балқу пешінің сағаттағы өнімділігі, тсағ; q = 2,7 тсағ;
FЭ – құрал-жабдық жұмысының нақты уақыт қоры, сағ, Fэ = 3890 сағ екі
ауысымды жұмыс үшін;
KЖ – құрал-жабдық жүктемесін ескеретін коэффициент, балқыту
бөлімшесіндегі құрал-жабдықтар үшін KЖ = 0,7...0,85 аралығында,
KЖ = 0,8 деп қабылдаймыз.
(1.1)-формула бойынша пеш саның анықтаймыз:
N = = 2,5 дана.
Сыйымдылығы 6 т үш тұрақты токты элект доғалы пешін таңдаймыз.
Жуықталған 3 дана пештің жүктелу коэффициенті 0,74 тең.
Балқыту бөлімшесінде қосымша құрал-жабдыққа негізінен шихталарды пешке
салатын, пеш футеровкасын қыздыратын құрылғылары, тасымалдаушы және құюшы
шөміштер және оларды жөндейтін құралдар, шөміш футеровкасын кептіретін және
қыздыратын құрал-жабдықтар, тасымалдау құрал-жабдықтары.
Құю цехының қалыптау бөліміндегі негізгі құрал-жабдық автоматты құю
тізбегі болғандықтан, ондағы құю шөміші тығынды шөміш құюға негізделген.
Бұл шөміштердің сыйымдылықтары 1 т, 3 т. Шөміштердің футеровкасын арнайы
футерлеу аймағында жасалады. Шөміштердің негізгі футеровкасы шамот және
магнезит сияқты отқа төзімді кірпіштермен қалайды. Байланыстырғыш зат
ретінде 52 % кварц құмы, 26 % отқа төзімді балшық және 12 % жағдайында
ылғал болуы қажет. Шөміштерді футерлеп болғаннан кейін оларды 600...700 °С
аралығында табиғи газдармен кептіріп қыздырады.Бұл кептіру-қыздыру
құрылғылары шөміштерді футерлеу аймағында орналасқан.
Шихта бөлімшесінен келген шихта материалдары пеш қуысына көпірлі кран
көмегімен қауға арқылы тасымалданады. Тасымалдау крандарын таңдағанда
пайдаланатын пеш сыйымдылығына сай жүк көтергіштігін анықтаймыз.
[1] әдебиеттен жобадағы пештер үшін көтергіштігі 205 тонналық кранды
қабылдаймыз. Крандардың негізгі қызметі шөмішке құйылған балқыған металды
қалыптау бөлімшелеріне жеткізу және басқа жұмыстарды атқарады.
1.2 Қалыптау-құю-босату бөлімшесі
Қалыптау-құю-босату бөлімшесін жобалағанда өндіріс сериялығын,
шығаратын цех өнімі құймалардың габариттері және массалары бойынша қалыптау
бөлімшесін құрал-жабдықтарымен жабдықтаймыз.
Өндіріс сериялы болғандықтан құймаларды дымқыл қалыптарда қалыптаймыз.
Шығарылатын құймалардың габариттері шағын және массалары бойынша кішкентай
массасын құрайды. Бұл құймаларға бір типті опокалар яғни, 1000×800×250250
мм опокаларын аламыз.
Құю цехының қалыптау бөлімшесінде механизмдері автоматтандырылған және
механикаландырылған автоматты құю тізбегін орналастырамыз. Бұл автоматты
құю тізбегін өндіріс сериялығына, құймалардың орташа массасына және жылдық
бағдарламаға қажет қалыптар шамасын жасай алатын машина санына сай
таңдаймыз.
Қалыптау бөлімшесінде жылдық бағдарламаға қажет қалыптар шамасын 1.6
-кесте бойынша анықтаймыз. Қалып ақаулар шамасы [2] 2 % көлемінде
қабылдаймыз. Жылдық бағдарламаға қажет (ақаумен қосқанда) қалыптар шамасы
белгілі болған соң үлгісі Кюнкель - Вагнер типті кешенді автоматты
қалыптау-құю-босату тізбегінің санын анықтаймыз. Ол келесі формуладан [4]
анықталады:
NҚМ = дана, (1.2)
мұндағы: NҚМ – құю тізбектерінің есептелген саны;
QҚ –жылдық бағдарламаға қажет қалыптар шамасы, QҚ = 125609 дана;
KН – құрал-жабдық жұмысының бір қалыпсыздығы, сериялық өндіріс бойынша
KH = 1,1...1,3, KH = 1,1 деп қабылдаймыз;
q – тізбектің өнімділігі, q = 100 данасағ;
FН – құрал-жабдық жұмысының нақты уақыт қоры, FН = 3890 сағ екі ауысым
үшін [1];
KЖ – машина жүктемесінің коэффициенті, қалыптау бөлімі үшін KЖ =
0,75...0,85, KЖ = 0,85 деп қабылдаймыз.
NҚМ = = 0,80 дана.
Қалыптау бөлімшесінде бір автоматты құю тізбегі жеткілікті. Оның
жүктелу коэффициенті 0,80 тең.
Таңдалған кешенді автоматты құю тізбегінің үлгісі Кюнкель - Вагнер.
Дымқыл құм балшық қалыптарында шойын және болат құймаларын қалыптауға,
сериялық өндіріс түріне пайдаланатын автоматты құю тізбегі болып табылады.
Қалып жасау әдісі болып сілку мен жаншу табылады, және де жаншу сілкуден
кейін немесе сілкумен қоса орындалуы мүмкін. Тізбекте бір позициялы сілкіп-
жаншитын қалыптау машинасы пайдаланады. Машина мен оның қомекші құрал-
жабдықтары ағынды блок-тізбек түрінде ұйымдастырылған, жұмысы толығымен
автоматтандырылған. Қажетті өнімділікті қамтамасыз ету мақсатымен құю
тізбегінде екі осындай блок-линия орнатылған.
Автоматты құю тізбегінде құйманы жасау үшін келесі технологиялық
процестер орындалады: үздіксіз қозғалатын құю конвейерінен бос опокаларды
итеріп алады, опокалар жинағын ажыратып, қалыптау машинасына береді,
жоғарғы және төменгі жарты қалыптар жасалады, төменгі жарты қалыпты
аударады, өзекше орнату үшін жоғарғы және астыңғы жарты қалыпты аралық
конвейерге орналастырады, қалыптарды құрастырады және құю конвейеріне
береді, қалыптарды жүктермен бастырады, қалыптарға металл құю, жүктерді
алады, құймаларды салқындатады, қалыптан қоспа кесегін сығып шығарып
босатқыш инерциялық торына беріп, құймаларды қоспадан ажыратады, опока
беттерін жабысқан қоспадан тазалайды және бос опокаларды қалыптау аймағына
жіберді.
Автоматты құю тізбегінің техникалық сипаттамасы: опоканың ішкі
өлшемдері 1000 × 800 × 250250 мм, өнімділігі – 100 қалыпсағ, бір кезекте
тізбекке қызмет көрсететін адамдар саны – 5, қалыптың орташа металл
сыйымдылығы – 50 кг, пайдаланатын қуаты – 54 кВт, гидравликалық жүйедегі
жұмыс қысымы – 4 МПа, тізбектің габаритті өлшемдері (үзындығы × ені ×
биіктігі) 52 620 × 9 750 × 4 800 мм [5].
Келесі формула бойынша автоматты құю тізбегінің конвейер жылдамдығын
υK анықтаймыз [4]:
υK = , ммин,
(1.3)
мұндағы: qК – тізбек өнімділігі, qК = 100 қалыпсағ;
lК – конвейер адымы, lК = 1 м;
η – конвейердің орындалу коэффициенті, η = 0,85.
υK = 100·× 1 60 × 0,85 = 1,96 ммин.
Келесі формулалар бойынша өзекшелерді орналастыру, құю, суыту
ауданшаларының ұзындықтарын анықтаймыз [4]:
LӨЗ = υК × τ ӨЗ, м,
(1.4)
мұндағы: τӨЗ – өзекшені орналастыру уақыты, τӨЗ = 2 мин;
LӨЗ = 1,96 × 2 = 3,92 ≈ 4 м.
Қалыптарға сұйық металл құю аралығы:
LҚҰЮ = υК × τҚҰЮ, м,
(1.5)
мұндағы: τҚҰЮ – қалып қуысын толтыру уақыты, τҚҰЮ = 15 сек;
LҚҰЮ = 1,96 × 15 = 4,35 ≈ 5 м.
Құйылған қалыптардың салқындату аймағы:
LСАЛ = υК × τСАЛ, м,
(1.6)
мұндағы: τСАЛ – қалыптар салқындатудың орташа уақыты, τСАЛ = 25 мин.
LСАЛ = 1,96 × 25 = 49 м.
Сұйық металды конвейер бойындағы дайын қалыптарға құю үшін
автоматтандырылған және механикаландырылған құрал-жабдықтар қолданамыз.
Балқыту бөлімшесінен келген шөміштегі сұйық металды кран арқылы
тізбектің құю аймағына алып келіп, арнаулы механикаландырылған құрылғыға
орналастырамыз. Шөмішті гидроцилиндрдің көмегімен қисайта аламыз. Ал осы
шөмішпен тізбектің қасында құю автоматы орналасқан. Сұйық металды шөміштен
құю автоматына құямыз. Ал құю автоматының шүмегі қалып үстіндегі қүю
тостағанына орналасады. Қалып қуысын сұйық металл толтырған соң, қалыптағы
көздер (выпоры) арқылы фотоэлементтің көмегімен қалып қуысы толғаны
анықталады. Содан соң құю тостағанына тигель артқы шүмегі арқылы қайта
құйылады. Сонымен қатар осы құю аймағының дәл үстінде жергілікті желдеткіш
шатыры орналасқан.
Тасымалдау құрал-жабдығы болып жылжымалы кран табылады. Қалыптау
бөлімшесі үшін [1] әдебиеттен опоканың максималды өлшеміне және ең үлкен
құйма салмағы бойынша крандардың жүк көтергіштігін анықтаймыз, яғни 10
тонналық екі кран.
1.3 Өзекше жасау бөлімшесі
Өзекше бөлімшесінің жобасын жасағанда өндіріс серялығын, шығаратын
құймалардың орташа массасы және жылдық бағдарламаға қажет жарамды құймалар
шамасы ескеріледі. Сонымен қатар өзекше бөлімін жобалағанда өзекшелерді
әзірлейтін технологиялық процес барынша қарапайым пайдаланылатын құрал-
жабдық экологиялық жағынан таза және экономикалық жағынан тиімді болу қажет
[6].
Өзекшелерді жасау үшін әрібір өзекшенің көлемін әрібір құймаға қанша
өзекшеден келетінін анықтаймыз. Содан соң жалпы жылына қанша өзекше жасау
керек екенін 1.7-кесте бойынша анықтаймыз. Өзекшелердің салмағы 0,5...10 кг
аралығында. Өзекшелердің орташа салмағы арқылы қажет өзекше жасау тізбегін
таңдай аламыз.
Төменде келтірілген 1.7-кесте бойынша құймаларға қажет өзекшелердің
жалпы санын анықтаймыз. Сонымен қатар өзекше жасау қоспасының түрін
анықтаймыз. Өзекше жасау қоспасының жылдық шығынын 6 % шамасында [2]
әдебиет мәлімет бойынша анықталады.
Өзекше қоспасының құрамын 1.8-кестеде көрсетілгендей [7] әдебиет
негізіне сүйене таңдалады. Өзекше жасау қоспасының негізгі құрамы
толықтырғыш ретінде кварц құмы маркасы ОБ1К – 96,9 %, байланыстырғыш
ретінде жасанды шайыр СФ-480 – 2,5 %, катализатор М1 – 0,6 % мөлшерінде
қолданылады. Құрамындағы химиялық байланыстырғыштар бар, бұл қоспа өзекшені
жылынатын жәшікте жасауға арналған қоспа болып саналады. Қоспаға сипаттама
берсек тірілігі – 3 сағат, ЗИЛ әдістемесі бойынша анықталған аққыштығы – 50
, % дымқыл күйіндегі қысылу беріктігі – 0,005 МПа, құрғак күйіндегі созуға
беріктігі 0,3 МПа ыстық болған кезінде, ал суыған соң 1,8 МПа-ға жетеді.
Өзекше жасау жәшігінде қатаюы 1...2 мин.
Өзекшелердің орташа массасы арқылы және өндіріс сериялығын ескере
отырып және де өзекшелердің жылдық бағдарламаға қажет саны бойынша қажетті
құрал-жабдықпен жабдықтаймыз.
Бұл жобада [5] әдебиет негізінен өзекше жасау автоматтарын таңдаймыз.
Осы өзекшелерді жасайтын басты құрал-жабдық болып үлгісі 23225А1 бір
позициялы автоматты өзекше жасау машинасы табылады. Өзекше ыстық жәшіктер
арқылы алынады, қызып қатаятын қоспа дайындау үшін шнекті араластырғыш
қарастырылады.
Өзекше жасау бөлімшесіне өзекшелерді жасайтын қанша машина қажет екенін
анықтаймыз [4]:
NӨЗ = , дана,
(1.7)
мұндағы: NӨЗ – өзекше жасайтын машиналардың есептелген саны, дана;
Q – өзекше жәшіктерінің жалпы жылына қажет алымдар көлемі, Q = 125
350 алым;
КН – автоматты өзекше жасау тізбегінің бір қалыпсыздығы, КН = 1,2 [4];
q – өзекше жасайтын машинаның бір сағаттағы циклдік өнімділігі, q =
120 алымсағ [1];
FН – құрал-жабдықтың жалпы нақты уақыт қоры, екі ауысым үшін FН = 3975
сағ;
КЖ – автоматты өзекше жасау тізбегінің жүктеме коэффициенті, өзекше
жасау бөлімшесі үшін КЖ = 0,6...0,90, КЖ = 0,9 деп қабылдаймыз.
Сонда:
NӨЗ = = 0.78 ≈ 1 дана.
Жылдық бағдарламаға қажет өзекшелерді алу үшін екі дана өзекше жасау
машинасы қажет, жүктелуі коэффициенті 0,71.
Автоматты өзекше жасау машинасының үлгісі 23225А1, жасала алатын ең
улкен өзекшенің массасы 10 кг-ға дейін, ең үлкен өзекше жәшігінің габариті
800 × 450 × 630 мм, өнімділігі 120 алымсағ, өзекше жабдығың қыздыру уақыты
30-60 мин, қойылған қуаты 18 кВт, автоматтың габариттері 2800 × 2800 × 2810
мм, массасы 4,9 т [5].
Автомат жанында өзекше жабдығын сақтайтын стеллаж, қаңқаларды сақтайтын
орын, дайын өзекшелерді сақтайтын қойма, қосымша материалдар сақтайтын
қоймалар орналасқан.
1.5 Қоспа дайындау бөлімшесі
Қоспа дайындау бөлімшесін жобалағанда оның орналасуы құю цехында қалып
жасау және өзекше жасау бөлімшелерінің жанында орналасады.
Қалып жасау бөлімшесіндегі автоматты құю тізбегінің қалыптау қоспасы
бірыңғай қалып қоспасы. Автоматты қалып жасау тізбегінің сағаттық қалып
жасауды қамтамасыз ету үшін қоспа дайындау жүйесінің сағаттық өнімділігін
анықтаймыз.
, м3сағ, (1.8)
мұндағы: Q – араластырғыштардың сағаттық өнімділігі, м3сағ;
L, B – опокалардың ішкі өлшемдері, мм, L = 0,8 м (үзындығы), В = 0,7 м
(ені);
h1, h2 – астыңғы және үстінгі опокалардың өлшемдері, h1 ( h2 ( 0,2 м;
QЦ – қалыптау машинасының циклдік өнімділігі, QЦ = 100 қалып сағ;
1,1– қор коэффициенті, қоспа мөлшерінің 10 % тең етіп алынады;
1,15 – шығын коэффициенті, 15 % -ті қалып қоспасының төгіндісі;
q1, q2 – қалып қоспасының бастапқы және тығыздалғаннан кейінгі
тығыздықтары, q1 ( 1100 кгм3; q2 ( 1600 кгм3.
Q ( ( 43 м3сағ,
немесе
Q ( 43 ( 1,1 ( 47,3 тсағ.
Қоспа дайындау бөлімшесі қалып жасау бөлімшесі сағатына 47 т бірыңғай
қалып қоспасын жіберу керек.
Жылына қанша қоспа қажет екендігі 1.9-кестеде көрсетілген.
Бір қалыптағы қоспа мөлшері келесі формуладан анықталады:
VКК = (VҚ – VМЕ),
(1.9а)
QКК = VКК * ρҚ,
(1.9б)
мұндағы VКК – қалыптағы қоспа көлемі, м3;
VҚ – қалып қөлемі, м3:
VҚ = LОП * ВОП * (НОПҮ + НОП А),
LОП, ВОП – опоканың ішкі өлшемдері ұзындығы мен ені, м;
НОПҮ, НОП А – үстінгі және астыңғы опоканың биіктігі;
VҚ = 1,2 * 1,0 * (0,35 + 0,35) = 0,84 м3;
VМЕ – қалыптағы құймалар мен құю жүйесінің жалпы көлемі, м3:
VМЕ = ММЕ ρМЕ;
ММЕ – қалыптың металл сыйымдылығы, яғни қалыптағы құймалар мен құю
жүйесінің жалпы массасы, кг, оны 1.2-кестеден алып толтырамыз;
ρМЕ – құйма металының тығыздығы, кгм3, болат үшін ρМЕ = 7800 кгм3;
QКК – қалыптағы қоспаның салмағы, кг;
ρҚ – тығыздалған қоспаның тығыздығы, кгм3, оны технологиялық қажетті
шамаға тең деп алу мүмкін, соңымен ρҚ = 1600 кгм3 етіп санайық.
Керекті қоспа мөлшерін жасай алатын машина таңдау үшін әдебиеттен
өнімділігі белгілі араластырғыштарды таңдап қалып қоспасының жылдық көлемін
шығару үшін қанша араластырғыш қажет екенін (4( төмендегі формуладан
анықтаймыз:
Nар = , дана (1.10)
мұндағы: Nар – араластырғыштардың есептелген саны, дана;
Q – жылдық бағдарламаға қажет қоспа көлемі (1.9-кестеден алынады), Q =
65103,5 т;
КН – құрал-жабдық жұмысының бірқалыпсыздығы. Cериялық өндіріс үшін: КН
= 1,2...1,3, бұдан КН = 1,25 деп қабылдаймыз.
q – араластырғыштың сағаттық өнімділігі (5( үлгісі 15107 аралстырғыш
үшін q = 38 тсағ;
КЖ – құрал-жабдықтың жүктеме коэффициенті (2( қоспа дайындау бөлімшесі
үшін КЖ = 0,6...0,7, бұдан КЖ = 0,6 деп қабылдаймыз.
Nар = = 0,89 ≈ 1 дана.
Жобаланған 1 дана қоспа дайындау машинасында жүктелу коэффициенті –
0,91.
Қоспа дайындау бөлімшесіне үлгісі 15107 бір араластырғышы қажет.
Өзекше жасау тізбегінде өзекшелерді жасайтын шнекті араластырғыштар
санын есептейміз [2]:
, дана; (1.11)
мұндағы: NӨЗ – өзекше жасайтын шнекті араластырғыштың есептелген саны,
дана;
Q – өзекше қоспасының жалпы жылына қажет көлемі, Q = 4691,4 т;
КН – автоматты өзекше жасау машинаның бір қалыпсыздығы, КН = 1,25 [4];
q – шнекті араластырғыштың бір сағаттағы өнімділігі, q = 1,5 тсағ [1];
FН – құрал-жабдықтың жалпы нақты уақыт қоры, екі ауысым үшін FН =
3890 сағ;
КЖ – автоматты өзекше жасау тізбегінің жүктеме коэффициенті, өзекше
жасау бөлімшесі үшін КЖ = 0,85-0,90, КЖ = 0,85 деп қабылдаймыз.
= 1,2 дана.
Жылдық бағдарламаға қажет өзекшелерді жасау үшін екі дана шнекті
араластырғыш жеткілікті. Енді шнекті араластырғыштың жұмыс істеу жүйесін
қарастырсақ. Шнекті араластырғыштың үстінде ораласқан стационарлық шанаққа
құрғақ кварц құмы беріледі. Ол шанақ астындағы шибер арқылы шнекті
араластырғышқа беріледі. Шнекті араластырғышта құм катализатор насос арқылы
беріліп араласады. Шнекті араластырғыштан қоспа бүршік арқылы өзекше
автоматтың үстінде тұрған шанақты толтырады.
Өзекше жасау бөлімшесіне қызмет көрсететін көпірілі кранды құйма
массасына сай таңдаймыз. Кранның жүк көтергіштігі 2 тонналық және бір
көпірлі кран қызмет көрсетеді [2].
1.5 Кесу-тазалау-өңдеу бөлімшесі
Құймаларды термиялық өңдеу бөлімшесіне жер асты арқылы қалыптау
бөлімшесінің сілку торынан пластиналы конвейер арқылы тасымалдаймыз. Келген
кезде құймалар бақылау арқылы өтеді. Кемісті құймалар жөндеуге жиберіледі.
Ақау құйма, бөлініп алынған құю жұйесі элементтері т.с.с шихта ауыласына
қайта балқытуға әкетеді. Ол үшін беріліс арбаша қарастырылады. Ақауы жоқ
құймаларды алғашқы өңдеу операциясы тазалау болып табылады. Құймалардағы
өзекшелерді түсіру үшін және қалып қоспасынан тазалау үшін құймаларды
тазалауыш барабандарында тазалаймыз. Одан кейін құймалар ацетиленді-оттекті
кескіш Р100 құрылғысы мен құю жүйелерінен ажыратылады.
Құю жүйесінің қалдықтарын тегістеуі арнаулы түрпілі тазартқыш
станоктарда орындалады. Соңдай-ақ құймалардың беттік қабатын тазалау үшін
аспалы және маятникті қырғыш және де ажарлағыш станоктар қолданылады.
Термиялық өңдеу өтпелі пештерде жүргізіледі. Осы құймаларды термиялық
өңдеудің мақсаты:
– ішкі кернеулерді азайту;
– механикалық өңделуін жақсарту;
– қажетті болат құрлымын алу;
– механикалық қасиеттерін қамтамасыз ету.
Термиялық өңдеуден кейін болат маркаларының механикалық және химиялық
құрамдары стандартқа сәйкес болуы қажет.
Құймаларды термиялық өңдеу автоматтандырылған өтпелі пештерде
жүргізіледі. Өтпелі пештің техникалық сипаттамасы: өнімділігі – 4 т сағ;
отын – табиғи газ; отын шығыны – 280 м3 сағ; жоспардағы табандық
габариттері 910 х 580; пештің бір тізбегіндегі табандық сандары – 23; пеш
габариті – 13690 × 3660 мм.
Өтпелі пештерде құймаларды келесі тәртіп бойынша өңдейміз:
– құймаларды пешке 600 °С-тан артық емес температурада отырғызамыз. Бір
сағат ұстаймыз;
– қажетті температураға дейін 2 сағат ұстаймыз;
– төмендегі 1.10 – кесте бойынша құймаларды белгілі температурада
тұрақтандырамыз;
– тұрақтандыру температурасынан 3 сағат аралығында ауада суытамыз.
Жобада жасалынатын жарамды құймалардың барлығы келесі график бойынша
термиялық өңдеуден өткізіледі. Термиялық өңдеудің негізі тұрақтандыру
(нормализация).
1.10-кесте – Болаттарды тұрақтандыру тәртібі
Болат құймаларды тұрақтандырған соң, пештің арнаулы бөлігінде суытылып,
одан кейін құймалар тазартылып жарамды дайын құймалар қоймасына жіберіледі.
2 Кронштейн құймасын дайындаудың технологиялық процесін
дайындау
2.1 Бөлшектің тағайындалуы және техникалық сипаттамасы
Технологиялық тарауымызда кронштейн деген бөлшектің құймасын алу
технологиялық процесті қарастырамыз. Бөлшек массасы 30,2 кг, жадығаты – 35Л
маркалы орташа көміртекті құю болаты. Кронштейн басқа бір бөлшекті ұстау
үшін арналған.
Болашақ алынатын құйманың технологиялық сызбасын жасау және құрастыру
өте маңызды жұмыстардың бірі. Біріншіден, құйма берік, қатты герметикалық
және коррозияға төзімді болуы керек. Екіншіден, берілген салмағы бойынша
және конфигурациясы бойынша өте дәл болу қажет. Үшіншіден, құйманың
технологиясын әзірлеу барысында оның дайындалуы қарапайым және өңдеу
кезінде ыңғайлы болуын ескеру қажет.
Құйып алынатын құйманың құрастырылуы барысында негізінен үлгі
жабдығының дайындалуы төменгі еңбек жұмысы мен материалды қанағат ету
керек. Құйманың конструкциясы қалыпты құрастырғанда және дайындалғанда
қарапайым болуын қамтамасыз етуіміз керек және өзекшелер саны неғұрлым аз
болуы шарт. Құйманың ішкі кеңістігі оңай пішінді болуы қажет. Өзекше
белгілері жеткілікті жағдайда шығыңқы болу керек. Құйылатын бұйымның
құрастырылуы барысында қорытпаның құю қасиеттерін ескерген жөн.
Құйманың технологиялық процесін әзірлеген кезде келесі жағдайларды
қарастырамыз: қалыптау процесін, қалыпта үлгінің орналасуы және қалыпқа
металдың берілуі, үлгінің ажырама сызығы, өзекшелердің орналасуын анықтау;
құю жүйесінің конструкциясын белгілеу және оларды есептеу, құйма сызбасын
дайындау, опока өлшемдерін анықтау, үлгі плитасында үлгі мен құю жүелерінің
орналасуын анықтау [6].
Кронштейн бұйымының конструкциясын талдай отырып оны құюмен аламыз.
Құйма 35Л болат маркасынан дайындауға келеді. Бөлшектің қабырға
қалыңдықтары бірқалыпты өзгереді. Жанасу орындары жұмыр және доңғалану
радиустарының мөлшері жеткілікті.
Құйманың пішінін талдау барысында оны астыңғы және үстіңгі жартылай
қалыптарда орналастырамыз. Құймалар қалыпта орналасқанда, өзекшелердің
берік бекітілуін ескере отырып, құйма мен өзекшені горизонталь
орналастырамыз.
Құю өндірісінде қалыптауды негізінен опокаларда дайындайды. Опока
дегеніміз – қалып қоспасын тығыздау, тасымалдау және металл құйған кезде
ұстап тұруға арналған ерекше жабдық. Опокалардың рамкалары (тік бұрышты,
квадрат, дөңгелек және фасонды) қатты материалдардан шойыннан, болаттан,
алюминийден жасалады. Опока өлшемдерін таңдап алғанда болашақ алынатын
құйманың және құю жүйелерінің элементтерінің өлшемдеріне сай таңдаймыз.
Олардың өлшемдері стандартталған. Опока өлшемдерін МЕСТ 2133-75 аламыз,
біздің жағдайда 1000 × 800 × 250 мм [7].
Опоканы орталықтандыру элементтері. Қалыпты құрастыру дәлдігін
анықтайтын маңызды элементтер опокалардағы қазықтар мен төлкелер болып
табылады. Опокалы қалыптарды құрастыру кезінде қазыққа орталықтандырылған.
Өзекше құрғақ күйінде жоғарғы беріктікке, металл құйған және қатайған
кезде газ өткізгіштік, газ бөлу қабілетіне ие болу қажет. Өзекшелер жасау
үшін арнаулы үлгі кешені қолданылады, оның құрамына өзекше жәшігі,
кептіргіш плиталар және драйерлер жатады. Өзекше жәшіктері ажырамайтын,
қағып босатылатын және ажырамалы болуы мүмкін. Біздің жағдайда өзекше
жәшігі ажырамайтын.
Өзекше жәшігінің жұмыс қуысын өзекше қоспасымен қажетті өзекшені алуға
тиісті қалып болып табылады. Үлгі сияқты өзекше жәшігі ұясының пішіні мен
өлшемдері құйылатын бөлшекте сол өзекшемен жасалатын қуысының пішіні мен
өлшемдерімен айырылады. Өзекшені ұясынан оңай алу үшін жәшіктің тиісті
беттерінде қалыптау еңістері ескеріледі.
Жобада технологиялық дайындалатын құйманың қажетті пішінің алу үшін
өзекшіні қоспа үрлеу автоматты машинасында жасаймыз.
2.2 Құю қалыбы элементтерінің сызбасын дайындау
Ажырау жазықтығын таңдауға құйманың конструкциясы мен өлшемдері,
механикалық өңдеудегі әдіптер шамасы, қалыптау еңістерінің шамасы, қажет
өзекшелер саны мен конфигурациясы, құю жүйелерінің орналасуы және
технологиялық сипаттамалар, құйма сапасы және өндірістің техника-
экономикалық көрсеткіштері (жасау қиындығы, өзіндік құны, қалыптау
материалдарының шығыны, металды қолдану коэффициенті және басқалары)
тәуелді болады. Ажырама жазықтығын таңдау барысында келесі ережелерді
ескерген жөн [8]:
1. Бір ғана ажырама ұсынылады (екі жарты қалыптар немесе жарты
үлгілер);
2. Ажыраманың таңдап алынған жазықтығы қалай қалыптау процесін,
өзекшелердің минимал санын, қалыпты ыңғайлы етіп жинауды қамтамсыз етуі
керек.
Бөлшектің сызбасы А1 форматты ватман бетінде негізгі техникалық
сызбасын жасағанда болашақ алынатын құйманы бөлшек сызбасы ретінде
қарастырамыз.
Басқа белгілер бөлшектің ажырама сызығынан жоғары бағыттаушы Y
бөлшектің үстіңгі қалыпта орналасатынын көрсетеді. Ал А төменгі
бағыттауыш бөлшектің қалыптың астыңғы бөлігінде орналасатынын көрсетеді.
Бұл бағыттауыштар көк түспен көрсетіледі. Сонымен қатар бөлшек ажырама
сызығының үстінде ҮҚ белгісі қойылады. Бұл белгі үлгінің және қалыптың
ажырама екенін білдіреді. Егер ажырамайтын болса, онда жай ғана Қ әрпін
(мағынасы – қалып) қоямыз. Бөлшектің ажырама сызығы тұтас жуан көк
сызықпен көрсетіледі.
Ажыраманың жазықтығын таңдағаннан соң, механикалық өңдеу әдіптерін
таңдауға және құйма мен үлгідегі қалыптау еңістерін таңдауға болады.
Сызбада механикалық өңдеу әдіптерін жіңішке тұтас қызыл түсті сызықпен
көрсетеді. Ал әдіп мөлшері кедір-бұдырлық белгісінің алдында жазылады.
МЕСТ 2309-73 сәйкес кедір-бұдырлықты көрсетеміз.
Құймалар дайындамалар болып саналады, олар беттің қажет сапасы мен
қажет дәлдігіндегі өлшемдерге жету мақсатымен әрі қарай механикалық өңдеуге
жіберіледі. Осы мақсатпен механикалық өңдеу мен қажет кедір-бұдырлығының
белгішесі бар құйманың сәйкес беттерінде механикалық өңдеудегі әдіптер
ескеріледі. Құймалар үшін әдіптер шамасы стандарт бойынша ең үлкен
габариттерімен және номиналды өлшемдері бойынша арнаулы кестелерден
алынады.
Берілген құйманың жасалынбайтын өлшемдері шағын тесіктерді жіңішке
тұтас сызықпен сызып, механикалық өңдеуге жібереміз.
Еңістердің шамасын МЕСТ 3220-80 бойынша белгілерді еңістер үлгі
жасалатын материалға және құйманың немесе үлгі учаскісінің биіктігіне
саламыз. Өңделетін беттердегі еңістер механикалық өңдеу кезінде кетеді,
сызбада олар өңдеуге арналған әдіппен тұтасады. Құйма сызбасындағы өлшемдер
МЕСТ 26645-85 рұқсат етілген ауытқумен бірге қойылады. Ал ауытқулардың
шамасын құймаладың дәлдік класымен олардың өлшемдеріне сәйкес болады.
Одан кейін өзекшелер мен олар белгілерін белгілейді.
Өзекше дегеніміз – міндет арту тесіктерін жасау, қиын орындарды алу
үшін арналған құю қалыптарының жеке бір элементі. Ол жеке жасалады және
құрастыру кезінде қалып ішінде орналасады. Өзекшені қалыпта бекіту үшін
өзекшенің ерекше шығыңқы орындары, белгілері қарастырылады. Бұл белгілер
қалыпта өзекшелердің қозғалып немесе қисайып кетпеу шараларынан қамтамасыз
етеді. Белгілердің шамасы арнаулы кестелерден аламыз.
Өзекше нұсқасы мен белгілері жіңішке кок сызықпен түсіріледі. Біз бір
өзекше пайдаланамыз. Ол үш тесігі мен құйма қуысын қалыптастырады.
2.3 Үстемені есептеу
Болаттың шөгуі үлкен болғандықтан, шөгу қуысы болдырмау үшін үстеме
немесе қоректендіргіш бабышкалар қолданады. Шөгу ақаулары құйманың
термиялық түйіндері деп аталатын металл жергілікті шоғырланған орындарында
байқалады.
Болат шөгуді қоректендіру мақсатымен жабық құрама (конус пен жарты
сфера тәрізді) үстеме пайдаланамыз. Үстеме диаметірін келесі өрнек арқылы
есептеуге болады [9]:
D = , (2.1)
мұндағы D, – үстеме диаметрі, мм;
α – үстеме пішінің ескеретін коэффициент, α = 1,02;
х – үстеменің үнемсіздік коэффициенті, біздің жағдайымызда х = 6;
β – металдағы жалпы көлемдік шөгу, орташа көміртекті болат үшін β =
0,072;
Vт – термиялық түйіннің көлемі, мм3.
3-беттегі құю қалыбы элементтері сызбасына сүйеніп түйіннің формасын
тік бұрышты түзу призма деп жуықтауға болады, сонда:
Vт = Ат × Вт × Hт;
(2.2)
Ат – термиялық түйіннің ені, Ат = 225 мм;
Вт – термиялық түйіннің ұзындығы, Вт = 70 мм;
Hт – термиялық түйіннің қалындығы, құйма қабырғасы еніне тең: Hт =
60 мм.
Vт = 225 × 70 × 60 = 945000 мм3 = 945 см3.
D = = 9,0 см.
Сөйтіп, устеме диаметрін 90 мм тең, биіктігін 1,3 диаметіріне тең етіп
аламыз, сөйтіп Hт = 117 мм.
2.4 Құю қоректендіру жүйесін есептеу
Қалыпта төрт құйма орналасады. Әрбір құйма металды екі қоректендіргіш
арқылы береді. Құю жүйесі ажырама беті бойымен металл беретін бүйірлік
болып табылады. Құю жүйесінің типін таңдағаннан кейін құймаға металды
беретін құю жүйелерінің элементтерінің көлденең қимасын және өлшемдерін
табамыз. Есептеудің әртүрлі әдістері бар. Ең жиі кездесетін Озанн-Диттердің
әдісі [8].
Басында құю жүйесінің ең жіңішке қимасын есептеп алады:
; (2.3)
мұндағы: G – бір құймаға келетін құю жүйесінің мөлшері ретінде алынған
құйманың салмағының жалпы массасы, кг;
τ – құюдың мерзімі, сек;
ρ – қорытпа тығыздығы, ρ = 7,2 гсм3;
μ – шығын коэффициенті, μ = 0,4;
g – еркін түсу үдеуі, g = 981 cмс2;
Нр –есептелетін статикалық арын, см..
Жалпы массасы былай есептеледі:
G = m n + mкк; (2.4)
мұндағы: m – құйманың массасы, кг;
n – бір қалыпқа келетін құймалардың саны, дана;
mкк – құю жүйесінің массасы, кг.
Құю жүйесінің массасын құйманың шамамен 25 % тең деп алуға болады.
Сонда:
G = 30,2 × 4 + 0,25 × 30,2 × 4 = 151 кг.
Құю мерзімі былай есептелінеді [7]:
, (2.5)
τ = = 13,7 с.
Есептік статикалық арын [8]:
(2.6)
мұндағы: Н0 – тұрғыштың биіктігі, см;
р – құйманың қалыпқа металл беру орнынан есептелетін биіктігі, см;
с – құйманың жалпы биіктігі, см.
= 22,5 см.
Табылған деректерді (2.3) формулаға қоямыз:
∑Fкор = = 18,56 см2.
Бір қоректендіргіштің қөлденең қимасының ауданың тапсақ:
Fкор = ; (2.7)
мұндағы: n – қоректендіргіштің саны, n = 8.
Fкор = 18,56 8 = 2,32 см2.
Қоректендіргіштің, қожұстағыштың, тұрғыштың өлшемдерін келесі қатынас
арқылы анықталады: Кіші сериялы құю цехында жасалатын болашақ құйма
материалы болат болғандықтан, олардың құю жүйелерінің элементтерінің
қатынасы мынадай болады [9].
∑Fкор : ∑Fқұ : ∑Fтұр = 1 : 1,1 : 1,1. (2.8)
Сөйтіп, қожұстағыштардың жалпы ауданы:
∑Fқұ = ∑Fкор × 1,1 = 18,56 × 1,1 = 20,4 см2. (2.9)
Қожұстағыштар саны екеу болуымен біреудің ауданы келесі формаламен
табылады:
Fқұ = ∑Fқұ 2;
(2.10)
Fқұ = 20,4 2 = 10,2 см2.
Тұрғыш:
∑Fтұр = ∑Fкор × 1,1 = 18,56 × 1,1 = 20,4 см2. (2.11)
Тұрғыштың диаметрі:
dтұр = 2 × ;.
(2.12)
dтұр = 2 × = 5,1 см.;
Құю жүйесі элементтерінің өлшемдерін [] анықтамалықтағы кесте арқылы
таңдаймыз. Элементтер қималары өлшемдерімен төменгіде берілген. 2.1-суретте
қоректендіргіштің, 2.2-суретте қож ұстағыштың, 2.3-суретте тұргыштың
қималары түсірілген.
2.5 Үлгі кешені
Машина жасаудың үздіксіз дамуы құймалар сапасы мен дәлдігіне жоғары
талап қояды. Өз ретіне, құйманың сапасы және дәлдігі үлгі жабдығын жасау
сапасымен өте тығыз байланысты.
Құйма алу үшін құю жабдығын әр түрлі материалдардан жасайды.
Қалыптастыру кезінде құю қалыбының жұмыс қуысын жасау үшін қажетті
бұйымдардан тұратын құю жабдығының бөлігін үлгі кешені деп айтамыз. Үлгі
кешенінің құрамына құйма мен құю-қоректендіру жүйесінің элементтерінің
үлгісі, оларды бекіту немесе орнату үшін қолданылатын үлгі плиталары,
өзекше жәшіктері, кептіргіш плиталар, өзекше мен қалыпты жинау, жетілдіру
және бақылау үшін арналған әр түрлі бұйымдар жатады. Құйманың үлгісі
дегеніміз – бұл құю қалыбы кешені мен өлшемдеріне тиісті деталь алу үшін
қолданылатын үлгі жабдығының бөлігі. Үлгі плитасы құю қалыбының ажырау
бетін қалыптастырады және құйма үлгісінің бөліктері мен құю қоректендіру
жүйесі элементтерінің үлгілерін бекіту міндетін атқарады [10].
Үлгі кешені келесі негізгі талаптарды қанағаттандыру керек:
- геометриялық пішіні мен өлшемдері белгілі құйма алуды қамтамасыз етуі
керек;
- жоғары беріктігі мен ұзақ уақытқа жарамдылығы;
- кешеннің массасы ең кіші және пайдалануы қолайлы болуы керек;
- жөндеу жұмыстарын есепке алғанда кешен құны ең төмен болу керек;
- пайдаланудың белгілі бір мерзімінде өлшемдер мен беріктігін сақтауы
қажет [4].
Үлгі материалы өндірістің сериялылығы мен құйманың дәлдік класына
байланысты анықталады. Сериялық өндіріс болуымен металл үлгілерін
қолданамыз, және де олар металл үлгі плиталарында бекітіледі.
2.6 Қалып және өзекше қоспалары
Шойын және болат құймалар дымқыл және құрғақ құм қалыптарда
дайындалады. Құймаларды дымқыл қалыптарда алу процесі құйма дайындау
циклінің қысқаруына қатысты үнемдірек.
Бөлшектің конструкциясы және технологиялық шарттардың талдауы бойынша
құйманы бір реттік құм-балшық әзірленуінің мүмкіндігі бар. Осындай салмақ
және өлшемдері бар құйманы жасап алғанда құм-балшықты қалып ең тиімді және
де дайын бұйымдардың сапасына бүкіл техникалық талаптар қамтамасыз етеді.
Қалып және өзекше қоспаларын мынадай қасиеттер сипаттайды: отқа
төзімділік, пластикалылық, беріктік, газ өткізгіштік, газ бөліп шығаруға
қабілеттілік, гигроскопиялылық, термохимиялық тұрақтық сұйық металға
қатысты, үгілгіштік, қағылғыштық, ұзаққа төзімділік және т.б.
Құм қалып және өзекше қоспасының негізгі компоненті болып табылады. Құм
мен балшық таудың шөккен кеніне жатады. Кварц қаптау құмының негізгі
компонентіне жатады. Таза кварц деп – кремнийдің қос тотығын немесе SiO2
кремнеземін айтады. Оның отқа төзімділік қасиеті өте жоғары (балқу
температурасы 1700 °С-тен аса). Қалып қоспасының 90-98 %-і таза кварц,
қалғаны – түрлі қоспалар.
Өзекше және қалып қоспаларындағы байланыстырғыш материалдарының шикізат
және құрғақ күйінде белгілі беріктігін қамтамасыз етеді. Ол қалыптың тез
кебуі, өзекшенің жылдам құрғауын, ең төменгі гигроскопиялықғын, түсіру
кезінде құймадан өзекшенің оңай алынуын, өзекшенің бекемділігін, қоспаның
пластикалылығын қамтамасыз ететін және бұдан да басқа қасиеттері бар
байланыстырғыштар арзан және өңделетін болуы керек.
Балшық қалып және өзекше қоспаларының байланыстырғышы болып табылады.
Құм түйіршіктерін айнала отырып, оларды бір-біріне жабыстырады да қоспаға
беріктік және пластикалық қасиет бараді. Балшық деп бөлшектер мөлшері 0,022
мм-ден кіші материалды айтады. Балшықтың бөлшектері өлшемдері, неғұрлым
кішкенай болса, оның байланыстырғыш қасиеті соғұрлым жоғары болады және
дисперсиялылығы артады. Құрғақ күйде балшықты белгілі мөлшерде сумен
араластырса, ол пластикалық болады.
Болат құймасы үшін қалыптау қоспасының құрамы: пайдаланылған қоспа – 90-
92%, жаңа кварц құмы – 6,5-8 %, балшық – 1,0-1,5 %, КБЖ байланыстырғышы –
0,5-1,0 %. Ылғалдығыт 3,4-4,5 % [7].
Қалып қоспасын дайындау үшін катокты араластырғышты тағайындаймыз.
Құймалар конструкциясында ішкі жұмыстарды атқаратын өзекшелер арнайы
қасиеттерге ие болу керек. Құю процесінде өзекшелерге қалыппен
салыстырғанда қаншалықты балқымамен қоршалғандығына қарай термиялық және
механикалық әсер көп болады. Бұл қасиетті балшық қанағаттандыра алмайды.
Бұдан басқа өзекшелер конфигурациясы, көбінесе, күрделі болып келеді. Ал
қалыпқа құю кезінде қорытпа өзекшені бұзып кетпеуі үшін, ол жоғарғы физика-
механикалық қасиеттерге ие болуы керек [6].
Сондықтан өзекше қоспасына қаталдырақ талаптар қойылады. Құрғақ
жағдайдағы өзекше қоспасының беріктігі мен бет қаттылығы қалыпқа қарағанда
жоғары болуы керек. Өзекше қоспалары үлкен отқа төзімділікке, әсіресе,
дымқыл қалыпқа құюда жоғары газөткізгіштікке және төмен газбөлгіштікке,
жақсы босатылушылыққа ие болуы керек.
Өзекше қоспасының құрамын [6, 7] әдебиет негізіне ... жалғасы
Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.
Ұқсас жұмыстар
Пәндер
- Іс жүргізу
- Автоматтандыру, Техника
- Алғашқы әскери дайындық
- Астрономия
- Ауыл шаруашылығы
- Банк ісі
- Бизнесті бағалау
- Биология
- Бухгалтерлік іс
- Валеология
- Ветеринария
- География
- Геология, Геофизика, Геодезия
- Дін
- Ет, сүт, шарап өнімдері
- Жалпы тарих
- Жер кадастрі, Жылжымайтын мүлік
- Журналистика
- Информатика
- Кеден ісі
- Маркетинг
- Математика, Геометрия
- Медицина
- Мемлекеттік басқару
- Менеджмент
- Мұнай, Газ
- Мұрағат ісі
- Мәдениеттану
- ОБЖ (Основы безопасности жизнедеятельности)
- Педагогика
- Полиграфия
- Психология
- Салық
- Саясаттану
- Сақтандыру
- Сертификаттау, стандарттау
- Социология, Демография
- Спорт
- Статистика
- Тілтану, Филология
- Тарихи тұлғалар
- Тау-кен ісі
- Транспорт
- Туризм
- Физика
- Философия
- Халықаралық қатынастар
- Химия
- Экология, Қоршаған ортаны қорғау
- Экономика
- Экономикалық география
- Электротехника
- Қазақстан тарихы
- Қаржы
- Құрылыс
- Құқық, Криминалистика
- Әдебиет
- Өнер, музыка
- Өнеркәсіп, Өндіріс
Қазақ тілінде жазылған рефераттар, курстық жұмыстар, дипломдық жұмыстар бойынша біздің қор #1 болып табылады.
Ақпарат
Қосымша
Email: info@stud.kz