Құю цехын жобалау

 

1.8 кесте 

Өзекше бөлімшесін есептеу

Құйма атауы	Өзекшелер саны	Ақау ларды есепке алған дағы құйма ның жылдық саны	Бағдарламаға қажет жарамы өзек шелер саны	Өзекше лер ақаулары		Ақауларды ескергендегі, бағдарламаға қажет өзекшелердің жылдық саны	Жәшік тегі өзекшелер саны	Өзекше жәшігі нің ажыра ту саны
	ана	дана	дана	%	Дана	дана	дана	дана
Жартылай муфта Жұлдыз	1 1	141891 25735	141891 25735	3	4627 772	146518 26507	1	146518 26507
Жиыны		167626	167626		5399	173025		173025

 

Өзекше бөлімшесін есептеу (1.8-кесте). Өзекшелерді жасау үшін УС-6 жабдығын қолданамыз. Енді, өзекше бөлімшесіне қанша өзекше жабдығы  қажет екенін есептейміз:

 

,   дана                                              (1.3)

 

мұндағы, Nөз - өзекше жасайтын жабдықтың саны, дана;

           Q - өзекше жәшіктерінің жалпы  жылына ажырату саны,

           Q = 173025алым;

           K_бе - – құрал - жабдық жұмысының бір қалыпсыздығы, K_бе = 1,2;

           q - машинаның сағаттық өнімділігі, q=40 т/сағ ;

           F_жыл – тиісті машинаның жылдық уақыт қоры, 3645 сағ. екі ауысым үшін;

Кж  - автоматты өзекше жасау тізбегінің жүктеме коэффициенті, өзекше жасау бөлімшесі үшін; Кж=0,85-0,90; Кж= 0,90 деп  қабылдаймыз.

 

N=1 дана

 

Құрал-жабдық жүктемесінің нақты коэффициенті 0,9.

 

Ұсақ өзекше жасау үшін  қолданылатын УС-6 жабдығы  ұсақ сериялы және серялы өндірісте  қара және түсті қорытпадан тұратын  құйма өндіру үшін пайдаланатын суықтай  өздігінен қатайатын қоспадан тұратын өзекше жасайтын құю өндірісі үшін арналған. 1.9-кестеде УС-6 жабдығының техникалық сипаттамасы берілген [7].

 

1.9 кесте

УС-6 жабдығының техникалық сипаттамасы

 

Өзекше массасы	6
Өзекше жәшігінің өлшемі, мм	200´400´150
Жобадағы жинақ өлшемі, мм	11800´8500
Өнімділігі, т/сағ	40
Жинақ массасы, кг	9700

 

УС-6 жабдығының құрамына кіретіндер:

• СҚҚ дайындауға арналған үздіксіз араластырғыш;
• Әткеншекті қондырғы;
• Құм температурасын тұрақтандырғыш;
• Байланыстырғышқа арналған үлкен ыдыс;
• Катализаторға арналған үлкен ыдыс;
• Дифференциальды қақпақ;
• Құмға арналған контейнер;
• Қабатты арбаша;
• Бөшкеге арналған сөре;
• Жабдыққа арналған сөре;
• Жылу таратқыш;
• Беріліс үстелі;
• Басқару орны;
• Қызмет ету алаңы.

 

Өзекше жәшігін  жинау және тазарту, өзекшені тығыздау және толтыру, өзекше жәшігін бөлшектеу, оны бөліп алу және өзекшені таза өңдеу әткеншекті жабдықта орындалады. Өзекше жәшігін өзекше камерасы беру терезесімен бірге 190⁰ бұрыла алатын СҚҚ өзекшесіне себеді. Тұрақтандырғыш көмегімен құм температурасын 20⁰–қа көтеріп және оны белгілі бір шекте ұстауға болады. Құмды және регенераторды мөлшерлеу кез-келген берілген қатынаста дифференцалдық қақпақ арқылы өткізеді [7].

Материалды  байланыстыратын бак оның орын ауыстырумен  байланысты берілген температураны  автоматты түрде ұстайтын жүйе қарастырылған шығын сыйымдылығы болып табылады .Катализатор бакта жоғары және төменгі рұқсат етілген деңгейдің жарық сигнализациясы қарастырылған. Катализатормен беттесетін бет қышқылы тұрақты материалдан жасалған.

 

 

1.5 Қалып және өзекше  қоспасын дайындау бөлімшесі

 

Қалыптау материалдары бастапқы және қосымша материалдары болып бөлінеді.

Қалып және өзекше қоспаларына  қойылатын талаптар. Қалып және өзекше қоспаларын мынадай қасиеттер сипаттайды: отқа төзімділік, пластикалылық, беріктік, газ өткізгіштік, газ бөліп шығаруға қабілеттілік, гигроскопиялық, термохимиялық тұрақтылық сұйық металға қатысты, үгілгіштік, қағылғыштық, ұзаққа төзімділік және т.б.

Бастапқы қалыптау материалдарына негізгілер (кварц құмы, балшық, байланыстырғыштар) және қосымша материалдарға әр түрлі қоспалары бар материалдар жатқызылады.

 

1.10 кесте

Қалып қоспасының сұраныс  есебі

 

Құйма атауы	Қалыптағы қоспа мөлшері		Қалыптардың ақаулармен қосқан дағы жылдық саны		Қалыптағы жылдық қоспа мөлшері		Қоспаның төгіліп шашылуы		Қоспаның төгілуді қоса алғандағы  жылдық шығыны
	м	т	Дана	м	Т	%	м	т	м	т
Жартылай муфта	0,17	0,27	36536	6211	9865		373	591	6584	10456
Қысқышты қапсырма	0,17	0,27	50696	8618	13688		517	822	9135	14510
Аунақша	0,18	0,28	12999	2209	3509	6	133	211	2342	3720
Жұлдыз	0,18	0,28	13252	2253	3578		135	215	2388	3793
Шектегіш	0,17	0,27	15305	2601	4132		156	248	2757	4380
Жиыны	0,87	1,37	128789	21892	34772		1314	2087	23206	6859

 

Қоспа дайындау бөлімшесін жобалағанда оның орналасуы құю  цехында өзекше жасау бөлімшесінің жанында орналасады. Жылына қанша  тонна қалып қоспасы жұмсалатыны 1.10 кестеде келтірілген.

 

 

Қалып және өзекше қоспаларын жаңа материалдардан және пайдаланылған қоспадан дайындайды. Дайындау процесі 3 кезеңнен тұрады: жаңа қалыптау материалдарын дайындау, пайдаланылған қоспаны даярлау, барлық қоспаларды біріктіріп араластыру [11].

 

Осы кестедегі қалыптағы  қоспа мөлшерін мына жолмен есептейміз:

мұндағы,  V_калып – ішкі көлемі;

m_ме – жалпы металдың массасы;

m_құйма – қалып массасы;

n_қ – қалыптау құймалар саны;

ρ_ме – болат тығыздығы, ол тең 7800 кг/м³;

ρ_қ.т – тығыздалған қалып тығыздығы, - (1,6-1,7)·10³ кг/м³.

 

Қоспа дайындау бөлімшесі 36859 тонна қалып қоспасын дайындау үшін араластырғыштардың саны келесі формуладан табылады, дана [2]:

 

                                                     (1.4)

 

мұндағы, N_қ - қоспа жасайтын араластырғыштың есептелген саны, дана;

   Q - қоспасының жалпы жылына қажет көлемі, Q =36859;

   K_бе - – құрал - жабдық  жұмысының  бір  қалыпсыздығы,

   K_бе = 1,25;  

   q - қоспа жасайтын  аралстырғыштың сағаттық өнімділігі,

   q=2,5 т/сағ ;

   F_жыл – тиісті машинаның жылдық уақыт қоры, 3645  сағ. екі ауысым            үшін;

   Кж  -   қоспа  жасау бөлімшелері үшін  жүктеме  коэффициенті,

   Кж = 0,85- 0,90, Кж=0,85  деп  қабылдаймыз.

 

              

N=3 дана араластырғыш қажет

 

         

Қалыптаушы және өзекшелеуші қоспалар – бір ретті құмды қалыптарда құймалар дайындаудың технологиялық процестінің негізгі компоненттері. Қоспаның қасиеттері мен құрамы қалыптар мен өзекшелерді дайындау технологиясына, металл түріне, құйма кескіні мен массасына байланысты таңдап алынады. Қалып жасау бөлімшесіндегі автоматты құю тізбегінің қалыптау қоспасы бірыңғай қалып қоспасы.

Есеп нәтижесі бойынша 15104 модельді алты араластырғыш жобаланады. Оның техникалық сипаттамасы  1.11 кестеде  көрсетілген.

 

1.11кесте 

15104 модельді араластырғыштың техникалық сипаттамасы 

 

Бір үлес көлемі, м3	1,0
Тостаған диаметірі, мм	2016
Катоктің диаметрі, мм	815
Катоктің ені, мм	305
Вертикалды валдың айналу жиілігі, айн/мин	34
Ауаның сығылу шығыны, м3/сағ	2 – ге дейін
Араластырғыштың габариттік өлшемдері, мм:
Ұзындығы	2525
Ені	2058
Биіктігі	2759
Жалпы массасы, кг	7334

 

Жобаланған цехта құрғақ құм тікелей пневмотранспортпен араластырғыштар үстіндегі шанаптарға беріледі.

Өңделген қоспа қағымдау торынан таспалы конвейерлермен араластырғыштар астындағы шанаптарға беріледі, сонымен бірге ол магнитті шкив пен шайба көмегімен екі рет магнитті сепарацияға түседі, сосын полигональды електе елеуленеді.

Қалыптау машиналарының  төгілген қоспа сол таспалы конвейерлермен жүгіргіштер астындағы шанаптарға тасымалданады.

Қоспаның барлық құрамы көлемді дәл мөлшерлегіштері  бар араластырғыштарға беріледі. Өңделген қоспа үшін араластырғышқа орнатылған дәлмөлшерлегіш қолданылады.

Жаңа құм үшін дәлмөлшерлегіш конструкциясы – жоғарғы және төменгі сұқпажапқыштары бар тіктөртбұрышты қималы түтік сияқты болады. Сұқпажапқыштар пневмоцилиндрлер арқылы жұмыс істейді, ал оның басқарылуы араластырғыштардың жалпы сұлбасына қосылған. Дәлмөлшерлегіш сыйымдылығы 38 – 52 л шамасында.

Дайын қоспа араластырғыштардан автоматты түрде араластырғыштар жанында орналастырылған таспаға төгіледі, әрі қарай тасымалдауыштар жүйесімен қалыптау машиналары үстіндегі шанаптарға беріледі. Шанаптар қоспаны шығындау шамасы бойынша пневматикалық плужкалар көмегімен автоматты түрде толтырылады [10,7].

Құм қалып және өзекше қоспасының негізгі компоненті болып  табылады. Құм мен балшық таудың шөккен кеніне жатады. Кварц қалыптау 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 қоспаларының 90-98%-і таза кварц, қалғаны – түрлі қоспалар: слюда, алаң шпаты, темір мен қышқылды жер металдары тотықтары.

Біздің дипломдық жобада жобаланатын құймада өзекше болғандықтан өзекше қоспасының шығыны 1.12  кестеде көрсетілген.

 

1.12 кесте 

Өзекше қоспасының сұраныс  есебі

 

Құйма атауы	Өзекше №	Қоспа түрі	Ақауларды ескергендеібағдарламаға  қажет өзекшелердің жылдық саны	Өзекше көлемі	Қоспа сының жылдық қажетті мөлшері	Қоспаның  төгіліп шашылуы		Қоспаның төгілуді қоса алғандағыжылдық  шығыны
			дана	кг	т	%	т	т
Жартылай муфта Жұлдыз	1 1	СҚҚ	146518 26507	2,4 7	350 182	5	189	368 191
Жиыны			173025	9,4	532		27	559

 

Балшық қалып және өзекше қоспаларының байланыстырғышы болып табылады. Құм түйіршіктерін айнала отырып, оларды бір-біріне жабыстырады да қоспаға беріктік және пластикалық қасиет береді. Балшық деп бөлшектер мөлшері 0,022 мм-ден кіші материалды айтады. Балшықтың бөлшектері өлшемдері, неғұрлым кішкентай болса, оның байланыстырғыштық қасиеті соғұрлым жоғары болады және дисперсиялылығы да артады. Құрғақ күйде төгілгенде балшықты белгілі мөлшерде сумен араластырса, ол пластикалы болады.

Байланыстырғыштар. Құймалар конструкциясында ішкі жұмыстарды атқаратын  өзекшелер арнайы қасиеттерге ие болуы керек. 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.

Сонымен қатар өзекше жасау қоспасының түрін анықтаймыз. Өзекше жасау қоспасының жылдық шығыны [9] әдебиет мәліметі бойынша 5% деп  қабылдаймыз.Өзекше жасау бөлімшесінде есептелген УС-6 жабдығының құрамында  өзекше қоспасын жасау қарастырылған.

Қалып және өзекше қоспаларын жаңа материалдардан және пайдаланылған  қоспадан дайындайды. Дайындау процесі 3 кезеңнен тұрады: жаңа қалыптау материалдарын  дайындау, пайдаланылған қоспаны  даярлау, барлық қоспаларды біріктіріп араластыру.

Құю цехтарында жаңа материалдарды дайындау қалыптау материалдарының жабық механикаландырылған қоймасында орындалады. Құм маркалары бойынша қоймадағы қамбаларда сақталады. Қоспа дайындау деп оның құрамына кіретін барлық материалдарды араластыруды айтады. Қоспа дайындауға арналған қоңдырғылардың ішіндегі ең кеңінен тарағаны – араластырғыштар [1].

Әдетте алғашқы қалыптау материалдарын, алдын ала тиісті өңдеуден өткізілгеннен кейін, белгілі  мөлшерде араластырғышқа салады. Қоспаға  қосуға қажетті кварц құмы барабанды  кептіргіштерде кептірілгеннен кейін суытылады, одан алынып араластырғышқтың шанаптарына тасымалданады.

Пайдаланылған қалып  қоспасы қағымдау торынан кейін  аэратор және магнитті сепаратордан өткізіледі, онда үгітіліп металл қалдықтарынан  тазартылған қоспа полигональды түрдегі барабан елеуішіне түсіріледі де, сол жерден таспалы конвейерлер жүйесі арқылы араластырғыштар үстіндегі арнайы қоспаларға арналған дозаторларға төгіледі.

 Қоспаға балшықты  сұйық күйінде береді немесе  ұнтақ түріндегі құрғақ балшық  тарату шанаптарымен араластыру аппараттарының үстінде жылжытылады. Дайын қоспа араластырғыштардың таспалы конвейерлер көмегімен қалыптау автоматының  дозаторларына жеткізіледі.