Проектирование установки холодного ламинатора в линию Агрегата полимерных покрытий №1 Цеха покрытий ОАО «ММК»

Реакции опор:

в горизонтальной плоскости:

                                  Ft · a – Rвг ·(a + b) = 0;

        Rбг = Ft·a / (a + b) = 19 757·0,146 / (0,146+0,310) = 6 327 Н;

        Rаг = Ft – Rбг = 19 757-6327 = 13 430 H.               

 

в вертикальной плоскости:

                                  Fr · a – Rбв ·(a + b) = 0;

        Rвв = Fr·a / (a + b) = 7 191·0,146 / (0,146+0,310) = 2 302 Н;

        Rав = Fr – Rвв= 7 191-2 302 = 4 895 H.     

                          

Максимальные  изгибающие моменты:

в горизонтальной плоскости:

                        Мг = Rаг·a = 13 430·0,146 = 1 961 Нм;

 

в вертикальной плоскости:

                        Мв= Rав·a = 4 895·0,146 = 714,6 Нм.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

                  Рисунок 3.2 Расчетная схема нагружения ролика ламинатора

Определяем суммарные реакции в опорах:

в опоре А:

                 ;

 

в опоре B:

               

Осевые составляющие нагрузки отсутствуют Fa4 = 0 H,

тогда:

          Ра = 0 Н;

Ра  / Рr = 0 < е (без учета осевой нагрузки).

Рассмотрим подшипник по более нагруженной опоре А:

Эквивалентная нагрузка:

                    Рэа = V·Ra·Kб·Kт = 1·14 294·1,4·1 = 20 012 H,

где V=1 – вращение внутреннего кольца подшипника,

      Кб = 1,4 – для редукторов всех типов,

      Кт = 1 – температурный коэффициент,

      Сr= 2 080 кН.

Расчетная долговечность:

                ;

Расчетная долговечность:

               ;

 Расчет долговечности  подшипника показывает, что расчетная  долговечность  ч отвечает ГОСТ 16162 - 92. Найденная долговечность приемлема.

 

 

       

 

 

 

 

 

                  3.3.2 Уточненный расчет ролика ламинатора

 

Материал ролика – сталь 40ХН, термообработка – улучшение.

Среднее значение: σв = 930 Мпа.

Предел выносливости при симметричном цикле изгиба: σ-1 = 400 Мпа.

Предел выносливости при симметричном цикле касательных напряжений: τ-1 = 540 Мпа.

Сечение посадки колеса:

Мг = Rаг·а = 13 430·146 = 1 960 780 Н·мм;

Мв = Rав·a = 4 895·146 = 714 670 Н·мм.

Суммарный изгибающий момент:

             .

Момент сопротивления кручению:

Момент сопротивления изгибу:

             .

Амплитуда и среднее напряжение цикла касательного напряжения:

            .

Амплитуда нормального напряжения изгиба:

            ;

           σm = 0 Мпа.

Коэффициент запаса прочности по нормальному напряжению:

                           ,

 

 

где   Eσ = 0,85;

         Кσ = 1,9;

                       .

 

Коэффициент запаса прочности по касательному напряжению:

                   ,

где Кτ = 1,9;

      Еτ = 0,73;

      ψτ = 0,1;

                        .

Общий коэффициент запаса прочности по касательному напряжению:

                 .

 

Сечение под подшипником:

концентрация напряжений обусловлена посадкой подшипника с гарантированным натягом.

 

Изгибающий момент:

М = F·l2 = 14 294·180 = 31 447 000 Н·мм.

Осевой момент сопротивления:

          .

 

Амплитуда нормальных напряжений:

              ;

              σm = 0 Мпа.

Полярный момент сопротивления:

               Wp = 2·W = 2·979 593 = 1 841 487 мм3.

Амплитуда и средние напряжение цикла касательных напряжений:

               .

Коэффициент запаса прочности по нормальному напряжению:

                      ,

где -коэффициент для роликов,

                     .

Коэффициент запаса прочности по касательным напряжениям:

                   ,

где  , 
       ψτ = 0,1;

                              .

Общий коэффициент запаса прочности:

.

Для обеспечения прочности роликов достаточный коэффициент запаса прочности составляет =1,7. При значениях более 1,7 отпадает необходимость проверочных расчетов роликов на жесткость. Таким образом, динамическая прочность ролика достаточная.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

  3.4 Стандартизация, унификация и качество проектных решений

 

Разработка дипломного проекта велась в соответствии с требованиями стандартов:

ГОСТ 2.109 – 73.ЕСКД. Правила выполнения чертежей деталей, сборочных, общих видов;

ГОСТ 2.105 – 79 ЕСКД. Общие требования к текстовой документации;

ГОСТ 2.703 – 68 Правила выполнения кинематических схем.

  Все стандартные детали узлов выбраны в соответствии с ГОСТами. Таким образом новый узел выполнен согласно требованиям ИСО.    

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

       

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

       

         4 БЕЗОПАСНОСТЬ И ЭКОЛОГИЧНОСТЬ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

  

 

                  4.1 Анализ опасных и вредных факторов

 

Основной оценкой уровня производственного травматизма являются показатели частоты и тяжести травматизма, определяемые в разных странах различными методами. В России, и в частности, на ОАО «ММК» в качестве показателя частоты травматизма принимается число несчастных случаев за определенный календарный период, приходящихся на 1000 работающих:

                                                  ,                                                     (4.1)

 

где – среднесписочное  число работающих[1].

       Показатель тяжести несчастных  случаев определяется числом  дней нетрудоспособности  , приходящихся на одну травму :

 

                                                     ,                                                           (4.2)

 

Коэффициенты тяжести и частоты за последние 5 лет показаны в таблице 4.1.

                                         

Таблица 4.1 – учет несчастных случаев в Цехе покрытий за последние 5 лет

	2007	2008	2009	2010	2011	итого
Всего н/случаев	1	-	1	1	1	4
смертельных	1	-	-	-	-	1
тяжелых	-	-	1	-	-	1
Кч	1,51	-	0,5	1,02	1,64
Кт	44,3	-	37,0	62,0	87

 

 

На персонал цеха действуют опасные и вредные факторы.

Источниками опасности в цехе являются:

1 работающие  электромостовые краны;

2 движущаяся полоса, упаковочная лента, электропогрузчики, электрокары, трансферкары, автотранспорт, ж/д транспорт;

3 вращающиеся  валы, шкивы, муфты (приводы клетей);

4 острая  кромка полосы упаковочной ленты, упаковочных реквизитов, упакованных  пачек белой жести;

5 электрическое  напряжение: 220 – 600 В (человек может  получить электротравму в следующих случаях: при двухфазном прикосновении; при двухполюсном прикосновении; при приближении на опасные расстояния к неизолированным токопроводящим частям, находящимся под напряжением; в результате прикосновения к оболочке (корпусу) электрооборудования, оказавшейся под напряжением; в результате попадания под напряжение шага в зоне растекания тока; при попадании под напряжение при освобождении человека от воздействия тока; при воздействии атмосферного электричества, грозовых разрядов и статического электричества или электрической дуги);

6 трубопроводы  пара, гидравлики, сжатого воздуха, воды, природного газа, водорода, азота;

7 горячие  растворы кислоты, щелочи, электролита  в ваннах и баках (агрегат электролитического  лужения);

8 сосуды, работающие  под давлением;

9 высота.

Источниками вредных веществ являются:

1 испарения кислоты, щёлочи, электролита, технических масел, эмульсии для  прокатки, красящих материалов, растворителя;

2 шум (отрезные устройства, вращающиеся  детали, приводы различных машин);

3 вибрация (вращающиеся механизмы, рабочий инструмент, приводы различных машин);

4 абразивная пыль (сварочные установки, отрезное устройство).

 

Фактические и нормативные показатели по факторам, воздействующим на персонал цеха приведены в таблице 4.2.

Таблица 4.2 – Параметры микроклимата

Температура, о С

Влажность воздуха, %

Скорость движения воздуха, м/с

Шум, общий уровень звука, дБА

Корректированное по частоте значение виброскорости, дБ

Т.п.

Х.п.

Т.п.

Х.п.

Т.п.

Х.п.

ф

н

ф

н

ф

н

ф

н

ф

н

ф

Н

ф

н

ф

н

Аппаратчик электролитического обезжиривания

22

18-27

21

17-23

50

15-75

52

15-75

0,2

0,1-0,4

0,2

0,1-0,3

112

109

-

-

 

 

                                                                                                          

                                                                                                      

                                                                                                                  Продолжение таблицы 4.2

 

Оператор поста управления

22

21-28

25

20-25

45

15-75

47

15-75

0,1

0,1-0,2

0,1

0-0,1

85

87

-

-

 

Машинист крана

23

22-24

20

17-23

73,5

15-75

64,9

15-75

0,1

0,3-0,1

0,1

0,4-0,1

92

89

112

120

 

 

Т.п. – теплый период;

Х.п. – холодный период.

 

 Анализ таблицы показывает, что нормы шума не соблюдаются  на участке аппаратчика электролитического  обезжиривания и у машиниста  крана. Поэтому необходимо принять  меры для его снижения.

       4.2 Мероприятия  по улучшению условий труда

 

Организационные мероприятия:

 В  цехе покрытий ответственные  за безопасность -  начальник цеха, заместитель начальника цеха  по производству, механик цеха, электрик  цеха, энергетик цеха и инженер  по ТБ. В цехе  проводятся инструктажи (первичные, повторные, внеплановые) согласно  приказу № 882 СТП ПБОТ-2-1-07-2005.

Первичный инструктаж на рабочем месте проводится до начала самостоятельной работы.

 Повторный инструктаж проводится со всеми работниками (кроме работников, освобожденных от первичного инструктажа на рабочем месте) независимо от квалификации, образования, стажа, характера выполняемой работы не реже одного раза в шесть месяцев, если иные сроки не определены соответствующими Правилами безопасности.