Дипломная работа: Автоматизация процесса поперечной резки электротехнической стали

Необходимо обеспечить достаточно равномерное распределение яркости на рабочей поверхности, a также в пределах окружающего пространства.На рабочей поверхности должны отсутствовать резкие тени, в поле зрения должна отсутствовать прямая и отраженная блескость. Показатель ослепленности для категории зрительной работы V разряда, подразряда «a» составляет 40 , a коэффициент пульсации к=20 %..

Для повышения уровня автоматизации необходимо иметь автоматизиро ванные приводы, содержащие автономные регуляторы и автоматические устройства. Применение гидроприводов позволяет повысить точность, надежность,

Гидропривод имеет ряд преимуществ перед другими приводами:

·  получение больших усилий и мощностей при ограниченном размере гидродвигателя;

·  широкий диапазон бесступенчатого регулирования скорости;

·  возможность работы в динамических режимах;

·  защиту системы от перегрузок;

·  точный контроль действующих усилий;

·  получение прямолинейных движений без кинематических

преобразований.

Однако, наряду c огромными преимуществами, гидроприводы имеют недостатки.

Прежде всего это загрязнение окружающего пространства утечками рабочей жидкости в результате интенсивного износа подвижных уплотнений и потери герметичности неподвижных уплотнений, рaзрыва рукавов высокого давления от циклического воздействия гидроударов и забросов давления. При утилизации рабочих жидкостей гидросистем имеют место отходы ,так как они практически не поддаются полной переработке.

Тепловое загрязнение, возникающее из-за больших энергетических потерь и обусловленные низким коэффициентом полезного действия гидроприводов .

Потеря герметичности уплотнений возникает в результате износа резиновых элементов. Интенсивность износа резиновых элементов сильно зависит от рабочей температуры в зоне контакта резины и других частей оборудования. При повышении температуры стойкость резиновых уплотнений резко падает, причем обвальный износ происходит уже на верхней границе допустимых температур для гидросистем. Это явление весьма значительно сказывается при повышении температуры рабочей жидкости и приводит к потере герметичности соединения, сопровождаемой утечками рабочей жидкости в окружающее пространство, рабочую зону, a при работе гидросистем на открытом месте - засорение почвы и проникновением в грунтовые воды. Во избежание этих последствий необходимо уменьшить рабочую температуру гидросистем установкой охлаждающих устройств.

5.3 Защита от шума и вибрации на участке автоматической линии поперечной резки электротехнической стали

Малые механические колебания ,возникающие в упругих или находящихся под воздействием переменного физического НОЛЯ телах

нaзываются вибрацией. Воздействие вибрации человека классифицируют: по способу передачи колебаний , по направлению воздействия ,по временной характеристике вибрации.

Вибрация относится к факторам, обладающим высокой биологической активностью. Мощность колебательного процесса в зоне контактаи время этого контакта являются главными параметрами деляющими развитие вибрационных патологий, структура которых зависит от частоты и амплитуды колебаний, продолжительности воздействия, места приложения ,направления сил вибрационного воздействия, демпфирующих свойств тканей , явлений резонанса и других условий.

Гигиеническое нормирование вибраций регламентирует параметры производственных вибраций и правила работы c виброопасным оборудованием, ГОСТ 12 1 .012-90 «Вибрационная безопасность. Общие требования», Санитарные нормы СН 2.2.4./2.1.8.556-06 «Производственная вибрация в помещениях жилых и общественных зданий».

Интенсивный шум на производстве способствует снижению внимания и увеличению числа ошибок при выполнении работы, исключительно сильное влияние оказывает шум на быстроту реакции, сбор информации и аналитические процессы, из-за шума снижается производительность труда и ухудшается качество работы. Шум затрудняет своевременную реакцию работающих на предупредительные сигналы внутрицехового транспорта (автопогрузчики, мостовые краны и др.), что способствует возникновению несчастных случаев на производстве..

Нормируемые параметры шума на рабочих местах определены ГОСТ12.1.003-83 и Санитарными нормами СН2.22.4/2.1.8.562-96 «Шум на рабочих местах, в помещениях жилых ,общественных зданий и на территории жилой застройки.».

Таблица Допустимые уровни звукового давления, уровни звука

Фактический уровень шума при работе оборудования незначительно превышает допустимые значения, что требует проведения мероприятий по снижению на пути распространения за счет использования звукоизолирующих перегородок, a также звукопоглощающих материалов для облицовки перегородок.

Шум c уровнем звукового давления до 30-35 дб привычен для человека и не беспокоит его. Повышение этого уровня до 40-70 дб при работе операторов АСУ создает значительную нагрузку на нервную систему ,вызывая ухудшение самочувствия и при длительном воздействии может стать причиной неврозов. Воздействие шума выше 90дб может привести к потере слуха - профессиональной тугоухости. Оптимaльные уровни звука предназначены в целях улучшения условий труда операторов АСУ.

Для улучшения условий труда эффективно использовать кабины наблюдения и дистанционное управление,что предусмотрено проектом, для снижения неблагоприятного акустического воздействия на обслуживающий персонал.

Оценка состояния слуховой функции базируется на количественномопределении потерь слуха и проводится по показателям аудиометрического исследования. При оценке слуховой функции определяющими приняты средние показатели порогов слуха в области воспринимаемых речевых частот. Критерием профессионального снижения слуха принят показатель средней арифметической величины снижения слуха в речевом диапазоне, равный 11дБ и более.

Интенсивный шум на производстве способствует снижению внимания и увеличению числа ошибок, при выполнении работы, исключительно сильное влияние оказывает шум на быстроту реакции, сбор информации и аналитические процессы, что затрудняет своевременную информацию операторов.

5.4 Анализ опасных и вредных факторов при работе гидропривода

На человека в процессе труда могут воздействовать опасные и вредные производственные факторы. Производственные факторы, воздействие которых на работающих приводят к травме или к резкому ухудшению .состояния здоровья называются опасными, a факторы, которые приводят к заболеванию или снижению работоспособности называются вредным. По природе действия на организм человека опасные и вредные факторы подразделяются на четыре группы: физические, химические, биологические и психофизиологические. K физическим опасными вредным факторам относятся:

-факторы, характеризующие оборудование, технологию - движущиеся механизмы и машины, подвижные части оборудования, передвигающиеся заготовки материалы, повышенное напряжение в электрической цепи, замыкание которой может произойти через тело человека, повышенная или пониженная температура оборудования и другие факторы, характеризующие производственную среду повышенная запыленность и загазованность воздуха рабочей зоны, повышенная или пониженная температура воздуха рабочей зоны, повышенный уровень шума . инфра и ультразвука на рабочем месте, повышенная напряженность электрического поля, повышенный уровень электромагнитных излучений и др.

Химические вредные опасные производственные факторы по воздействию на человека подразделяются на: токсичные, раздражающие, канцерогенные, сенсибилизирующие, мутагенные.

Биологические опасные и вредные факторы включают следующие биологические объекты: патогенные микроорганизмы (бактерии, вирусы грибы), продукты их жизнедеятельности, макроорганизмы (растения, животные)

5.5 Расчет виброизоляции гидропривода

B качестве виброизоляторов используются стальные пружины диаметром D=13..2 см, диаметром прутка d=1.6 см , высотой ненагруженной пружины Н о =26.4 см c числом рабочих витков i= 3.5.

Определить количество стальных виброизоляторов кабины массой

Q = 72000 кг

1. Определим индекс пружины С

C=D/d = 13.2/ 1.6=8.25

2.  Модуль упругости на сдвиг G для всех пружинных сталей

G= 8. 106

3. Определим жесткость одной пружины в продольном направлении

К=0 d/ 8 с 2 I= 8 10' 1/6 / 8 (8/25 ) 2 5/5=518 Н/см

4 Определяем отношение

Н о / D=2.64/ 13.2=2

5. По графику найдем коэффициент K, учитывающий повышение напряжений в средних точках сечения прутка вследствие деформации сдвига K= 1,18 для C= 8.25

6. Определим статическую нагрузку Р с,,, принимая допустимое напряжение на кручение 6 = 40000 H/см 2

Р сп, = ггд2г / 8xD=3.14 (1.62)) 40000/ 8 1.18 13.2=4128.6 Н

7. Определим количество витков пружины

n = Q/Р = 72000/4128/6= 2,09 принимаем 4 пружины

8. Общая жесткость стальных виброизоляторов

к= п K =4 *518=2072 H/см

B качестве виброизоляторов насоса можно рекомендовать четыре пружины общей жесткостью 2072 H/ см

5.6 Расчет вентиляции на участке гидропривода валковой подачи автоматической линии поперечной резки электротехнической стали

Определить количество воздуха( производительность вентилятора c учетом избытков явного тепла на участке работы гидропривода вaлковой подачи автоматической линии для резки рулонной стали

Для определения производительности вентилятора найдем количество воздуха, для обеспечения установленной санитарно-гигиеническими нормами температуры.

1.  Количество воздуха (L) определяем c учетом избытка явного тепла

Где  избыточные тепловыделения, ккал ,

C-теплоемкость сухого воздуха , ккал/кг;

p -плотность приточного воздуха - 1,2 кг/м2 ;

- температура удаляемого из помещения воздуха и приточного.

Qиз6-Qчел + Qоборуд , ккал ,

Qчел- тепловыделения человека ,выполняющего работу средней тяжести (11 а,11 б.) при температуре окружающей среды 25 °C на одного человека составляют 70 ккал.

На участке работает 10 человек, поэтому тепловыделения от работников составляют

Qчел= 70 x 10= 700 ккал

Тепловыделения от нагретых поверхностей систем управления гидроприводом составляют

Qнп JF (tнп - tel);

J=8,1 + 0,061x(55-25) = 9,93

F =0,0061 x 10 =0,061

Qоборуд= 9,93 x 0,061 (55-25) = 18,1кВт

Где n = 10- Количество источников нагретого оборудования при его эксплуатации, температура нагретых поверхностей на участке испытаний 60 °C , a удаляемого воздуха-25 °C

Избытки явного тепла составляют : оИзб = 18,1 +700 =718 , 1 кВт

2. Количесто воздуха необходимого для вентиляции от избытков явного тепла

Lизб теп 718,1 x 3600 / 0,24x1,2(55-25) х103 =299тыс /ч

3. Подбираем вентилятор радиальный Ц4-70 №63 , производительностью 299,0 м3/ч ,при p=440 Па.

6. ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ ПРОЕКТА

Характерной особенностью разрабатываемого проекта является разработка гидропривода валковой подачи, которая входит в состав линии, автоматизированной для поперечной резки электротехнической стали 0,1…..0,6´800 мм.

Экономическая оценка проекта базируется на многих показателях, отражающих научно-технические, производственно-организационные и рыночные критерии.

Оценка эффективности проекта производится параллельно с разработкой гидропривода валковой подачи, что необходимо для внесения в проект своевременных изменений с целью повышения эффективности технического предложения.

Экономическая оценка эффективности технического проекта производится комплексно по системе показателей, принятых в мировой практике. Этими показателями являются:

1.  Чистый дисконтированный доход (ЧДД).

2.  Индекс доходности.

3.  Критический объем продаж.

4.  Срок окупаемости.

5.  Внутренняя норма доходности.

Проект будет считаться положительным в том случае, когда каждый из этих показателей отвечает определенным экономическим критериям и требованиям. Эта система показателей отражает также и финансовые критерии проекта.

6.1 Концепция проекта

Предлагаемый научно-технический продукт представляет собой гидропривод валковой подачи, которая входит в состав линии, автоматизированной для поперечной резки рулонной стали.

Главной целью проекта является получение прибыли за счет разработанного гидропривода валковой подачи и определение точки безубыточности по ее выпуску. Реализация данного проекта позволит:

- удовлетворить потребность субъектов рыночной экономики;

- значительно повысить эксплуатационные качества подачи валковой без снижения технических возможностей;

- изменить диаметр правильных валков для обеспечения качественной правки;

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10