Рельсобалочный стан

Максимальное усилие на валок при  прокатке кН,

Максимальное радиальное усилие, воспринимаемое подшипником  кН,

Осевое усилие не превышает 5% от радиального  кН,

Коэффициент работоспособности  ,

Угол контакта роликов с кольцом  ,

Средняя частота вращения ,

Определяем приведённую нагрузку на подшипник:

кН.

Принимаем коэффициент динамической нагрузки .

Определяем долговечность подшипника в часах:

,

;

ч.

Допускаемая долговечность этого  подшипникам  ч.

Подшипник на шестерённом валке.

Подшипник роликовый конический четырёхрядный  №77184 установлен на шестерённом валке.

Максимальное усилие на вал при прокатке кН,

Максимальное радиальное усилие, воспринимаемое подшипником  кН,

Осевое усилие не превышает 5% от радиального  кН,

Коэффициент работоспособности  ,

Угол контакта роликов с кольцом  ,

Средняя частота вращения ,

Определяем приведённую нагрузку на подшипник:

кН.

Принимаем коэффициент динамической нагрузки .

Определяем долговечность подшипника в часах:

,

;

ч.

Допускаемая долговечность этого  подшипникам  ч.

5. Расчет зубчатой муфты.

Муфта МЗ-15,

модуль  ,

число зубьев ,

делительный диаметр  мм.

Условие износостойкости зубьев , где

допускаемое давление для муфт, изготовленных  из углеродистой стали  МПа,

Р – давление на поверхность зубьев,

М_расч – расчетный момент, передаваемый муфтой, Нмм,

b – длина зуба,

, где

- коэффициент ширины зубчатого  венца, принимают  ;

мм.

МПа<[P].

6. Расчет универсального шпинделя

Принимаем, что удельное давления вкладыша на щеку шарнира распределяются по трапеции и сила Р приложена в плоскости центра тяжести этой трапеции мм,

Рисунок 17 – Универсальный шпиндель

мм,

мм,

мм.

Напряжение кручения с сечении 1-1 , где

W_кр – момент сопротивления сечения 1-1 кручению

, где

- коэффициент отношения ширины  прямоугольника к его высоте, принимаем равным 0,25;

мм,

мм,

мм,

мм³;

МПа.

Напряжение изгиба в сечении 1-1 равно

,

Нмм,

мм³,

МПа.

Расчетное напряжение в сечении 1-1 от действия изгиба и кручения определяется по формуле

МПа.

Материал шпинделя сталь 40, предел прочности такой стали равен  МПа. Принимая пятикратный запас прочности получим, что допускаемое напряжение в щеке шпинделя будет равно МПа

.

Проверим тело шпинделя. Шпиндель работает на кручение и напряжение в любом сечении по длине шпинделя между его шарнирами будет равно

МПа.

 

 

 

 

5. Смазка.

Смазка зацепления и подшипников  шестерённой клети жидкая, циркулярная.

Смазка муфты зубчатой жидкая, заливная.

Смазка рабочих поверхностей шпиндельного соединения густая, закладная.

Смазка подшипников, шпиндельного соединения осуществляется водой.

Смазка зубчатых зацеплений нажимных винтов густая, закладная.

Смазка гаек нажимных винтов, подшипников  промежуточной шестерни и вала приводной  шестерни зубчатых зацеплений ручная, через тавотницы.

Смазка подшипников валков густая, централизованная.

Охлаждение бочек валков осуществляется водой.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6. Техника безопасности

1. Все подготовительные операции и процесс прокатки рельсов и  других профилей должны соответствовать  требованиям «общих правил безопасности для предприятий и организаций  металлургической промышленности», правил безопасности в прокатном производстве.
2. Уровень концентрации вредных факторов при прокатке металла (запыленность, загазованность, температура и др.) должны соответствовать по ГОСТ 12.1.005-76.
3. Для перехода через главный соединительный вал каждой клети прокатного стана должны быть установлены переходные мостики.
4. Все посты управления прокатными станами должны иметь переговорную связь и сигнализацию с машинными залами и с постами управления вспомогательных агрегатов.
5. Запуск стана может производится после подачи соответствующего сигнала, ясно слышимого на всех рабочих местах стана и его вспомогательных устройств.
6. Производить исправление механизмов или деталей стана во время прокатки металла запрещается.
7. Уборка недокатов, а также извлечение поломанных валков должны производится специальными приспособлениями согласно разработанным схемам зацепки и строповки под руководством мастера, а в его отсутствие – старшего вальцовщика.
8. Недокаты и обрезь металла должны своевременно убираться в специально отведённые места.
9. Шлифовка и удаление дефектов с рабочих поверхностей валков прокатных станов, а также роликов рольгангов должны производиться при остановленной прокатке с помощью специального устройства со стороны, противоположной направлению вращения.
10. Шкафы с автоматами электродвигателей рольгангов или других механизмов станов и агрегатов должны располагаться в доступных местах.
11. Промежутки между роликами рольгангов перекрыты плитами.
12. Ходить по рольгангам запрещается. Переходить через них запрещается только по переходным мостикам.
13. Уборка окалины из-под столов и другого оборудования механизирована.
14. Валки должны храниться в специальных пирамидах или стеллажах. Проходы между пирамидами должны иметь ширину 1 м.
15. Перевозка валков в становый пролёт из вальцетокарной мастерской производится на платформах и передаточной тележке.
16. Маркировка рельсов и балок должна быть механизирована.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

7. Влияние на экологию

Прокатное производство - одно из крупнейших видов металлургического производства. В прокатных цехах обрабатывают примерно 3/4 всего выплавляемого  металла. Технологический процесс  получения готовых прокатных  изделий является завершающей стадией  металлургического производства. Разнообразие сортамента прокатных изделий и  сложность условий пластической и термической обработки, а также  обработка проката определяют применение в прокатных цехах мощного  механического, электрического и термического оборудования. Эксплуатация такого оборудования обусловливает необходимость создания безопасных, безвредных и удобных  условий работы для персонала  прокатных цехов.

Основной проблемой прокатных  цехов является неорганизованные выбросы пыли на участке прокатных станов. Эти выбросы создают большое запыленности воздуха в цехах, что крайне негативно влияет на здоровье обслуживающего персонала, а также большое количество пыли выбрасывается через аэрационные фонари в окружающую среду.

В прокатном  производстве, как и в других производствах, имеются организованные технологические  и неорганизованные выбросы. Производство сортового и листового проката  сопровождается незначительными выбросами  загрязняющих веществ в атмосферу. В данном производстве, как и в  других производствах, являются организованные технологические и неорганизованные выбросы. Основной источник технологических  выбросов - нагревательные печи. Источником неорганизованных выбросов: нагревательные печи при недостаточной тяге, рабочие  клети, ножницы для резки металла, механическая зачистка заготовок.

Количество  продуктов сгорания в нагревательных печах и колодцах зависит от тепловой работы этих агрегатов и составляет 700 – 1000 м³/т нагреваемого металла . Оксиды серы в продуктах горения образуются при использовании коксового и доменного газов.

В соответствии с действующей на комбинате программой реконструкции и технического развития устаревшее оборудование заменяется новым, отвечающим всем требованиям экологической  безопасности. Печи прокатного производства переведены на природный газ, в головной части рельсобалочного цеха построена  печь с шагающими балками, которая  заменила три устаревшие печи. Удельные выбросы вредных веществ на тонну  стали уменьшились 11,9 до 8,1 кг.

Общее удельное количество пыли, выделяющейся при прокатке металла, составляет 100 г/т. Все неорганизованные выбросы из здания удаляются через аэрационный фонарь.

В прокатных цехах металлургических предприятий основными отходами являются: окалина первичных отстойников, окалина вторичных отстойников, отходы порезки металла, маслоотдходы.

Для организации ресурсосберегающих технологий прокатного производства указанные  отходы должны быть соответствующим  образом собраны, подготовлены и  отправлены потребителям. Наличие перечисленных  отходов на конкретном предприятии  зависит от состава прокатных  цехов, а также от вида выпускаемой  продукции, и ее обработки. Не все  отходы находят полное применение. Если окалина первичных отстойников  используется практически полностью, то использование вторичного окалины составляет ¾.

 

Список используемой литературы

1.А.А.Королев  Конструкция и расчет машин  и механизмов прокатных станов/ А.А.Королев – М.: Металлургия, 1985. – 694с.

2.А.А  Королев. Механическое оборудование  прокатных цехов/ А.А Королев,  Г.М Николаевский – М.: Металлургия, 1987. – 480с.

3.А.И.  Целиков. Машины и агрегаты  металлургических заводов  в  3-х томах/ А.И. Целиков, П.И Полухин – М.: Металлургия, 1988. – 680с. – 2т.

4. С.А. Чернавский Курсовое проектирование деталей машин/ С.А. Чернавский, К.Н. Боков – М.: Машиностроение, 1988 – 416с.