ДИПЛОМ (Колёсные мастерские станции Алдан с разработкой участка электроискрового легирования шеек осей), страница 12

Оптимальной конструкцией воздухосмесителя является эжектор с диффузором на выходе. Несколько выше коэффициент эжекции, но хуже аэродинамические характеристики у бездиффузорного воздухосмесителя.

Пример: Известно количество воздуха, удаляемого вентиляционными агрегатом стола сварщика типа С 100,40, . Давление в выходной сечении сопла принимается обычно 100–150 Па.

Количество эжектируемоговоздуха зависит главным образом от геометрического параметра , представляющего собой отношение площади камеры смешения эжектора к площади сопла. Соотношение между коэффициентом эжекции . Приняв для воздухосмесителя с диффузором значение , находим по соответствующей экспериментальной кривой .

Диаметр выходного сечения сопла эжектора, рассчитывается по формуле [14]

(5.1)

где - Расход эжектирующего воздуха, поступающего через сопло, /с;

- статическое давление в выходном сечении сопла, Па (в нашем расчете Па);

- плотность эжектируемого воздуха, кг/м³ (можно принять кг/м³).

По конструктивным соображениям принимаем .

Диаметр камеры смешения при , рассчитывается по формуле [16]

(5.2)

Принимаем .

Оптимальное расстояние от среза сопла до начала камеры смешения рассчитывается по формуле [17]

(5.3)

Входной коллектор воздухосмесителя рассчитывается по формуле [17]

Центральный угол входного коллектора рекомендуется принимать 40⁰=80⁰.

(5.4)

Диаметр входного коллектора рассчитывается по формуле [17]

(5.5)

где

Диффузор. Для эжекторных воздухосмесителей рекомендуется принимать диффузоры с прямым образующим, углами раскрытия и параметром (т.е. отношение площади выходного сечения диффузора к площади камеры смешения).

Диаметр выходного сечения диффузора определяется по формуле [17]

(5.6)

где ;

.

Длина диффузора определяется по формуле [17]

(5.7)

где

При коэффициенте эжекции , количество воздуха (в м³/c), которое удаляется эжекторным воздухосмесителем из верхней зоны цеха, будет определяться по следующей формуле [17].

(5.8)

При создании вытяжной вентиляции на фиксированных местах сварки преимущественно применяются боковые отсосы, так как в расчет обычно принимается худший случай–сварка деталей максимальной высоты. Если по заданию производится сварка деталей средней высоты, то может быть применен графоаналитический метод расчета. При этом необходимо по имеющимся аналитическим или экспериментальным зависимостям построить графики изменения расхода воздуха для данного типа отсоса и точка пересечения А покажет, какой тип отсоса для деталей данной высоты будет наиболее экономичным.

При правильном выборе отсосов и обеспечении требуемых расходов воздуха вредные вещества практически не попадают в зону дыхания сварщика.

Есть еще один путь экономии энергозатрат, на который указывает ряд исследователей – это использование низкопотенциальных тепловых отходов.

Бескалориферные приточно-вытяжные системы, в которых используется различные регенеративные устройства, позволяют значительно сократить расход дорогостоящих теплоносителей для нужд вентиляции и отопления цехов. В этих системах хорошо зарекомендовали себя эжекторные воздухосмесители.

Необходимо широко применять бескалориферные приточно-вытяжные системы в сварочном производстве, где имеются помещения с избыточными тепловыделениями, например, термические цехи для отжига готовых сварных узлов. Учитывая большие размеры сварных конструкций, в этих цехах применяются крупные, часто уникальные печи с выдвижным подом длиной до 25м, в которых используется для нагрева природный газ с большой теплотворной способностью (~ 35 тыс. кДж). Расход топлива в таких крупных печах достигает 1500 м³/ч.

Рациональное использование тепла достигается с помощью рециркуляции дымовых газов для подогрева подаваемого в печи воздуха. Однако эффективность таких рекуператоров не более 30–50%.

Полное использование тепла отходящих газов возможно при применении дополнительных рекуперационных устройств (кроме технологических) для нагрева воды или воздуха систем отопления и вентиляции.

Дальнейшее совершенствование систем вентиляции и отопления (а также кондиционирования) сварочных производств должно пойти по пути создания автоматизированных систем, где поддержание необходимых метеорологических условий в цехах и содержание вредных веществ на уровне, не превышающем ПДК по всему объему помещения, производится автоматически.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Тема дипломного проекта колесные мастерские станции Алдан с разработкой участка электроискрового легирования шейки оси. Задача дипломного проекта состоит в том, чтобы обосновать целесообразность электроискрового участка.

Явление электрической эрозии было описано еще в конце 18-го века. Однако серьезные разработки этого метода начались с 40-х годов 20-го века, и лишь с начала 50-х годов были разработаны специальные генераторы импульсов, благодаря которым электроискровая обработка приобрела тот вид который используется сейчас в производстве. Метод электроискровой обработки является актуальным, перспективным, экономически выгодным и постоянно развивающимся.

Удаление метала с заготовки происходит в среде диэлектрика за счет микроразрядов, расплавляющих часть металла. При сближении элетрода-инструмента с заготовкой возникает электрический разряд (межэлектродный пробой) который расплавляет часть металла. Образуется газовый пузырь из паров жидкости и металла. Расширяясь газовый пузырь выбрасывает содержащийся в лунках расплавленный металл в межэлектродный зазор. Между электродом и заготовкой проходит очередной разряд и процесс электроэрозии повторяется.

Основные технологические показатели процесса (точность, качество поверхности, производительность) зависят от количества выплавленного за один импульс металла из лунки, определяемого энергией импульса, временем действия импульсов и частотой их следования. Конструкция станков зависит от габаритов, массы заготовок, требования к качеству поверхности, назначения станка. Станки делят на прошивочные и вырезные. Отдельные группы представляют станки для электроконтактной обработки. Прошивочные станки предназначены для получения отверстий, полостей, углублений. Станки для изготовления полостей профильным электродом-инструментом называют копировально-прошивочными. Электроискровые вырезные станки предназначены для вырезания сложных конфигураций в заготовке. Развитие технической мысли позволило создать такие электроискровые вырезные станки, которые работают по пяти координатам, а также копировально-прошивочные, которые точно повторяют контур электрода-инструмента и позволяют избежать ручной доводки формующей поверхности. При изготовлении некоторых типов штампов механическими способами более 50% технологической стоимости обработки составляет стоимость используемого инструмента. При обработке этих же штампов электроискровыми методами стоимость инструмента не превышает 3,5%.

Однако, хорошо организованный электроискровой участок способен не только решить производственные задачи, стоящие перед вагонно-колесной мастерской, но и вывести его на значительно более высокий технологический уровень. Кроме того, при существующем сейчас положении на предприятии, для избежания экономических затрат на транспортировку поврежденных элементов в данном случае шеек осей колесной пары, участок может выполнять работы по производству пресс-форм и штампов и тем самым принести еще и экономическую выгоду предприятию, поскольку постоянные затраты уже внесены в смету затрат по основному производству. А значит прибыль участка будет зависеть от изменения переменных затрат. При таком положении мы будем иметь неоспоримое преимущество перед возможными конкурентами на рынке производителей пресс-форм и штампов. При слаженной и четкой организации труда электроэрозионный участок может выбиться в лидеры в этом сегменте рынка. А это позволит предприятию стабильно работать в сложных, постоянно меняющихся в стране политических и рыночных условиях.

Участок органично вписывается в структуру цеха. Количество основных рабочих участка состоит из четырех электроэрозионистов (по два человека на электроискровые и электроимпульсные станки), одного станочника (на дополнительное оборудование) и одного слесаря-инструментальщика (для доводки графитовых и медных электродов). Руководство осуществляет мастер участка. Такой состав позволит бесперебойно работать участку при условии многостаночного обслуживания.

На основании рассмотренных в этом проекте вопросов можем сделать вывод, что внедрение электроискрового участка позволит сократить транспортные затраты. При организации одного хорошо отлаженного участка предприятие получит не только возможность выполнения всего спектра электроискровых услуг, необходимых основному производству, но и возможность получения прибыли. А так же экономию фонда заработной платы и материальных ресурсов.

Все говорит о том, что разработка электроискрового участка при вагонно-колесной мастерской целесообразно и экономически выгодно.

Список использованных источников

1. Технологический процесс работы станции Алдан [Текст]/ 2015г.

2. Проектирование машиностроительных заводов и цехов [Текст]: Справочник. Т.4 «Проектирование механических, сборочных цехов, цехов защитных покрытий/ М.: Машиностроение, 1975г-139с.

3. Тихомиров В.А. Основы проектирования самолетостроительных заводов и цехов [Текст]: Учебник / В.А. Тихомиров – М.: Машиностроение, 1975г.-115с.

4. Пучин Е.А. Технология ремонта машин [Текст]: Учебники и учебные пособия для студентов высших учебных заведений / Под ред. Е.А. Пучина- М.: Колос, 2007г – 488с.

5. Савин И.Г. Выбор рационального способа восстановления детали [Текст] / И.Г. Савин, Ю.Д. Янчин – Краснодар: Изд-во КубГАУ, 2007г – 17с.

6. Лазаренко Б.Р. Способ обработки металлов, сплавов и других токопроводящих материалов [Текст] / Б.Р. Лазаренко, Н.И. Лазаренко – 1971г – 205с.

7. Верхотуров А.Д. Некоторые вопросы теории и практики метода электроискрового легирования металлических поверхностей./ Физика и химия обработки материалов [Текст] / А.Д. Верхотуров – 1993г – 60-68с.

8. Ставицкий Б.И. Истории электроискровой обработки материалов: Почему СССР потерял лидерство в электроискровых технологиях [Текст] / Б.И. Ставицкий – 2007г – 52-56с.

9. P. Llewellyn Jones Эрозия электрода при искровом разряде [Текст]: Журнал / P. Llewellyn Jones – 1950г – 60-65с.

10. Judkins M.F. Электромеханический метод Х. [Текст] / M.F. Judkins, D.E. Dickey – 1951г – 168с.

1. Rudorff D. W. Спаркатрон искрового действия [Текст] / D.W. Rudorff – 1953г – 195с.

2. Olsen K. V. Развитие электроискровой обработки в ФРГ [Текст] / K.V. Olsen – 1955г – 52с.

3. Williams E. M. Рассмотрение теории и конструкции электроискровых установок с точки зрения электроники [Текст] / E.M. Williams, J. B. Woodford- 1955г – 78-81с.

4. Bruma M. Электроискровая обработка металлов [Текст] / M. Bruma – 1955г – 43-47с.

5. Основы электроэрозионной обработки [Текст]: Mashinery (USA) – 1956 г. – 169-175с.

6. Иноуэ Настоящее и будущее электроискровой обработки металлов [Текст]: Machinery (Япония) – 1956г – 46- 52с.

7. Capek V. Прогрессивная обработка [Текст] / V. Capek, R. Bradský, F. Jilek – Praha – 1956г – 168с.

8. Beseler J. Повышение стойкости инструмента закалкой электроискровым способом [Текст] / J. Beseler – 1956г – 761 – 762с.

9. Hanke E. Повышение твердости обработкой искровыми разрядами [Текст]: Fertigungstechnik / E. Hanke – 1955г – 244-250с.

10. Иноуэ. Электроискровое упрочнение [Текст]: Machinery (Япония) – 1956г – 207 -211с.

11. Ninger V. Исправление посадки подшипников качения электроискровым способом [Текст]: Dopravni techn. / V. Ninger – 1956г – 131-133с.

12. Болога М.К. Создатель нового способа обработки материалов [Текст] / М.К. Болога – 1982г – 156-163с.

13. Андрианова Н.С. Получение новых композиционных материалов из отходов оловосодержащих руд с использованием электрошлакового переплава [Текст]: Вестник Института тяги и подвижного состава / под ред. А.Е. Стецюка и Ю.А. Гамоли.- Хабаровск Изд-во ДВГУПС , выпуск 11, 2015г – 52-56с.

14. Филиппов Б.И. Охрана труда при эксплуатации строительных машин [Текст] / Б.И. Филиппов – М.: «высшая школа», 1977г.

15. Писаренко В.Л. Вентиляция рабочих мест в сварочном производстве [Текст] / В.Л. Писаренко, М.Л. Рогинский – М.: Машиностроение.