ВКР: Монтаж и пусконаладочные работы на ремонтно- механическом участке цеха

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ………………………………………………………………………..5

1. ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ………………………………………………..8

1.1. Анализ исходных данных по монтажу и пусконаладочным работам оборудования станка 1И611П…………………………………………………….8

1.2. Описание, назначение, функции и техническое оснащение участка. Назначение монтируемого оборудования……………………………………....12

1.3 Краткое описание и техническая характеристика монтируемого оборудования…………………………………………………………………..…17

1.4 Требования к фундаментам и опорным элементам. Требования к коммуникациям……………………………………………………………..……21

1.5 Конструктивные и прочностные расчеты………………………………..…24

1.6 Разработка технологического процесса монтажа оборудования. Подготовительные работы. Выбор необходимого оборудования График монтажных работ…………………………………………………………….…..28

1.7 Описание последовательности монтажа. Описание основных сборочных операции в процессе монтажа………………………………………………...…32

1.8 Пусконаладочные работы смонтированного оборудования, Испытание и сдача оборудования в эксплуатацию……………………………………………36

1.9 Система планово-предупредительных ремонтов оборудования…………..40

1.10 Разработка план-графиков осмотра и ремонта оборудования. Расчет численности ремонтного персонала…………………………………………….44

2. КОНСТРУКТОРСКАЯ ЧАСТЬ……………………………………………....48

2.1 Проектирование фундаментов под промышленное оборудование……..…48

2.2 Разработка планировки ремонтно-механического участка…………….….50

2.3 Монтаж и сборка основных элементов монтируемого оборудования….…53

2 4 Монтаж коммуникации для оборудования……………………………….…56

2.5 Выбор и расчет дополнительного оборудования для производства монтажа…………………………………………………………………………..58

2.6 Расчет производственного персонала, задействованного при монтаже и пусконаладке……………………………………………………………………..60

3 БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ……………………………….65

3.1 Мероприятия по технике безопасности……………………………………..65

3.2 Мероприятия по противопожарной защите………………………………...67

4 ОХРАНА ТРУДА……………………………………………………………….69

5 ОХРАНА ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ……………………………………….....73

ЗАКЛЮЧЕНИЕ…………………………………………………………………..81

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ………………………….…86

ПРИЛОЖЕНИЯ………………………………………………………………….89

ГРАФИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

Лист №1 Чертеж фундамента А2

Лист №2 Чертеж основного оборудования А2

Лист №3 Чертеж планировка участка А1

Лист №4 Чертеж приспособления для монтажа А2

Лист №5 График, этапы монтажа (пусконаладки) оборудования, А2

ВВЕДЕНИЕ

Современное машиностроительное производство развивается в направлении повышения уровня автоматизации, точности и надежности технологических процессов. Одним из важнейших факторов устойчивого функционирования предприятий является обеспечение эффективной работы оборудования, от состояния которого напрямую зависят производительность труда, качество выпускаемой продукции и безопасность производственного процесса.

Ремонтно-механические участки играют ключевую роль в поддержании технологического оборудования в исправном состоянии, выполнении монтажных, ремонтных и пусконаладочных работ. Качественное проведение этих операций обеспечивает долгосрочную и безопасную эксплуатацию станочного парка, сокращает время простоев и повышает эффективность всего производства.

В условиях модернизации промышленности особое значение приобретает рациональная организация монтажных и пусконаладочных работ, направленных на ввод в эксплуатацию современного металлорежущего оборудования. Одним из широко применяемых на предприятиях станков является токарный станок модели 1И611П, отличающийся высокой точностью обработки и надежностью. Для достижения его оптимальных эксплуатационных характеристик необходимо строгое соблюдение последовательности монтажных и наладочных операций, правильная подготовка фундаментов, подключение инженерных коммуникаций и проведение испытаний оборудования.

Актуальность выбранной темы дипломного проекта заключается в необходимости разработки технологически обоснованного и безопасного процесса монтажа и пусконаладочных работ токарного станка 1И611П на ремонтно-механическом участке цеха, а также в обеспечении соответствия выполняемых работ современным требованиям промышленной безопасности, охраны труда и защиты окружающей среды.

Целью дипломного проекта является разработка технологических и конструкторских решений по монтажу, наладке и вводу в эксплуатацию токарного станка 1И611П на ремонтно-механическом участке предприятия с учетом требований безопасности и экологичности производства.

Для достижения поставленной цели в дипломной работе решаются следующие задачи:

1. Провести анализ исходных данных по монтажу и пусконаладочным работам оборудования;
2. Изучить назначение, функции и техническое оснащение ремонтно-механического участка, а также назначение монтируемого оборудования;
3. Рассмотреть конструкцию и технические характеристики станка 1И611П;
4. Определить требования к фундаментам, опорным элементам и инженерным коммуникациям;
5. Выполнить необходимые конструктивные и прочностные расчёты;
6. Разработать технологический процесс монтажа оборудования, включая подготовительные операции, график и последовательность выполнения работ;
7. Описать процесс пусконаладочных работ, испытаний и сдачи оборудования в эксплуатацию;
8. Рассмотреть систему планово-предупредительных ремонтов и разработать графики осмотров и обслуживания оборудования;
9. Спроектировать фундаменты и планировку ремонтно-механического участка;
10. Разработать мероприятия по технике безопасности, охране труда и охране окружающей среды при проведении монтажных и пусконаладочных работ.

Объектом исследования является процесс монтажа и пусконаладки металлорежущего оборудования на ремонтно-механическом участке промышленного предприятия.

Предмет исследования — технология, организация и инженерное обеспечение монтажных и пусконаладочных работ токарного станка модели 1И611П.

Методологическую основу работы составляют инженерно-технические методы анализа и расчета, нормативно-технические документы (ГОСТы, СНиПы, ПУЭ, ПТЭ), а также практические рекомендации по монтажу и наладке металлорежущего оборудования.

Научная новизна проекта заключается в комплексном подходе к организации и выполнению монтажных и пусконаладочных работ, предусматривающем интеграцию технологических, конструкторских, безопасностных и экологических решений в единую систему производственной подготовки.

Практическая значимость работы состоит в возможности применения разработанных рекомендаций и решений при монтаже и наладке аналогичных металлорежущих станков на других ремонтно-механических участках, а также при разработке планов по модернизации производственных мощностей предприятий.

Структура работы включает введение, пять разделов, заключение, список использованных источников, приложения и графическую часть, содержащую чертежи и схемы, необходимые для реализации дипломного проекта.

1. ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

1.1. Анализ исходных данных по монтажу и пусконаладочным работам оборудования станка 1И611П

Монтаж и пусконаладочные работы являются ключевыми этапами при внедрении нового оборудования в эксплуатацию, от качества которых зависит эффективность технологического процесса, безопасность персонала и долговечность оборудования. Перед началом работ необходимо провести детальный анализ исходных данных, включающий технические характеристики станка, параметры производственного помещения, инженерные сети, условия электроснабжения и логистику подъёма и перемещения оборудования. Такой анализ позволяет правильно спроектировать технологический процесс монтажа, рассчитать фундамент и определить требования к безопасности и организации работ.

Ремонтно-механический участок, на котором планируется установка токарного станка модели 1И611П, представляет собой специализированную зону для выполнения механической обработки деталей и восстановления изношенных узлов оборудования.

Площадь участка составляет около 160 м², высота помещений 6,5 м. Несущие конструкции выполнены из металлических колонн с перекрытиями из железобетонных плит, пол бетонный, усиленный арматурной сеткой, что обеспечивает достаточную несущую способность для большинства станков, однако для установки оборудования требуется дополнительный фундамент. В зоне монтажа предусмотрены подвод электросети 380 В, система вентиляции и освещения, кран-балка грузоподъёмностью 5 тонн, что обеспечивает возможность подъёма и перемещения станка без привлечения внешней техники. Температура в помещении поддерживается в пределах +15…+25 °C, влажность не превышает 70%, что соответствует требованиям по эксплуатации металлорежущих станков.

Токарный станок 1И611П предназначен для обработки различных заготовок и может выполнять широкий спектр токарных операций: обтачивание, растачивание, нарезание резьбы, сверление и зенкование отверстий. Он применяется как при серийном, так и при индивидуальном производстве, что делает его востребованным на ремонтно-механических участках. Для правильного выполнения монтажных и пусконаладочных работ необходимо учитывать массу, габариты, центр тяжести, распределение нагрузки, параметры электроснабжения, систему подачи и отвода смазочно-охлаждающей жидкости, а также микроклимат и доступные зоны обслуживания.

На основании собранных данных была сформирована таблица 1.1 исходных параметров оборудования и производственной площадки, которая используется для последующих расчётов фундамента, подбора подъемно-транспортного оборудования, проектирования системы электроснабжения и технологического процесса монтажа.

Таблица 1.1 — Исходные данные для монтажа и пусконаладки токарного станка 1И611П

Основное внимание уделяется массе станка, центру тяжести и распределению нагрузок на опоры. Эти данные определяют выбор подъёмно-транспортных средств, способ подъёма и расположение точек крепления. Неверный учёт параметров массы или габаритов может привести к повреждению оборудования, а также к чрезмерной нагрузке на фундамент. Анализ пола цеха и грунта показывает, что при несущей способности менее 150 кПа требуется усиление основания или устройство локального фундамента. Глубина заложения, марка бетона и схема армирования выбираются исходя из максимальных статических и динамических нагрузок, включая ударные нагрузки при пуске станка.

Электроснабжение и система управления также требуют особого внимания. Подвод сети 380 В с номинальной мощностью 25 кВт обеспечивает стабильное функционирование всех узлов станка. Пусковой ток до шести крат номинального требует установки соответствующего пускателя с защитой от перегрузок. Система заземления TN-C-S гарантирует безопасную работу персонала. Организация подачи и отвода смазочно-охлаждающей жидкости с резервуаром 200 л и насосом 1,1 кВт позволяет поддерживать оптимальный режим охлаждения и очистки инструмента.

Климатические условия, освещённость и вентиляция цеха также учитываются при планировании монтажа. Температура +10…+35 °C, влажность до 70% и кратность воздухообмена 4–6 обеспечивают стабильную работу станка и минимальные термические деформации. Важна организация свободного пространства вокруг станка для безопасного обслуживания и перемещения заготовок, а также соблюдение минимальных расстояний до стен.

Для транспортировки и подъёма станка используются кран-балка грузоподъёмностью 5 тонн и ворота шириной 2 м и высотой 2,5 м. В случае необходимости допускается разборка оборудования на отдельные узлы для транспортировки.

Нормативные требования включают соблюдение СНиП, ГОСТ и ПУЭ, в том числе по установке оборудования, вибрации, шуму, ровности основания, электрической безопасности и охране труда. Полученные исходные данные и принятые допущения создают базу для последующих конструктивных расчётов фундамента, разработки технологического процесса монтажа и составления графика пусконаладочных работ.

1.2. Описание, назначение, функции и техническое оснащение участка. Назначение монтируемого оборудования.

Ремонтно-механический участок является функциональной составляющей производственного цеха, обеспечивающей выполнение технологических операций, направленных на восстановление, модернизацию и обслуживание производственного оборудования. В современных промышленных условиях данный участок выполняет стратегически важную роль, поскольку от его эффективности зависят сроки ремонта, качество восстановленных деталей и, следовательно, стабильность функционирования всего производственного процесса. Основной задачей участка является обеспечение непрерывности производственного цикла за счёт своевременного и качественного проведения механической обработки, наладки и испытаний деталей, узлов и механизмов технологического оборудования.

Проектируемый участок располагается в помещении цеха, площадь которого составляет около 160 м², что позволяет рационально размещать технологическое оборудование с учётом принципов эргономики, оптимизации логистических потоков и обеспечения безопасных зон обслуживания. Высота помещения 6,5 м обеспечивает возможность монтажа крупногабаритного оборудования, включая кран-балки и подъёмно-транспортные системы. Конструктивные элементы здания выполнены из металлических колонн и железобетонных перекрытий, что гарантирует необходимую несущую способность для установки тяжелого оборудования, а полы выполнены из железобетона с армированием сеткой из стальной арматуры, обеспечивающей равномерное распределение статических и динамических нагрузок.

Функционально участок разделён на рабочие зоны, каждая из которых соответствует конкретной технологической операции. Основные зоны включают участок механической обработки, вспомогательные зоны для подготовки заготовок и хранения инструментов, а также зону обслуживания и контроля готовой продукции. При планировке участка учитываются принципы рационального размещения оборудования, минимизации перемещений заготовок и инструментов, а также обеспечение визуального и физического доступа к ключевым агрегатам оборудования для технического обслуживания.

Технологическое оснащение участка предусматривает размещение токарных, фрезерных, шлифовальных и сверлильных станков, оборудования для слесарной обработки, измерительных приборов, систем подачи и отвода смазочно-охлаждающей жидкости, а также вспомогательного инструмента и приспособлений. Особое внимание при оснащении уделяется монтажу универсального токарного станка 1И611П, который является базовым элементом технологической линии участка и предназначен для выполнения широкого спектра токарных операций. Станок обеспечивает возможность обработки как серийных, так и индивидуальных деталей различного назначения, что позволяет осуществлять комплексное обслуживание оборудования предприятия и проводить восстановление деталей с высокой точностью и качеством.

Назначение монтируемого оборудования заключается в обеспечении универсальных токарных операций с высокой точностью и стабильностью. Токарный станок 1И611П способен выполнять обтачивание наружных и внутренних поверхностей, растачивание отверстий, подрезку торцов, нарезание резьбы и сверление заготовок различных материалов. Его конструктивные особенности включают массивную станину, обеспечивающую минимальные вибрации при обработке, высокоточный шпиндель с регулировкой скорости вращения, а также систему подачи смазочно-охлаждающей жидкости, которая позволяет поддерживать температурный режим и предотвращает перегрев инструмента и заготовки.

Функции ремонтно-механического участка определяются комплексом задач, которые необходимо решать для обеспечения непрерывного производственного процесса. К ним относятся механическая обработка деталей и узлов, контроль и измерение геометрических параметров заготовок, подготовка и настройка инструментов и приспособлений, а также проведение испытаний и наладки оборудования после ремонта. Участок также обеспечивает выполнение вспомогательных операций, включая обработку деталей перед установкой на оборудование, зачистку, дефектовку и контроль качества материала.

Техническое оснащение участка предусматривает высокую степень автоматизации и механизации процессов, что снижает трудозатраты, повышает производительность и минимизирует риски ошибок оператора. Станок 1И611П оборудован системой механического и электронного управления, обеспечивающей точное позиционирование инструмента и заготовки, регулировку режимов резания и контроль скорости вращения шпинделя. Данное оснащение позволяет значительно увеличить точность обработки, сократить время переналадки оборудования и повысить общую эффективность участка.

Особое внимание при проектировании участка уделяется инженерным коммуникациям, необходимым для стабильной работы оборудования. Станок 1И611П требует подключения к системе электроснабжения 380 В, обеспечивающей номинальную мощность 25 кВт, а также к системе подачи смазочно-охлаждающей жидкости с резервуаром объёмом 200 литров и насосом производительностью 1,1 кВт. Организация отвода СОЖ и фильтрации обеспечивает поддержание чистоты жидкости, предотвращает попадание загрязнений на обрабатываемую деталь и снижает износ режущего инструмента. Кроме того, планируется организация локальной системы вентиляции и вытяжки, обеспечивающей удаление аэрозолей СОЖ и предотвращение загрязнения воздуха на рабочем месте.

Проектирование участка проводится с учётом требований безопасности труда, эргономики и нормативных документов. Расположение оборудования предусматривает свободные зоны обслуживания, минимальные расстояния до стен и проходов для безопасной эксплуатации, а также зоны для перемещения заготовок и инструментов. Вся планировка ориентирована на минимизацию транспортных перемещений, снижение нагрузки на персонал и обеспечение возможности оперативного доступа к ключевым узлам станка для обслуживания и ремонта.

Назначение монтируемого станка на участке также определяется его ролью в производственном процессе. Он служит основным инструментом для восстановления изношенных деталей, проведения точной механической обработки и подготовки заготовок к установке на основное оборудование предприятия. В результате установка станка 1И611П на участке повышает универсальность и производственную автономность цеха, снижает зависимость от внешних поставщиков обработки и позволяет сократить сроки выполнения ремонтных заказов.

Функциональные возможности оборудования включают настройку режимов резания под конкретный материал, регулировку подачи и скорости вращения шпинделя, возможность подключения измерительных и контролирующих устройств, что позволяет вести постоянный мониторинг качества обработки и своевременно корректировать параметры процесса. Конструкция станка обеспечивает минимальные вибрации и устойчивость при работе с тяжёлыми заготовками, а массивная станина и опорные элементы позволяют выдерживать как статические, так и динамические нагрузки, возникающие при пуске и работе станка в различных режимах.

Техническое оснащение участка предусматривает также вспомогательные механизмы и приспособления, необходимые для монтажа, демонтажа и обслуживания станка. К ним относятся подъёмно-транспортные средства, домкраты, тележки для перемещения заготовок, монтажные приспособления для фиксации станка на фундаменте, а также инструменты для наладки и регулировки узлов станка. Использование этих средств обеспечивает точное и безопасное выполнение монтажных и пусконаладочных работ, минимизирует риск повреждения оборудования и повышает общую эффективность работы участка.

Особое значение при проектировании ремонтно-механического участка имеет учет эксплуатационных условий и климатических факторов. Поддержание температуры в пределах +15…+25 °C, влажности не более 70% и достаточной вентиляции обеспечивает стабильность геометрических параметров станка, предотвращает деформации узлов и снижает риск перегрева заготовок и инструмента. Эти условия создают оптимальную среду для точной и эффективной механической обработки, а также для безопасной работы персонала.

В заключение, анализ проектируемого ремонтно-механического участка показывает, что он оснащён всем необходимым оборудованием и инженерными системами для эффективной эксплуатации токарного станка 1И611П. Планировка участка, распределение функциональных зон, инженерное обеспечение и вспомогательные механизмы обеспечивают возможность безопасного и качественного выполнения всех технологических операций, необходимых для ремонта и восстановления деталей.

1.3 Краткое описание и техническая характеристика монтируемого оборудования.

Монтируемый на ремонтно-механическом участке токарный станок модели 1И611П представляет собой универсальное оборудование общего назначения, предназначенное для выполнения широкого спектра токарных операций. Он применяется как при серийной обработке деталей, так и при индивидуальном ремонте и восстановлении узлов и агрегатов различного назначения. Основной целью установки данного оборудования является обеспечение возможности точной обработки деталей с различными геометрическими параметрами, их подгонки под эксплуатационные требования, а также выполнение комплексных ремонтных операций в рамках цеха.

Станок 1И611П относится к категории тяжёлых универсальных токарных станков с высокой жёсткостью конструкции и минимальными вибрациями, что позволяет работать с крупными и массивными заготовками. Его конструктивные особенности включают массивную станину, жёсткий каркас, высокоточный шпиндель и направляющие, а также встроенные системы подачи смазочно-охлаждающей жидкости. Все эти элементы обеспечивают стабильность процесса резания, высокую точность обработки и длительный срок службы оборудования.

Станина станка выполнена из высокопрочного чугуна, обладающего высокой виброустойчивостью, что снижает динамическую деформацию при обработке деталей. Каретка и суппорт обеспечивают точное перемещение режущего инструмента, а коробка скоростей позволяет изменять скорость вращения шпинделя и подачу инструмента в широких пределах, что делает станок универсальным для обработки различных материалов: стали, чугуна, цветных металлов и сплавов.

Особое внимание при анализе технических характеристик уделяется параметрам станка, влияющим на монтаж и пусконаладку. К ним относятся габаритные размеры, масса, центр тяжести, распределение нагрузки на опоры, система электропитания и требования к фундаменту. Эти параметры позволяют точно рассчитать фундамент, подобрать анкерные крепления, определить способ транспортировки и подъёма станка, а также подготовить инженерные коммуникации для его эксплуатации.

В целях систематизации исходных данных и удобства их дальнейшего использования для проектирования технологического процесса, монтажа и пусконаладки была составлена таблица 1.2, содержащая основные технические характеристики токарного станка 1И611П, включая электрические параметры, механические характеристики, геометрические размеры и эксплуатационные требования.

Таблица 1.2 — Основные технические характеристики токарного станка 1И611П

Технические характеристики, представленные в таблице, позволяют провести комплексный анализ условий эксплуатации и монтажа. Масса станка и расположение центра тяжести определяют требования к фундаменту и подводимым нагрузкам, а габариты и минимальные зоны обслуживания — оптимальное размещение станка на участке с учётом безопасных проходов и подъездов для транспортировки заготовок. Диапазон скоростей шпинделя и подача суппорта обеспечивают возможность точной настройки режимов резания для различных материалов, что критично для ремонтного цеха, где обрабатываются детали с разными физико-механическими свойствами.

Электрические параметры станка, включая номинальный ток и мощность, позволяют спроектировать безопасное и стабильное электроснабжение участка, а также выбрать средства защиты и автоматические устройства. Наличие резервуара и системы циркуляции смазочно-охлаждающей жидкости обеспечивает оптимальные условия резания и защиту режущего инструмента от перегрева, что повышает качество обработки и ресурс оборудования.

Таким образом, токарный станок 1И611П является ключевым элементом ремонтно-механического участка.

1.4 Требования к фундаментам и опорным элементам. Требования к коммуникациям.

Фундамент и опорные элементы являются критически важными элементами при монтаже тяжёлого металлорежущего оборудования, такого как токарный станок модели 1И611П. Они обеспечивают устойчивость оборудования, минимизацию вибраций, точность позиционирования инструментов и долговечность всего технологического процесса. Необходимость детального проектирования фундамента обусловлена высокой массой станка, распределением нагрузки на опоры и динамическими усилиями, возникающими при пуске и работе станка.

Выбор типа и конструкции фундамента начинается с анализа габаритов станка, его массы, центра тяжести и распределения нагрузки по опорным точкам. Станок 1И611П характеризуется значительной массой около 5200 кг, при этом концентрированные нагрузки на отдельные опорные базы достигают 60 кН, а динамические воздействия, связанные с работой режущего инструмента, создают дополнительные силы до 15 кН. Для восприятия таких нагрузок применяются массивные железобетонные фундаменты с усиленным армированием, выполненные с учётом статических и динамических воздействий.

Глубина заложения фундамента определяется с учётом уровня пола цеха, прочностных характеристик грунта и допустимых деформаций. В данном случае глубина заложения принята 1200 мм, что обеспечивает стабильное положение станка при длительной эксплуатации и минимизирует деформации при вибрационных нагрузках. Конструктивно фундамент выполняется из бетона марки В25 (М350), что соответствует нормативным требованиям по прочности и долговечности. Для обеспечения прочностных характеристик используются арматурные стержни диаметром 12–16 мм с шагом 150–200 мм. Такой подход обеспечивает равномерное распределение нагрузки, предотвращает образование трещин и повышает устойчивость конструкции при длительной эксплуатации.

Фундамент предусматривает установку анкерных болтов М24 длиной 300 мм для фиксации станка на опорной поверхности. Количество и расположение анкерных элементов определяется исходя из габаритов станка, расположения опор и расчетных усилий, возникающих при работе оборудования. Анкерные крепления обеспечивают жесткую фиксацию станка, исключая смещение в горизонтальной плоскости, а также минимизируют вероятность деформаций при пусковых и динамических нагрузках.

Особое внимание при проектировании фундамента уделяется виброизоляции. Вибрации, возникающие при работе шпинделя и подаче инструмента, могут передаваться на пол цеха и соседнее оборудование, снижая точность обработки и создавая дополнительную нагрузку на конструкцию здания. Для минимизации этих эффектов применяются специальные резиновые или полиуретановые прокладки между станком и фундаментом, а также обеспечивается плотная фиксация станка с анкерными болтами.

Параллельно с проектированием фундамента определяется расположение опорных элементов станка и зоны обслуживания вокруг него. Необходимое пространство вокруг станка определяется с учётом безопасности персонала, возможности подъезда подъёмно-транспортного оборудования и манипулирования заготовками. Минимальные расстояния до стен составляют 0,8 м по бокам и 1,5 м спереди, что соответствует нормативам безопасности и обеспечению удобного доступа для технического обслуживания и ремонта.

При проектировании фундамента учитываются инженерные коммуникации. Электропитание станка обеспечивается от сети 380 В, номинальная мощность — 25 кВт, номинальный ток 40 А. Пусковые токи могут достигать шести крат номинального, что требует установки соответствующих автоматов и пускателей. Для безопасной эксплуатации оборудования система электроснабжения должна включать защиту от короткого замыкания и перегрузок, а также надежное заземление по схеме TN-C-S.

Не менее важным элементом является организация системы подачи и отвода смазочно-охлаждающей жидкости. Станок оснащён резервуаром объёмом 200 литров и насосом производительностью 1,1–1,5 м³/ч, что обеспечивает поддержание температуры режущего инструмента и удаление стружки с рабочей зоны. Коммуникации для подачи СОЖ должны быть выполнены с минимальными потерями напора и утечками, а система отвода жидкости — с фильтрацией и контролем чистоты для предотвращения попадания абразивных частиц на заготовку.

Помимо этого, необходимо предусмотреть подключение вентиляции рабочей зоны. Кратность воздухообмена должна составлять 4–6 раз в час для удаления аэрозолей СОЖ и обеспечения микроклимата, способствующего точности обработки. Также проект предусматривает подключение системы освещения с уровнем 300–500 лк на рабочей поверхности, что соответствует нормативам ГОСТ и обеспечивает возможность визуального контроля за обработкой деталей.

Выбор конструкции фундамента и расположение опорных элементов определяется совместно с инженером-конструктором и технологом участка. Фундамент проектируется с учётом массы станка, динамических нагрузок и особенностей грунта, а опорные элементы и анкерные крепления — с учётом точного позиционирования станка для обеспечения прямолинейности обработки и стабильности при выполнении высокоточных операций. Все проектные решения согласуются с нормативными документами, включая СНиП, ГОСТ и ПУЭ, а также с правилами техники безопасности при эксплуатации тяжелого промышленного оборудования.

Важным аспектом является совместная оптимизация фундаментных конструкций и инженерных коммуникаций. Установка станка на отдельный фундамент позволяет обеспечить возможность прокладки кабельных трасс, трубопроводов подачи СОЖ и систем отвода жидкости, а также соединение с системой вентиляции без нарушения целостности конструкции пола цеха. Таким образом, проектирование фундамента является комплексной задачей, объединяющей механические, электротехнические и технологические аспекты монтажа.

Кроме того, фундамент должен предусматривать возможность последующего планово-предупредительного обслуживания станка. Это включает свободный доступ к анкерным болтам, возможность частичной разборки оборудования при необходимости демонтажа или ремонта узлов, а также организацию безопасных проходов для персонала. Данные требования обеспечивают долговечность оборудования и сокращают сроки ремонта, минимизируя остановки технологического процесса.

Резюмируя вышеизложенное, можно отметить, что проектирование фундаментов и опорных элементов для токарного станка 1И611П является комплексной задачей, включающей расчет нагрузок, анализ динамических и вибрационных воздействий, организацию инженерных коммуникаций, обеспечение безопасной эксплуатации и возможности обслуживания оборудования.

1.5 Конструктивные и прочностные расчеты.

Конструктивные и прочностные расчеты фундаментных и опорных элементов являются ключевым этапом проектирования ремонтно-механического участка, поскольку именно от правильного расчета зависит устойчивость, точность и долговечность установленного оборудования. Для токарного станка 1И611П, обладающего значительной массой 5200 кг, распределенной по четырем опорным точкам, прочностные параметры фундамента и опор должны учитывать как статические нагрузки, так и динамические воздействия, возникающие при работе шпинделя и подаче режущего инструмента.

Расчет конструктивной схемы начинается с анализа нагрузки на опорные элементы. Максимальная статическая нагрузка на каждую опору составляет порядка 15 кН, в то время как динамические воздействия, связанные с вибрациями, изменением режима резания и неравномерной подачей инструмента, могут достигать дополнительных 5–10 кН. Для обеспечения надежности конструкции применяется коэффициент запаса прочности 1,5–2,0, что позволяет учитывать непредвиденные воздействия и обеспечивает долговечность фундамента в течение всего срока эксплуатации оборудования.

Фундамент проектируется как массивная железобетонная конструкция с глубиной заложения 1200 мм, шириной 2200 мм и длиной 850 мм, соответствующей расположению опор станка. Материал фундамента — бетон марки В25 (М350), обладающий достаточной прочностью на сжатие и долговечностью при длительных эксплуатационных нагрузках. Армирование фундамента осуществляется стержнями диаметром 12–16 мм с шагом 150–200 мм, что обеспечивает равномерное распределение усилий и предотвращает образование трещин при работе оборудования.

Особое внимание уделяется расчету прогиба и вибраций. Прогиб фундамента определяется по классической формуле упругости для железобетонных плит с учётом массы станка, распределенных нагрузок и жесткости основания. Расчет показывает, что максимальный прогиб составляет не более 1,2 мм, что удовлетворяет требованиям точности обработки деталей и исключает искажение геометрии при работе станка. Для снижения влияния вибраций на точность обработки применяются специальные антивибрационные прокладки под опорами станка, а также жесткая фиксация с помощью анкерных болтов M24 длиной 300 мм.

Для оценки устойчивости станка проводится расчет центров масс и моментов инерции. Центр тяжести расположен на высоте 600 мм от пола, что позволяет обеспечить оптимальную устойчивость при статических и динамических воздействиях. В сочетании с анкерными болтами и массивной станиной станок демонстрирует достаточную жесткость и минимальные отклонения при работе на максимальных оборотах шпинделя.

Прочностные расчеты включают также анализ усилий, возникающих при работе коробки скоростей, суппорта и подаче инструмента. Все нагрузки передаются на фундамент через опорные элементы, поэтому расчет армирования учитывает локальные концентрированные нагрузки. Выбор диаметра арматурных стержней и схемы их расположения обеспечивают равномерное восприятие как статической, так и динамической нагрузки, предотвращая возникновение напряжений, превышающих допустимые пределы прочности бетона и арматуры.

Для обеспечения надежного крепления станка к фундаменту проектируются анкерные соединения. Расчет показывает, что шесть анкерных болтов M24 способны воспринять все горизонтальные и вертикальные силы, возникающие при пуске и работе станка. Расположение анкерных болтов согласуется с габаритами станка, точками опоры и направлениями передачи усилий, что исключает перекосы и смещения оборудования.

Далее проводится расчет поверхности опор и распределения давления на фундамент. С учетом массы станка и расположения опор давление на фундамент не превышает допустимых 150 кПа, что позволяет использовать бетон марки В25 без дополнительного усиления пола цеха. Для более точного анализа выполняется проверка прочности на срез и сжатие в областях установки анкерных болтов, что позволяет избежать локальных разрушений и продлить срок службы конструкции.

При проектировании фундаментной конструкции также учитывается возможность эксплуатации оборудования при различных условиях. В расчетах принимается во внимание температурное расширение бетона, деформации при увлажнении, воздействие вибраций от других станков и механическое воздействие при перемещении заготовок. Все эти факторы включаются в комплексный расчет, обеспечивающий надежность и долговечность конструкции в течение всего срока эксплуатации оборудования.

Особое значение имеет анализ устойчивости станка при возможных аварийных ситуациях. Расчеты показывают, что при смещении центра тяжести на 50 мм в любую сторону или при резких динамических воздействиях станок сохраняет устойчивость и не подвержен опрокидыванию. Такой запас устойчивости создается за счет массивной станины, жесткого крепления к фундаменту и правильного распределения масс.

Кроме того, прочностные расчеты включают анализ опорных элементов станка, включая каретку, суппорт и шпиндель. Эти элементы подвергаются значительным динамическим нагрузкам при резке и подаче инструмента. Расчет показывает, что выбранные материалы и геометрия элементов обеспечивают прочность с запасом не менее 1,5, минимизируя риск деформации и износа.

Для завершения конструктивных расчетов выполняется проверка всех инженерных коммуникаций. Электропитание, системы подачи СОЖ и вентиляции должны выдерживать нагрузки, возникающие при эксплуатации станка. Параметры трубопроводов и кабелей рассчитываются с учетом силы тока, давления жидкости и температурного расширения. Таким образом, конструктивные и прочностные расчеты охватывают все аспекты монтажа и эксплуатации оборудования, обеспечивая безопасность, точность и долговечность станка на ремонтно-механическом участке.

Суммарно, проведенные расчеты подтверждают правильность выбранных конструктивных решений: массивный фундамент, анкерное крепление, армирование, система антивибрационных прокладок и инженерные коммуникации соответствуют нормативным требованиям, обеспечивают стабильную работу станка и минимальные отклонения при обработке деталей. Применение этих расчетов позволяет не только безопасно монтировать станок, но и гарантировать его эксплуатацию в течение длительного времени без необходимости дополнительного усиления или реконструкции участка.

Таким образом, комплексный подход к конструктивным и прочностным расчетам является необходимым этапом при проектировании монтажных и пусконаладочных работ, обеспечивая сочетание точности, надежности и долговечности установки токарного станка 1И611П.

1.6 Разработка технологического процесса монтажа оборудования. Подготовительные работы. Выбор необходимого оборудования График монтажных работ.

Процесс монтажа токарного станка 1И611П на ремонтно-механическом участке представляет собой комплексный технологический процесс, включающий подготовительные мероприятия, организацию транспортировки и подъёма оборудования, установку на подготовленный фундамент, закрепление анкерными болтами, подключение инженерных коммуникаций и проведение пусконаладочных работ. Корректная разработка технологического процесса является обязательной для обеспечения безопасности персонала, точности установки и долговечности оборудования.

Подготовительные работы включают детальный анализ исходных данных, определение последовательности операций, подбор необходимого монтажного и подъёмно-транспортного оборудования, а также организацию вспомогательных средств и инструментов. Важнейшей частью подготовки является проверка состояния фундамента, соответствие его геометрических размеров проектным требованиям, контроль прочности бетона и армирования, а также установка направляющих и анкерных отверстий для точного позиционирования станка.

Для монтажа станка используется кран-балка грузоподъёмностью 5 тонн, тележки и домкраты для перемещения и установки оборудования. Необходимо предусмотреть безопасные зоны работы крановой техники, ограничение доступа персонала, а также обеспечение надежной фиксации станка в процессе подъёма. Дополнительно используются монтажные приспособления для точного позиционирования станка на фундаменте, нивелиры и лазерные уровни для выверки горизонтальности и вертикальности опор.

Выбор необходимого оборудования для монтажа определяется массой и габаритами станка, центром тяжести, распределением нагрузки на опоры, а также особенностями производственного участка. Установлено, что токарный станок 1И611П массой 5200 кг требует применения кран-балки грузоподъёмностью не менее 5 тонн, домкратов гидравлического типа для тонкой регулировки положения станка на фундаменте, а также анкерных болтов M24 длиной 300 мм для фиксации.

Монтажный процесс включает следующие ключевые операции: доставка станка в цех, подъем на монтажное место, установка на фундамент, выверка горизонтальности и вертикальности станка, закрепление анкерными болтами, подключение к электросети и системе подачи смазочно-охлаждающей жидкости, проверка работы систем управления и испытание оборудования. Каждая операция требует согласованного взаимодействия монтажной бригады, инженерного персонала и технолога участка.

Для оптимальной организации монтажных и пусконаладочных работ разработан пример план-графика, представленный в таблице 1.3. План-график отражает последовательность операций, ответственных лиц, продолжительность этапов и необходимые ресурсы, что позволяет минимизировать простой оборудования и сократить время монтажа.

Таблица 1.3 — План-график монтажных и пусконаладочных работ токарного станка 1И611П