4. 7. Определение площади зданий цехов.

На стадии технического проекта по заданной производственной программе разрабатывают схему производства, определяющую последовательность хода технологического процесса, план расположения основного оборудования и вспомогательных отделений. Кроме того, подсчет площадей цехов и зданий можно произвести на основании технико-экономических показателей аналогичных производств. Для гарантии получения правильного результата следует взять два или три показателя, и, сделав по ним подсчет, сопоставить конечные результаты.

Для этого можно использовать следующие технико-экономические показатели:

годовой выпуск готовой продукции в ценностном выражении (в рублях) или весовом выражении (в т.) или в штуках с 1м² производственной площади – П_{1 пл};

годовой выпуск готовой продукции в рублях, тоннах или штуках с единицы основного производственного оборудования – П_{1 об};

годовой выпуск готовой продукции в рублях, тоннах или штуках, приходящийся на одного производственного рабочего – П_{1 раб};

площадь, приходящаяся на единицу основного оборудования или на одного производственного рабочего – F_{1 об}; F_{1 раб}.

Таким образом, по известной программе выпуска – П можно определить размер необходимой производственной площади – подсчитать необходимое количество основного производственного оборудования – П_{1 об} и количество производственных рабочих – П_раб по следующим формулам:

,

а так же проверить результаты по формулам:

Определив размер производственной площади по каждому цеху, рассчитывают по процентным соотношениям, введенным на основании подсчетов по ряду разработанных проектов, размеры вспомогательных площадей, входящих в состав цеха.

4. 8. Расположение кузнечных цехов на генеральном

плане завода.

При размещении кузнечных цехов на генеральном плане завода необходимо руководствоваться следующими положениями:

Кузнечные цехи, оборудованные молотами, должны располагаться как можно дальше от цехов, изготавливающих точные детали и от формовочных отделений литейных цехов.

В некоторых случаях за счет перепланировки тяжелые молоты располагают в части кузнечного цеха, наиболее удаленной от соседних зданий, а в последних точное оборудование располагают подальше от кузнечного цеха, в результате этого снижается необходимое расстояние между зданиями.

Кузнечные цехи, в которых поковки изготавливаются из слитков, должны располагаться поблизости от сталелитейного цеха и иметь с ним независимое железнодорожное сообщение.

Кузнечные цехи, оборудованные кривошипными горячештамповочными прессами, горизонтально-ковочными и другими прессовыми машинами при наличии электронагрева могут располагаться в непосредственной близости от соответствующих механических цехов. При пламенном нагреве заготовок необходимо эти цехи выносить в зону горячих цехов.

4.10. Определение расхода сжатого воздуха или пара молотами

Цель задания: ознакомиться с методами расчета расхода сжатого воздуха или пара молотами.

Для привода молотов используют пар или сжатый воздух, а в гидравлических прессах – пар или воду высокого давления. Выбор энергоносителя надо производить конкретно для разрабатываемого завода с учетом техническо-экономической целесообразности.

Для правильного выбора пара или воздуха для привода молотов необходимо сопоставить преимущества и недостатки того и другого.

Преимуществами пара являются:

1) возможность использования тепла отработанного пара и включение кузнечного цеха в общую теплосеть завода;

2) возможность, в случае необходимости, быстрого повышения давления свежего пара;

3) легкость обнаружения утечки пара.

Недостатками пара являются:

1) большие потери на конденсацию, которые увеличиваются с увеличением длины трубопроводов;

2) неблагоприятные условия работы ряда деталей молота из-за высокой температуры и влажности;

3) необходимость тепловой изоляции паропроводов;

4) неблагоприятные условия труда рабочих.

К преимуществам воздуха относятся:

1) меньшие потери при передаче на большие расстояния;

2) отсутствие конденсационных потерь;

3) уменьшение утечек в самой машине благодаря меньшему расширению деталей от нагрева;

4) возможность утилизации тепла дымовых газовых печей для подогрева воздуха;

5) упрощение конструкции воздухопровода;

6) возможность использования дешевой энергии;

7) лучшие условия труда рабочих и работы оборудования.

К недостаткам воздуха можно отнести:

1) большие капитальные затраты на сооружение компрессорной станции;

2) невозможность повышения давления воздуха сверх предела, лимитируемого компрессором.

В каждом конкретном случае необходимо провести сравнительный анализ целесообразности того или иного энергоносителя.

В молотах применяют сжатый воздух давлением 5 – 7 атм. Для определения расхода воздуха можно применять те же методы, что и для расчета расхода пара. Опытных данных по расходу воздуха имеется очень мало, поэтому при проектировании кузнечных цехов расчет расхода воздуха ведут, исходя из эквивалента к расходу пара. Условно полагая, что оборудование работает на паре, подсчитывают расход пара, а затем делают перерасчет на воздух.

В среднем для молотов можно принять, что 1 кг расходуемого пара эквивалентен 1.15 м³ воздуха. Если учесть разницу в потерях воздуха и пара, то можно принять: 1 кг пара эквивалентен 1.08 м³ засосанного компрессором воздуха.

Расход пара можно определить следующим образом:

1) по рабочему объему цилиндра и числу ходов машины;

2) по индикаторной мощности машины;

3) по эмпирическим формулам.

Определение расхода пара по рабочему объему

цилиндра молота.

Объем пускаемого в цилиндр свежего пара на один ход молота можно приближенно определить по формуле:

где

- диаметр цилиндра, см;

- диаметр штока, см;

- ход поршня, см;

- отсечка (величина, которая для молотов свободной ковки равна 0.45, для штамповочных молотов – 0.65-0.75).

Максимальный часовой расход пара определяется по формуле:

, (кг/ч),

где

- удельная масса пара, кг/м³;

- максимальное число ударов молота в минуту при полном ходе.

Среднечасовой расход пара можно подсчитать по формуле:

,

где

- коэффициент использования молота по времени;

- коэффициент использования возможного числа ходов;

- коэффициент увеличения расхода пара с учетом физического состояния молота.

Определение расхода пара по индикаторной

мощности молота.

При этом методе среднечасовой расход пара определяется по формуле:

(кг/час),

где

- индикаторная мощность молота;

- расход пара в кг на индикаторную л.с. в час (для исправных молотов кг/л.с.*ч).

Определение расхода пара по эмпирическим формулам.

Средний суммарный часовой расход пара кузнечным цехом на привод молотов и прессов определяют как сумму средних часовых расходов пара отдельными молотами без учета потерь в трубопроводах:

(кг/час).

Годовой расход пара в цеху без учета потери в трубопроводах равен:

,

где

, - среднечасовые расходы пара отдельными машинами;

, ,… - действительные годовые фонды времени работы отдельных единиц оборудования, ч;

, ,… - коэффициенты загрузки отдельных единиц оборудования.

- число смен.

Максимальный часовой расход пара по цеху равен:

, (кг/час),

где

- коэффициент одновременной работы оборудования ( ).

Для данного конкретного примера, рассмотренного в лабораторной, определим годовой расход пара четырьмя штамповочными паровоздушными молотами.

Определим среднечасовой расход пара молотом по эмпирической формуле Ветчинкина:

; кг/ч.

Определим годовой расход пара по цеху четырьмя штамповочными паровоздушными молотами:

;

кг.

Вывод: в ходе выполнения данной лабораторной работы определили годовой расход пара четырьмя штамповочными паровоздушными молотами эмпирическим методом.