Курсовая работа (т): Производство гнутых профилей

Шлеппер представляет собой транспортер, цепи которого расположены между роликами рольганга за летучей пилой и рольганга кантователя.

Техническая характеристика шлеппера:

Наибольшая масса транспортируемого материала, кг 2000

Максимальная скорость передвижения цепей, м/с 1,25

Количество тянущих цепей, шт. 8

Шаг захвата, мм 1600

Длина шлеппера между осями звездочек, мм 7700

Рольганг скребкового толкателя предназначен для транспортировки ряда пакетируемых профилей к укладчику.

Техническая характеристика рольганга скребкового толкателя:

Диаметр бочки ролика, мм 150

Длина бочки ролика, мм 1300

Шаг между осями роликов, мм 1000 и 1200

Наибольшая масса транспортируемых профилей, кг. 2000

Скорость транспортировки профилей, м/с 1 - 3

Скребковый толкатель консольного типа предназначен для досылания ряда пакетируемых профилей с рольганга на укладчик.

Техническая характеристика скребкового толкателя консольного типа:

Скорость перемещения скребка, м/с 0,68 - 1,36

Ход тележки, мм 6000

Диаметр барабана, мм 400

Укладчик предназначен для укладки готовых профилей в пакеты.

Укладчик состоит из подъемного стола, передвижного упора механизмов вертикального и горизонтального перемещений, опорной тележки.

Техническая характеристика укладчика:

Максимальная масса укладываемого пакета, кг 10000

Количество укладываемых пакетов 2

Максимальная ширина пакета, мм 1000

Скорость подъема стола, мм/с 83,2

Скорость перемещения укладчика, м/с 0,23 - 0,46.[4]

Характеристика электродвигателей, установленных на машинах агрегата. ( без масло-эмульсионной и гидросистемы)

Таблица 1.1. Характеристика электродвигателей.[2]

. Описание технологического процесса ПГА 2÷8×100÷600

Технологический процесс производства замкнутых сварных гнутых профилей начинается с подачи мостовым краном рулонов в накопитель с загрузочной тележкой, где они автоматически устанавливаются на разматыватель. Полоса в двухпозиционном разматывателе с отгибателем конца полосы рулона центрируется и направляется в тянущие ролики правильной машины. Правка полосы осуществляется на семироликовой машине, где устраняется кривизна и волнистость исходной заготовки перед стыковой сваркой концов рулона. Концы полосы обрезаются гильотинными ножницами и после резки с помощью специального устройства выравниваются. Сварка заднего конца предыдущего и переднего конца последующего рулонов с целью обеспечения непрерывности процесса профилирования осуществляется на стыкосварочной машине, которая работает в автоматическом режиме и снабжена гратоснимателем. Создание запаса полосы с целью синхронизации работы механизмов с разными рабочими скоростями обеспечивается накопителем полосы туннельного типа. Накопитель оснащён автоматическим устройством для ускоренного охлаждения поперечных сварных швов с целью предупреждения трещинообразования на профиле при прохождении его в формовочном стане.

Для правки заготовки после прохождения через накопитель установлена вторая правильная машина.

Профилирование заготовки осуществляется в валках формовочного стана, имеющего 14 рабочих клетей, каждая из которых снабжена двумя валками с горизонтальной осью вращения, приводимыми в движение групповым электроприводом. Нажимные устройства верхних валков приводятся от индивидуальных электродвигателей. Между рабочими клетями установлены холостые ролики с вертикальной осью вращения, обеспечивающие стабильность поступления формуемой заготовки в калибры.

Сварка продольного шва сформованного профиля производится на высокочастотной сварочной машине. Машина оснащена клетью с двумя холостыми валками с горизонтальной осью вращения, обеспечивающей расчётные геометрические параметры прохождения свариваемых полок профиля в очаг разогрева и деформирования. Охватывающий индуктор т.в.ч. (440 кГц) обеспечивающий разогрев кромок профиля до температуры оплавления, питается от генератора т.в.ч. и снабжён системой скоростного охлаждения. Рабочая клеть машины, обеспечивающая стыковку разогретых кромок, выдавливание окислов в грат и формовку профиля до окончательной формы поперечного сечения, оснащена четырьмя холостыми валками. Взаимное расположение их регулируется механическим и гидравлическими приводами. Машина снабжена также устройством для удаления грата. С целью отвода газообразных продуктов, образующихся в процессе сварки, машина оснащена вытяжной вентиляционной системой.

Для улучшения качества свариваемого шва, предотвращения образования в нём трещин устанавливают дополнительную обжимную клеть, которая обеспечивает профиль от распружинивания.

Скоростное регулируемое охлаждение сварного шва водовоздушной смесью обеспечивается холодильником спрейерного типа, снабжённого вытяжной вентиляционной системой.

Правильно-калибровочные клети предназначены для окончательной (по мере необходимости) отделки формы профиля, а также компенсации продольного прогиба профиля, возникающего под действием остаточных напряжений, обусловленных термическим влиянием процесса сварки.

Эти три клети имеют групповой электропривод, по конструкции они аналогичны рабочим клетям формовочного стана.

Для порезки готовых профилей установлена летучая пила. Готовые порезанные на мерные длины профили по рольгангу транспортируются к укладчику. Набор рядов профилей, укладка их в пакеты и кантовка производится автоматически.

Агрегат оснащен комплексом контрольно-измерительной, регистрирующей и управляющей аппаратуры, обеспечивающей контроль и управление технологическими параметрами производственного процесса.

Технологический процесс производства сварных водо-газопроводных труб включает:

- операции подготовки листовой заготовки к формовке и сварке;

-        формовку штрипса в цилиндрическую трубную заготовку;

         сварку кромок трубной заготовки;

         проверку качества продольного сварного шва трубы неразрушимым методом контроля;

         раскрой трубы на мерные длины в потоке;

         операции отделки и дополнительного контроля труб (по требованию заказчика торцовку, промывку, гидроиспытания);

         упаковку, взвешивание и маркировку.

Стан ПГА 2÷8×100÷600 (Рис.2.1)

Производство труб малых (D < 114 мм) и средних (D = 114÷530 мм.) диаметров базируется на использовании рулонной заготовки и процессе ее формовки на непрерывном агрегате. При непрерывной (валковой) формовке происходит постепенное сворачивание полосы (от клети к клети), образуется цилиндрическая трубная заготовка с прямолинейным стыком кромок. Эта операция производится в холодном состоянии. Формовка штрипса осуществляется, как правило, в непрерывном режиме профилирования, благодаря совместной работе двухпозиционного разматывателя, стыкосварочной машине и петленакопителя.

Для сварки кромок трубных заготовок, получаемых из низкоуглеродистых и легированных сталей в настоящее время используется высокочастотная элекросварка. Данный способ сварки относится к сварке давлением.

Сварка давлением осуществляется путем нагрева кромок трубной заготовки до высоких температур и последующего их сжатия с доведением до совместной пластической деформации. Нагрев кромок производится теплом выделяемым при прохождении электрического тока. Сжатие и осадка кромок производятся за счет усилий возникающих при редуцировании заготовки в круглом калибре.

Высокая температура и пластическая деформация приводят к оплавлению и разрушению пленок окислов, покрывающих металл, сглаживанию неровностей поверхностей кромок и выдавливанию окислов из стыка. Сжатие чистых поверхностей металла и интенсивная рекристаллизация при высоких температурах приводят к образованию металл, выдавливаемый совместно с окислами за пределы очага деформации кромок, образует наружный и внутренний грат. Наружный грат удаляется с помощью гратоснимателя, установленного в линии стана и срезающего грат в горячем состоянии.

После сварки и снятия грата трубы охлаждают, калибруют по диаметру, и разрезают на мерные длины.

Прокатка водо-газопроводной трубы ведется при обязательном контроле продольного сварного шва, при помощи АУУЗК «Маяк 7-02», дефектоскоп установлен в линии стана после последней калибровочной клети стана. Установка обеспечивает выявление несплошностей основного металла и сварных соединений типа расслоений, скоплений неметаллических включений, свищей, непроваров, других нарушений сплошности.

Выходящая из стана труба автоматически разрезается на мерные длины с помощью дисковой летучей пилы. Штанги трубы на участке шлепперов набираются в ряды, а затем в пакеты с помощью передвижного двухкарманного укладчика, который в свою очередь обеспечивает непрерывность технологического процесса. Пока в один карман укладчика набираются рядами штанги труб, набранный пакет труб из другого кармана, с помощью электро-мостового крана перевозится на весы, где производится его взвешивание, упаковка и маркировка. Пакет труб, с помощью электро-мостового крана перевозится и рассыпается на шнеках установки торцовки, промывки и гидроиспытаний, где с помощью вращяющихся резцов с торца трубы снимается фаска, трубы промываются, испытываются созданием внутри трубы давления. Далее прошедшие гидроиспытание трубы набираются в пакеты, упаковываются, взвешиваются, маркируются и с помощью электро-мостового крана перевозятся на участок готовой подукции.

Профилегибочный стан предназначен для формовки из полосы гнутых профилей различных размеров и конфигураций.

Рабочие клети стана смонтированы на общей плитовине с шагом 140 мм. Между рабочими клетями установлены неприводные вертикальные ролики. Привод рабочих валков клетей осуществляется от двух двигателей постоянного тока через редукторы, комбинированные шестеренные клети, связанные между собой зубчатыми муфтами и шпиндели.

Перемещение верхних рабочих валков в вертикальной плоскости производится при помощи нажимных устройств клетей.

Крутящий момент от электродвигателя к нажимным винтам передается через редуктор и червячные пары. Для раздельной работы нажимными винтами нажимное устройство оборудовано двумя электромагнитными муфтами.

Рабочие валки установлены на подшипниках качения в подушках и состоят из валов, профильных шайб и дистанционных втулок, фиксируемых с одной стороны буртом вала, с другой - гайкой с полурезьбами.

Рабочая клеть состоит из двух станин, соединенных между собой в нижней части болтами, в верхней части станниты соединяются посредством траверсы, которая крепится к станине с помощью четырех цилиндрических пальцев и четырех распорных клиньев.

Уравновешивание верхнего валка достигается за счет четырех пружин, смонтированных в верхних подушках.

Нижние валки на линию формовки устанавливаются с помощью подкладок.

На подушках формовочной клети со стороны обслуживания предусмотрены механизмы, фиксирующие верхний и нижний валки в осевом направлении при неподвижных подушках.

В верхней части нажимного устройства установлены лимбы со шкалой, отмечающие перемещение нажимных винтов.

На последних четырех клетях формовочного стана предусмотрены вертикальные ролики для окончательной доформовки профиля.

Для создания натяжения от клети к клети катающие диаметры валков растут по направлению движения металла на 0,2% в каждой последующей клети.

. Критический анализ базового варианта

В настоящее время спрос на производство круглых и профильных труб по трубной технологии, производство сварных замкнутых профилей, производство швеллеров и специальных профилей растет в различных сферах промышленности. Продукция агрегата используется в автомобилестроении, машиностроении, строительстве, водо-газоснабжении, дорожном строительстве. В автомобилестроении конструкции автомобиля трубы используются в системах выхлопа, передней подвески, рулевого управления, ходовой части, для деталей тормозной системы, для топливной аппаратуры дизельных двигателей, для деталей подъема кабины, карданного вала, радиатора, топливного бака и др.В машиностроении трубы используются в качестве материала для изготовления различных конструкций и механизмов. В зависимости от диаметра и других параметров трубы могут играть роль несущих балок, воспринимающих достаточно большие нагрузки, или использоваться в качестве элемента для транспортировки технических жидкостей и газов: смазки, антифриза, воздуха, пара и др.Для строительства высоконагруженных конструкций рациональнее использовать не обычные круглые трубы, а фасонные - с квадратным или прямоугольным сечением. Они отличаются более высокой прочностью и лучше переносят значительные нагрузки как на изгиб, так и на кручение. А так же используются каркасов сооружений, заводов, торговых центров. Стальные трубы нужны для прокладывания теплотрасс, а также газо и водопроводов. Этот важный строительный материал представляет собой основу любого строительства. Спрос на производство круглых и профильных труб в ЦГП(Цех Гнутых Профилей) постоянно растет.[1]В связи с этим реконструкция пилы на стане ПГА2-8х100-600 ПАО «Северсталь» является актуальной задачей. Поэтому я предлагаю реконструкцию пилы для увелечения обьемов выпущеной продукции. А так же замена пилы позволит выпускать трубы большего диаметра, а это в свою очередь привлечет новых заказчиков.

Проектом реконструкции предусматривался полная замена морально устаревшего оборудования летучей пилы на новое, более современное, отвечающее всем современным требованиям по технологии и качеству, условиям труда персонала и безопасности. Для защиты от воздействия шума, отработанных газов и искр летучая пила будет оборудована шумоизоляционной кабиной, вытяжной вентиляцией. Кроме того, пила - уникальная по своей конструкции - выполнена с учётом сохранения качественных характеристик выпускаемой продукции. В частности, она гарантирует защиту от разлома трубы при порезке. Установленные датчики вибрации и температуры и многие другие новшества позволят максимально эффективно использовать оборудование летучей пилы во время её эксплуатации.