Модернизация профилегибочного стана ОАО Череповецкий сталепрокатный завод

Борьба за снижение массы металлоконструкций, за повышение их прочности, надежности и долговечности привела к созданию нового вида проката - гнутых металлических профилей. Гнутые металлические профили в зависимости от используемого профилегибочного оборудования бывают различной конфигурации: зетообразные, корытообразные, замкнутого и другого сечения. Детали практически неограниченной длины и постоянной толщины во всех элементах по поперечному сечению. Существует несколько способов получения металлических профилей: а именно штамповка, гибка на прессах и протяжка. Применяемое профилегибочное оборудование подбирается исходя из поставленных задач производство профиля. Использование упомянутых способов изготовления профиля не дает получить возможности получать профили большой длины, ширины и толщины. Кроме того данные способы малопроизводительны, приводят к большим потерям металла, процесс получения профилей со сложной конфигурацией поперечного сечения весьма затруднителен. Для устранения таких неудобств применяется специализирова-нное профилегибочное оборудование (профилегибочные агрегаты). Гнутые профили, полученные на этих станах , называются гнутыми профилями проката. Профилегибочное оборудование для изготовления гнутых профилей для изготовления гнутых профилей проката менее сложно, чем прокатное, оно проще в обслуживании. Гнутые профили проката изготавливаются методом непрерывного профилирования листов, полос и ленты на профилегибочных агрегатах (профилегибочном оборудовании) различных типов. Процесс профилирования заключается в последовательном изменении формы поперечного сечения исходной заготовки (полосы, листа, ленты) при прохождении ее через ряд вращающихся навстречу друг другу пар приводных горизонтальных и вертикальных (холостых) валков (роликов).



1 АНАЛИЗ СОСТОЯНИЯ ВОПРОСА, ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ ВКР
Существующие профилегибочные станы имеют различный состав оборудования: от собственно профилегибочного стана, на котором профилируется заготовка, до набора высокопроизводительных, высокомеханизированных и автоматизированных машин и механизмов, установленных в линии профилегибочных станов, где все технологические операции, как правило, выполняются без применения ручного труда. Профилегибочные станы, эксплуатирующиеся в России, характеризуются повышением степени механизации и автоматизации процесса профилирования.
По составу оборудования все профилегибочные станы можно разделить на три группы:
- собственно профилегибочные станы для производства гнутых профилей с поштучным процессом профилирования;
- профилегибочные станы, в состав оборудования которых входят простейшие механизмы для подготовки рулонов к профилированию и уборки готовых профилей;
- высокомеханизированные и автоматизированные профилегибочные станы, на которых все операции (от подготовки к разматыванию до укладки готовых профилей в пакеты) выполняются без применения ручного труда.
Первая группа профилегибочных станов подразделяется на универсальную, имеющую от 8 до 15 рабочих клетей и предназначенную для производства гнутых профилей широкого сортамента из заготовок толщиной 0,5-5 мм и шириной 10-730 мм, и специализированную, имеющую от 5 до 14 рабочих клетей и предназначенную для изготовления гнутых профилей ограниченного сортамента из заготовок определенной толщины и ширины для каждого конкретного стана. Все профилегибочные станы обладают незначительной скоростью профилирования - от 3 до 45 м/мин.
В состав оборудования профилегибочных станов второй группы входят разматыватели простейших конструкций и устройства для укладки готовых профилей. Заготовкой на этих станах является полоса в рулонах. В состав некоторых профилегибочных станов входят накопители рулонов простейших конструкций, загрузочные устройства, правильные машины, ручные или механические устройства для обрезки концов рулонов с последующим их соединением дуговой или точечной сваркой. После профилирования гнутые профили разрезаются на мерные длины летучими пилами или пресс-ножницами. Отдельные станы оснащены устройствами для продольной сварки кромок замкнутых профилей. Все станы второй группы не имеют укладчиков. Укладка профилей осуществляется сбрасыванием в карман или их убирают с приемного стола вручную.
Назначение классификация и расположение оборудования профилегибочных агрегатов.
Профилегибочные агрегаты предназначены для изготовления гнутых профилей проката разнообразного сортамента: открытых, полузакрытых и закрытых. В процессе профилирования подгибка элементов заготовки в клетях стана осуществляется вверх и очень редко вниз, поэтому в большинстве случаев диаметры верхних и нижних валков профилегибочных станов неодинаковы. При изгибе и профилировании вверх увеличивается высота профиля, следовательно, верхние валки необходимо изготовлять с глубокими врезами, а диаметры этих валков принимать большими, чем диаметры нижних валков. При изгибе и профилировании вниз глубокие врезы делают в нижних валках, диаметры которых больше верхних. Однако во всех случаях линейная скорость по основанным диаметрам валков должна быть одинаковой. Для этого на профилегибочных станах применяют шестеренные клети с определенными передаточными отношением, которое определяется отношением основных диаметров верхнего и нижнего валков. Обычно для всех клетей стана передаточное отношение выбирают одинаковым. Сохранение одинаковых линейных скоростей на верхних и нижних валках осуществляется уменьшением числа оборотов верхних в соответствии с увеличением их диаметров за счет использования в шестеренных клетях шестерен различного диаметра. Передаточное отношение зависит от сортамента профилей, для производства которых предназначен данный профилегибочный стан.
Профилегибочные агрегаты различают по характеру работы (непрерывного и поштучного профилирования), по назначению (общего и специального назначения), по конструкции рабочих клетей, по размерам заготовок и диаметром рабочих валков. Для агрегатов непрерывного профилирования характерно использование заготовки в виде рулонов с порезкой готового профиля после стана. Эти агрегаты оборудованы машинами для стыковой сварки концов рулонов, петлевыми накопителями и специальными летучими ножницами для порезки готовых профилей. Профилегибочные агрегаты специального назначения используют для выпуска какого-либо одного типа гнутых профилей, например, профилей для автомобилестроения и других отраслей народного хозяйства. Такие агрегаты оборудованы специальными приспособлениями, механизмами и трансформаторами для одношовной и двухшовной продольной сварки, поперечной сварки, механизмами для перфорации и завивки профилей. На агрегатах с поштучным профилированием полосовую заготовку перед задачей в стан разрезают на мерные длины. Агрегат состоит из разматывателя рулонов , правильной машины, ножниц для резки заготовок на мерные листы, собственно стана, участка набора рядов, укладчика пакетов готовых профилей. На агрегатах с непрерывным процессом профилирования профили разрезают после профилирования. Такие агрегаты состоят из разматывателя рулонов, правильной машины, машины для сварки концов рулонов, петлевого накопителя, стана, ножниц для резки готовых профилей, участка набора рядов, укладчика. К цеху примыкает вальцетокарная мастерская и участок сборки и хранения валков.
Между агрегатами с поштучным и непрерывным процессами профилирования промежуточное место занимают профилегибочные станы с порулонным способом профилирования. В агрегатах с порулонным процессом профилирования технология непрерывного процесса реализуется в пределах одного рулонах. При этом происходит порезка готового профиля летучими режущими устройствами, а операция сварки концов рулонов и соответствующее оборудование отсутствуют. В состав оборудования такого стана входят разматыватель рулонов, правильная машина, собственно стан и механизм для порезки профилей на мерные длины после профилирования.
В настоящее время для производства фасонных гнутых профилей на предприятии применяется профилегибочный агрегат ПГА 0,5÷2×50÷200.
Однако существующее оборудование обладает рядом недостатков:
 низкая производительность;
 большая трудоёмкость процесса;
 несовершенство технологического процесса.
Поэтому целесообразно произвести модернизацию профилегибочного агрегата с целью устранения недостатков. Исходя из поставленной цели необходимо решить ряд задач:
 рассчитать и спроектировать привод ПГА;
 рассчитать и спроектировать гидропривод прижима верхнего ролика клети ПГА;
 разработать технологический процесс изготовления детали;

ВВЕДЕНИЕ 7
1 АНАЛИЗ СОСТОЯНИЯ ВОПРОСА, ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ ВКР 12
2 КОНСТРУКТОРСКАЯ ЧАСТЬ 23
2.1 Расчёт и проектирование привода профилегибочного агрегата 23
2.1.1 Разработка и описание кинематической схемы привода 23
2.1.2 Энергокинематический расчет привода 23
2.1.2.1 КПД привода 23
2.1.2.2 Определение мощности на приводном валу 25
2.1.2.3 Определение мощности электродвигателя 26
2.1.2.4 Определение частоты вращения приводного вала 28
2.1.2.5 Определение частот вращения на валах и угловых скоростей на валах
28
2.1.2.6 Определение мощности на валах 31
2.1.2.7 Определение моментов кручения на валах 35
2.1.2.8 Выбор стандартного редуктора 35
2.1.3 Расчёт цепной передачи 37
2.1.3.1 Определение чисел зубьев ведущей и ведомой звездочек 39
2.1.3.2 Расчет коэффициента эксплуатации 40
2.1.3.3 Определение шага цепи 41
2.1.3.4 Определение скорости цепи 42
2.1.3.5 Расчет окружного усилия 42
2.1.3.6 Проверка износостойкости цепи по допускаемому давлению в шарнире
42
2.1.3.7 Определение межосевого расстояния, длины цепи, числа ее звеньев
43
2.1.3.8 Проверка быстроходности передачи по допускаемой частоте вращения ведущей звездочки и числу ударов цепи
44

2.1.3.9
Определение усилий от провисания цепи и от центробежной силы

44
2.1.3.10 Проверка цепи по коэффициенту запаса прочности 45
2.1.3.11 Расчет силы давления на вал 46
2.1.4 Расчёт и конструирование приводного вала 47
2.1.5 Предварительный выбор подшипников, корпусов и крышек подшипников
49
2.1.6 Эскизная компоновка приводного вала. 50
2.1.7 Проверка долговечности предварительно выбранных подшипников
50
2.1.8 Выбор и расчёт шпонок приводного вала 51
2.1.8.1 Шпонка под звездочкой 51
2.1.8.2 Шпонка под роликом 52
2.1.9 Расчёт на выносливость приводного вала 52
2.1.9.1 Определение изгибающих моментов в сечениях вала 53
2.1.9.2 Расчет вала на усталостную прочность (уточненный расчет вала)
53
2.1.10 Выбор посадок 54
2.1.10.1 Посадки подшипников качения 56
2.1.10.2 Посадка ролика и звездочек 56
2.1.10.3 Посадки муфт 58
2.1.11 Выбор муфты 58
2.2 Расчёт и выбор исполнительного гидродвигателя 59
2.2.1 Определение нагрузочных и скоростных параметров гидродвигателя
59
2.2.2 Определение геометрических параметров и выбор ГД 60
2.2.3 Составление принципиальной схемы гидросистемы 60
2.2.4 Расчёт и выбор насосной установки 61
2.2.5 Расчёт и выбор гидроаппаратуры и трубопроводов 61
2.2.5.1 Выбор гидроаппаратуры 63
2.2.5.2 Расчет трубопроводов 64
2.2.6 Разработка конструкции гидроблока управления 65
2.2.7 Определение потерь давления в аппаратах и трубопроводах 65
2.2.7.1 Определение потерь давления в аппаратах 66
2.2.7.2 Определение потерь давления в трубопроводах по длине 66
2.2.7.3 Местные потери давления 68
2.2.8 Проверка насосной установки 68
3 ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ 70
3.1 Разработка технологического процесса обработки детали типа “крышка”
70
3.1.1 Конструкция и назначение детали 71
3.1.2 Ориентировочный выбор типа производства 71
3.1.3 Анализ технологичности детали «КРЫШКА» 72
3.1.4 Выбор типа производства 73
3.1.5 Выбор исходной заготовки 74
3.1.6 Анализ существующего технологического процесса и предполагаемого варианта
74
3.1.7 Аналитический расчет межоперационных припусков 74
3.1.8 Расчет режимов резания табличным путем 79
3.1.9 Расчет норм времени на операции 80
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 80
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 82
ПРИЛОЖЕНИЕ 1 Спецификации 83
ПРИЛОЖЕНИЕ 2 Маршрутные карты 84
ПРИЛОЖЕНИЕ 3 Операционные карты 85
ПРИЛОЖЕНИЕ 4 Управляющая программа 86

По всей работе ссылки или подстрочные или в квадратных скобках (в разных работах по разному)
Работа прошла проверку по системе ЕТХТ, но пройдет и по системе -antiplagiat.ru, -Антиплагиат ВУЗ- (http://rane.antiplagiat.ru/ и др. тому подобные), -ЕТХТ (и документом и текстом), Руконтекст, проходит и польский СТРАЙК и plagiat.pl, новую систему СКОЛКОВО (самая последняя версия АП ВУЗ)

Если возникли проблемы с оригинальностью – не отправляйте на перерасчет – Напишите мне (Неназванный) и я исправлю, если что то не так.

1. Анурьев В.И. Справочник конструктора-машиностроителя: Т.1. /В.И.Анурьев. – М.: Машиностроение, 2004. – 816с.
2. Анурьев В.И. Справочник конструктора-машиностроителя: Т.2. /В.И.Анурьев. – М.: Машиностроение, 2004. – 875с.
3. Анурьев В.И. Справочник конструктора-машиностроителя: Т.3. /В.И.Анурьев. – М.: Машиностроение, 2004. – 920с.
4. Иванов М.Н. Детали машин./М.Н.Иванов. – М.: Высш. шк., 1991. – 383с.
5. Дунаев П.Ф. Конструирование узлов и деталей машин./П.Ф. Дунаев, О.П. Леликов. – М.: Высш. шк., 1998. – 447с.
6. Чернавский С.А. Курсовое проектирование деталей машин: Учеб. пособие для учащихся машиностроительных специальностей техникумов./С.А. Чернавский, К.Н. Боков, И.М. Чернин [и др.]. – М.: Машиностроение, 1988. – 416 с.
7. Свешников В.К. Станочные гидроприводы: справочник./В.К. Свешников, А. А. Усов. - М.: Машиностроение, 1988. -512 с.
8. Башта Т. М. Гидропривод и гидроавтоматика: учебник для ВУЗов./Т. М. Башта. - М.: Машиностроение, 1972. – 320 с.
9. Абрамов Е.И. Элементы гидропривода: справочник./Е.И. Абрамов, К.А. Колесниченко, В.Т. Маслов. - Киев: Техника, 1969. - 319 с.
10. Гидропривод и гидропневмоавтоматика станочного оборудования: Методические указания к выполнению курсовой работы: часть 1. Статический расчет и конструирование гидропривода. – Вологда: ВоГТУ, 1999. – 28 c.
11. Мельников, Г.Н. Проектирование механосборочных цехов./Г.Н. Мельников, В.П. Вороненко. - М.: Машиностроение, 1990. – 451 с.
12. Режимы резания металлов: Справочник / Ю.В. Барановский. - М.: Машиностроение, 1980. - 527с.
13. ГОСТ 26645-85. Отливки из металлов и сплавов.- М.: Изд-во стандартов, 1985.-30с.
14. Точность обработки, заготовки и припуски в машиностроении: / под ред. А. Г. Косиловой и Р. К. Мещерякова. М.: Машиностроение, 1976. - 720 с.
15. Митрофанов С.П. Групповая технология машиностроительного производства: Т.1./ С.П. Митрофанов. – Л.: Машиностроение, 1983.- 325 с.
16. Справочник технолога – машиностроителя. В 2-х томах. Т.1 / под ред. А. Г. Косиловой и Р. К. Мещерякова. - М.: Машиностроение, 1985. - 628 с.
17. Общемашиностроительные нормативы времени и режимов резания для нормирования работ, выполняемых на универсальных и многоцелевых станках с числовым программным управление. Ч.1. Нормативы времени. М.: Экономика, 1990.- 421 с.
18. Общемашиностроительные нормативы времени и режимов резания для нормирования работ, выполняемых на универсальных и многоцелевых станках с числовым программным управление. Ч. 2. Нормативы режимов резания. М.: Экономика, 1990.- 462 с.
19. Справочник технолога-машиностроителя. Т.2./ Ю.Абрамов, В. Андреев, Б. Горбунов [и др.]; под ред. А. Косиловой, Р. Мещерякова.-М.: Машиностроение, 1986. - 496 с.
20. Справочник металлиста. Т.3./ Е. Баклунов, А. Белопухов, М. Жебин [и др.]; под ред. Л. Малова. - М.: Машиностроение, 1977.-748 с.
21. Березовский С.Ф. Производство гнутых профилей: Учебное пособие. - М.:Металлургия,1985. – 201 с.
22. Березовский С.Ф. Эксплуатация и ремонт оборудования профилегибочных станов. / С.Ф.Березовский. - М.: Металлургия, 1991. – 232 с.
23. Дебердеев Р.Ю. Производство гнутых профилей проката. /Р.Ю.Дебердеев. - М.: Металлургия, 1991. – 354с.
24. Тришевский И.С. Производство гнутых профилей (оборудование и технология)./И.С.Тришевский. - Харьков: 1986. – 420 с.