6 . Выбор и расчет количества основного оборудования.

К основному оборудованию относится оборудование для нагрева и охлаждения изделий, то есть печное оборудование, нагревательные установки, устройства для охлаждения.

Правильно выбранное оборудование должно обеспечить полное выполнение технологического процесса, получение высококачественной продукции, требуемой производительности, экономичности процесса и устранения ручного труда.

Тип печи для термической обработки выбирают с учетом ряда факторов. В первую очередь рассматривают тип деталей, подвергаемых термической обработке. В зависимости от марки материала детали определяют максимальную и минимальную температуру печи. Выбор типа печи и степень механизации зависят от числа обрабатываемых деталей и их габаритных размеров, а также от географического местоположения участка и от технологических особенностей термического производства.

Для нагрева печей рационально использовать электроэнергию, так как наиболее дешевым носителем энергии в данном регионе является именно электроэнергия, поэтому предпочтительнее выбрать для термической обработки электрические печи.

Для термической обработки цилиндрических слитков из сплава АД1, для гомогенизации, может быть использованы вертикальные и горизонтальные (шахтные электрические печи). Преимуществом шахтных печей является то, что они расположены ниже уровня цеха и, следовательно, экономят пространство. Недостатком же их является то, что их конструкция такова, что печи используются с атмосферой, что неприемлемо для алюминиевых цилиндрических слитков, т.к. они подвержены газовой коррозии.

Поэтому в курсовом проекте выбираю электрическую печь СТО-9.60.6,5/6-И1.

Таблица 11- Технические характеристики печи

СТО-9.60.6,5/6-И1

1. Назначение: гомогенизирующий отжиг алюминиевых слитков.
2. Мощность установленная, кВт	260
3. Номинальная температура, °C	580
4. Масса садки, кг, не более	2500
5. Производительность, кг/ч	200...300
6. Напряжение, В         питающей сети         цепей управления	380 220
7. Частота, Гц	50
8. Число фаз	3
9. Размеры рабочего пространства, мм         ширина          длина         высота	900 6000 650

Расчет количества оборудования

Рассчитаем максимальное количество изделий в садке по формуле:

n = m_max / m_изд,

где m_изд – масса одного прутка;

m_max – максимальная масса садки ( до 2500 кг );

n – количество прутков в садке, ( шт )

n = 2500 / 13,745 = 181,88шт.

Принимаем количество изделий равное 182, тогда масса садки равна:

M_сад = 182 * 13,745 =2501,59 кг

Определяем часовую производительность печи по формуле:

Р = M_сад / Т,

где Р – производительность оборудования, кг/ч;

M_сад – масса садки, кг;

Т – время, ч

Время обработки находится по формуле:

Т = Т_н + Т_в + Т_о + Т_з,

где Т_н – время нагрева, 7,45 ч;

Т_в – время выдержки,10 ч;

Т_о – время охлаждения, 6,18 ч;

Т_з – время загрузки и выгрузки, 0,67 ч.

Тогда производительность оборудования будет равна:

Р = 2501,59 / 24,3 = 103 кг/ч

Режим работы термического участка трехсменный с праздниками и выходными. Длительность смены 8 часов.

Определяем фактический фонд работы оборудования по формуле:

Ф = 365 * n * 8,

где 365 – количество рабочих дней в году;

n – число смен в сутки;

8 – продолжительность смены, ч;

Ф = 365 * 3 * 8 = 8760 ч

Исходя из количества рабочих дней в году, числа смен в сутки и продолжительности смены рассчитываем действительный годовой фонд времени работы оборудования, учитывая потери времени на ремонт и наладку оборудования (8 %):

Ф_н = (365 – (П + В)) * 8 *n = 5856 ч

Ф_д = Ф_н – Ф_н * 0,08 = 5388 ч

Задолженность оборудования, то есть потребное количество часов для выполнения годовой производственной программы при найденной производительности определяем по формуле:

З = П / Р

где П – годовая производственная программа, кг;

Р – производительность печи кг/ч;

З =907560/103 = 8811,26 ч

Определяем расчетное количество оборудования Н_р по формуле:

Н_р = З / Ф_д

Н_р = 8811,26 / 5388 = 1,74 ед

Так как расчетное количество выражено дробным числом, то необходимо его округлить до большего целого числа с получением потребного количества оборудования Н_п = 2 ед

Определяем коэффициент загрузки оборудования по формуле:

К_з = Н_р / Н_п

К_з = 1,74 / 2 = 0,87

Коэффициент загрузки оборудования печи ВЗА, предназначенной для закалки составляет 0,87, что в пределах нормативного значения. Нормативное значение коэффициента загрузки оборудования равно 0,85 – 0,97.