Улучшение качественных характеристик тоилив путем развития индустрии их переработки и обогащения.

Наиболее острой проблемой является сокращение выбросов в атмосферу оксидов серы, объем которых пропорционален объему сжигаемого топлива и зависит от его качественных характеристик. Основные меры по сокращению выбросов в атмосферу оксидов серы принимаются в двух основных направлениях - снижения сернистости потребляемого топлива и сооружения опытно-промышленных установок по извлечению сернистого ангидрида из дымовых газов на выходе из котлоагрегатов.

Сокращение выбросов оксидов азота в атмосферу также явля­ется актуальной задачей. Образование оксидов азота в топках котлоагрегатов происходит в основном в результате окисления азота воздуха при высоких температурах, а также в результате разложения и окисления азотсодержащих соединений, входящих в состав топлива. Основными путями снижения выбросов оксидов азота являются режимно-технологические и конструктивные меро­приятия по подавлению образования этих оксидов в топках. В их числе двухступенчатое сжигание топлива, снижение избытка воз­духа в топке и уровня нагрева воздуха, впрыск распыленной воды и пара в зону горения, использование специальных конструкций горелочных устройств. Такая организация топочного процесса приводит к снижению выбросов оксидов азота при сжигании газомазутного топлива в 2...4 раза, твердого топлива на 30...40 %. Применение двухступенчатого метода сжигания сернистого мазута дает возможность одновременно с подавлением образования оксидов азота снизить коррозионную агрессивность газа более чем на 20%.

Энергетика является крупнейшим в народном хозяйстве потребителем воды для технологических нужд. Поставлена задача ликвидировать сброс в открытые водоемы стоков с содержанием загрязнений, превышающим установленное нормативами. Этого можно достигнуть двумя путями - глубокой очисткой всех стоков до предельно допустимых концентраций загрязнений или организацией систем повторного использования стоков.

 

 

6.3. Вода в промышленности

 

 

6.3.1. Основные источники и характеристики воды

 

Из всех природных ресурсов наибольшее значение в жизни и деятельности человека, несомненно, имеет вода. Площадь поверхности земного шара, покрытой водой, примерно в 10 раз превышает площадь суши. Распределение воды характеризуется следующими данными:

мировой океан - 97, 57 %,

высокогорные ледники и полярные льды.-.2, 14%,

озера и реки - 0, 29%,

водяные пары в атмосфере - около 0, 001%.

Кроме того, значительны объемы подземных вод и воды, связанной химически в различных минералах, составляющей около 7% массы земной коры. Для промышленных и бытовых нужд применяется только пресная вода, составляющая около 3% всех запасов воды.

В настоящее время в связи со значительным развитием про­мышленности непрерывно уменьшаются запасы чистой воды и возрастают объемы бытовых и промышленных сточных вод. Расход воды на душу населения составляет в США 500...600 л. в сутки, а в некоторых странах Европы - 300...400 л. В Белоруссии обеспеченность водой на душу населения в два раза больше ее среднего мирового уровня. Некоторое дополнение к существующим мировым запасам пресной воды можно получить за счет опреснения морских вод. Однако это не может обеспечить все потребности без привлечения обычных источников пресной воды.

Вода широко используется в промышленности. Практически нет технологических процессов, в которых не применяется вода. В ряде производств она служит сырьем и реагентом, непосредственно участвующим в основных химических реакциях (например, в произ­водстве водорода, серной и азотной кислот из соответствующих газов и воды, в производстве соды, едкого натра и калия, в различ­ных процессах гидратации и гидролиза). В некоторых случаях вода является катализатором; она употребляется как растворитель, теплоноситель или охладитель для санитарно-технических, бытовых и других нужд. В некоторых производствах вода не потребляется, а образуется вследствие основных реакций (например, надсмольная вода при коксовании углей, а также при сухой перегонке древесины, торфа и других видов топлива); вода выделяется при сжигании топлива, при окислении аммиака и других водородсодержащих веществ.

Природная вода может использоваться как источник промышленного сырья. В морской воде содержатся почти все элементы периодической системы. Например, в воде содержится 2, 8 млрд. т. урана. Если извлечь из воды только 0, 01 % содержащегося в ней урана, то его хватит для обеспечения энергией всего человечества в течение 100 лет.

К воде, употребляемой в технике и в быту, предъявляются определенные требования в отношении состава и свойств. Качество воды определяется ее физическими и химическими характеристи­ками, такими как жесткость, общее солесодержание, прозрачность, окисляемость и др. Для оценки пригодности воды для питьевых нужд большое значение имеет токсичность примесей, содержание в ней микробов, запах, цвет и вкус. Для промышленных вод важными показателями являются жесткость, содержание солей и растворенных газов, механических примесей и т. п.

Жесткость воды характеризуется содержанием в ней солей кальция и магния. Различают жесткость воды трех видов: временную, постоянную и общую. Временная (устранимая) жесткость обусловлена наличием в воде бикарбонатов кальция и магния. Эти соли сравнительно легко удаляются из воды при кипячении, так как при этом они переходят в нерастворимые углекислые соли и выпадают в виде плотного осадка.

Постоянная жесткость воды связана с присутствием в ней хлоридов, сульфатов, нитратов кальция и магния. Эти соли не удаляются при кипячении воды.

Общее солесодержание, или сухой остаток, - масса вещества, оставшегося после испарения воды и высушивания полученного остатка при 105...110 °С до постоянной массы.

Прозрачность воды характеризуется толщиной слоя воды, через который можно различать без или с помощью фотоэлемента определенное изображение.

Окисляемость воды определяется массой (в миллиграммах) перманганата калия, взаимодействующего с 1 л воды при кипячении.

Кислотность или щелочность воды характеризуется концентрацией водородных ионов или величиной рН. При рН = 6, 5...7, 5 вода считается нейтральной, при рН< 6, 5 воду называют кислой, при рН> 7, 5 - щелочной.

Допустимое содержание примесей в воде регламентируется соответствующими ГОСТами. Степень вредности примесей опреде­ляется их химическим составом и состоянием (дисперсностью). Грубодисперсные взвеси засоряют трубопроводы и аппараты, вы­зывают образование пробок, снижение производительности аппа­ратуры и могут даже стать причиной аварий. Примеси в виде коллоидных частиц вызывают вспенивание воды и выбросы в котлах и аппаратах.

Самым общим санитарно-бактериологическим показателем качества воды является количество микроорганизмов, содержащихся в единице ее объема. Эта величина может быть определена путем высева микроорганизмов из исследуемого образца воды небольшого объема на плотную питательную среду и подсчета выросших микробных колоний после определенного срока инкубации.

 

6.3.2. Классификация вод

 

Природные воды принято делить на три вида, сильно различающихся по наличию примесей.

Атмосферная вода - вода дождевых и снеговых осад­ков - характеризуется сравнительно небольшим содержанием примесей, главным образом растворенных газов: кислорода, ди­оксида углерода, сероводорода, оксидов азота, кислородных соеди­нений серы, органических веществ, которые загрязняют атмосферу в промышленных районах. Атмосферная вода почти не содержит растворенные соли, в частности соли кальция и магния.

Поверхностные воды - речные, озерные, морские - содержат, кроме примесей, имеющихся в атмосферной воде, разнообразные вещества. Почти всегда в ней есть двууглекислые соли кальция, магния, натрия и калия, а также сернокислые и хлорные соли. При содержании солей менее 1 г на 1 кг воды она называется пресной, более 1 г - соленой.

Подземные воды - воды артезианских скважин, колодцев, ключей, гейзеров - характеризуются разнообразием состава в зависимости от содержания растворенных солей, вида и струк­туры почв и горных пород, через которые просачиваются атмосферные воды и воды поверхностных водоемов, образуя подземные водоемы. Фильтрующая способность почв и горных пород обус­овливает высокую прозрачность подземных вод и отсутствие в них примесей органического происхождения. Уникальным сырьем для химической промышленности являются минеральные воды, насыщенные различными солями. Так, подземные воды, насыщенные хлористым натрием, служат сырьем для производства соды, едкого натра и хлора. Из подземных рассолов получают также йодистые, бромистые и другие соли.

В зависимости от назначения потребляемая вода условно подразделяется на промышленную и питьевую, в каждой из них содер­жание примесей регламентируется соответствующим ГОСТом.

Питьевая вода в первую очередь освобождается от бактерий; к ней предъявляются особые требования в отношении вкуса, цвета, запаха.

Промышленные воды не должны содержать примеси больше допустимой нормы, которая устанавливается в зависимости от вида производства. Вода для прямоточных паровых котлов не должна содержать диоксид углерода и кислород, вызывающие коррозионное разрушение труб, и может содержать сухой остаток не более 0, 2...0, 3 мг/л. Соли в паровых котлах, отлагаясь на внутренней поверхности труб в виде накипи, вызывают снижение теплопроводности их стенок, перегрев труб и преждевременное их изнашивание. Повышенные требования в отношении чистоты предъявляются к воде в производстве полупроводников, люминофоров и некоторых других материалов.

 

6.3.3. Очистка и обезвреживание воды

 

В поступающей для потребления воде содержатся самые разнообразные примеси: грубодисперсные и коллоидные частицы - раз­личные силикаты, гидратированная кремниевая кислота; в ней также растворены газы и соли - бикарбонаты, сульфаты, хлориды, нитраты и др. Очистка воды от примесей (подготовка воды) вклю­чает следующие операции: осветление и обесцвечивание, обеззара­живание, умягчение, дегазацию и дистилляцию.

Осветление и обесцвечивание природной воды производится с целью удаления из нее механических примесей. Это достигается отстаиванием воды в бетонированных резервуарах большой вместимости (отстойниках) с последующим пропусканием через песчаные фильтры с зернистым фильтрующим слоем. Для осаждения коллоидных примесей в отстойники вводят коагулянты - сульфаты железа или алюминия. Коагулянты в воде гндролизуются с образованием аморфных осадков соответствующих гидроокисей, которые адсорбируют коллоидные примеси и увлекают их на дно резервуара. При образовании гидроксида алюминия снижается солесодержание в воде. Одновременно идет процесс адсорбции на поверхности образовавшегося аморфного осадка органических красящих веществ, в результате чего вола обесцвечивается. Образующийся при коагуляции коллоидный осадок удаляется из воды при отстаивании и фильтровании.

Обеззараживание воды - обязательный процесс очистки воды, используемой для бытовых нужд. Уничтожение болезнетворных микробов и окисление органических примесей достигается хлорированием - введением газообразного хлора, хлорной извести. Атомарный кислород обладает сильными окислительными свойствами, поэтому убивает микроорганизмы и окисляет даже органические примеси.

В последние годы обеззараживание питьевой воды производят преимущественно с помощью озона, который получают, создавая тихий электрический разряд в воздухе или в воздухе, обогащенном кислородом. Во время обработки воды озон разлагается с выделением атомарного кислорода. При обработке воды хлором вода приобретает его запах, при озонировании запах отсутствует, что является существенным достоинством метода.

Вода обеззараживается также обработкой ионами серебра и при воздействии ультрафиолетовых лучей и ультразвуковых ко­лебаний.

Устранение запаха - необходимый процесс подготовки воды для питьевых нужд. Появление запаха чаще всего связано с образованием сероводорода при окислении серосодержащих органических веществ. Источником гнилостных запахов могут служить разлагающиеся растительные остатки на дне водоемов и водохранилищ, а также массовое развитие водорослей в водоемах. Уничтожение запахов и привкусов воды достигается ее хлорированием. Для того чтобы после обработки в воде не оставался избыток хлора, ее дехлорируют. При этом избыток хлора либо химически связывается, либо удаляется при пропускании воды че­рез угольные фильтры.

Умягчение и обессоливание воды - основные процессы ее подготовки. Удаление из воды всех солей (всех катионов и анионов) называется обессоливанием, только солей кальция и магния - умягчением. Полное обессоливание воды применяется сравнительно редко (дистиллированная вода). Способы умягчения подразделяются на физические, химические и физико-химические. К физическим способам умягчения воды относятся кипячение, дистилляция и вымораживание. Дистиллированную воду, не содержащую соли, получают перегонкой на специальных дистилляционных установках.

Наиболее экономично применение комбинированных методов, обеспечивающих устранение временной и постоянной жесткости воды, удаление из нее углекислого газа, ионов железа: известково-содового метода в сочетании с фосфатным или химического метода умягчения воды с физико-химическим (например, ионообменным). Ионообменная очистка обеспечивает как умягчение, так и обессоливание воды.

Современным физико-механическим методом умягчения воды является электрохимический, в частности электрокоагуляция. Этот способ очистки воды в электролизерах с растворимыми электродами основан на электрохимическом получении гидроксида алюминия, обладающего высокой сорбционной способностью по отношению к вредным примесям. Перенос электричества при внесении электродов в воду и пропускании тока осуществляют в основном ионы, находящиеся в природной воде. К достоинствам метода электрокоагуляции относятся: высокая сорбционная способность электрохимического Аl(ОН)з, возможность механизации и автоматизации процесса, малые габариты очистных сооружений.

Дегазация воды - удаление из нее растворенных газов - производится химическим и физическим способами. При первом способе газы взаимодействуют с химическими соединениями и уда­ляются из воды. Например, диоксид углерода удаляют при пропус­кании воды через фильтр, заполненный гашеной известью, либо добавляют к воде известковое молоко. В обоих случаях образуется соль СаСОз, выпадающая в осадок. Физические способы удаления газов заключаются в аэрации или нагревании воды в вакууме.

Предприятия химической и других отраслей промышленности, как правило, имеют сложное хозяйство по обеспечению подготовки воды. При фильтровании воды ее себестоимость увеличивается в 2, 5 раза по сравнению с речной осветленной водой; при частичном умягчении - в 8 раз, при обессоливанин и полном умягчении - в 10...11 раз. В результате доля затрат на водоснабжение и водоотведение в общих капиталовложениях на строительство заводов возрастает до 5...20%.

Производственные и бытовые сточные воды обычно содержат различные органические и неорганические примеси, которые при сливе в водоемы загрязняют их. Действующим в Республике Беларусь законом предусматривается строгая санитарная охрана естественных водоемов. Поэтому спуск промышленных сточных вод в водоемы производится в соответствии с санитарными правилами, которыми определено предельно допустимое содержание веществ в сточных водах.

Способы очистки и обезвреживания сточных вод подразделяются на механические, физико-химические, химические и биологические.

Механические способы очистки сточных вод от механических примесей заключаются в их отстаивании и фильтровании, в частности через полупроницаемые мембраны под давлением.

Физико-химические методы основаны на применении флотации, экстракции и адсорбции вредных примесей, отгонке их с водяным паром. Разновидностью физико-химических методов являются тер­мические, например испарение воды при нагревании и сжигании органической части сухого остатка.

Химические методы очистки сточных вод основаны на исполь­зовании окислительно-восстановительных, электрохимических про­цессов, реакций нейтрализации и перевода вредных веществ в не­активную безвредную форму.

Биологическую очистку сточных вод в настоящее время следует считать одной из наиболее надежных и эффективных. Механизм процесса биологической очистки заключается в разложении и окислении вредных примесей с помощью микроорганизмов. Среди встречающихся в почве микроорганизмов наиболее многочисленными являются грибы, водоросли и бактерии. Эти организмы «атакуют» содержащиеся в сточных водах органические вещества, которые представляют собой прекрасную питательную среду для микробов и разлагают углеводы, белки, жиры и другие соединения на дву­окись углерода, воду и минеральные соли. Различают процессы биологической очистки, протекающие в естественных и искусственно созданных условиях. Биологическая очистка в искусственно созданных условиях проводится на специальных очистных станциях.

 

 

6.3.4. Рациональное использование воды

 

Вода - один из основных видов естественных ресурсов, необ­ходимых для развития промышленности. Растут потребности в воде. Расход воды, например, на современных химических предприятиях составляет несколько миллионов кубических метров в сутки. Завод капронового волокна расходует столько воды, сколько потребляет ее город с населением 120 тыс. человек. Специализированный завод пластмасс, производящий мономеры, по потреблению воды эквивалентен городу с населением 400 тыс. человек, а мощный современный электрохимический комбинат по производству продуктов хлорорганического синтеза - городу с населением 800 тыс. человек. Наряду с этим химические предприятия являются источником сильно загрязненных стоков. Поэтому необходимо обеспечить снижение удельного потребления воды, организацию оборотного водоснабжения на всех крупных предприятиях, широко применять воздушное охлаждение взамен водяного, которое в производстве аммиака и серной, кислоты позволяет уменьшить расход воды в 15...20 раз.

Рациональное комплексное использование водных ресурсов в условиях ускоренного развития химической и других отраслей промышленности становится крупной технологической, технической и экономической задачей. Рациональное водопотребление должно быть обязательным в каждом технологическом процессе. Для этого необходимо выбирать такие технологические схемы и аппаратуру, которые требовали бы минимального расхода свежей воды и не загрязняли окружающую среду; разрабатывать научно обоснован­ные нормы расхода воды; расширять использование возвратных вод; повышать эффективность очистки сточных вод; совершенство­вать процессы в направлении возможно более полного использова­ния отходов производства для уменьшения потребности в очистных сооружениях. Насколько это важно, можно судить по тому, что в настоящее время затраты на строительство очистных сооружений составляют примерно 20% от сметной стоимости строительства промышленных предприятий.

 

 

ЛЕКЦИЯ 7. ОСНОВЫ ТЕХНОЛОГИИ МАШИНОСТРОИТЕЛЬНОГО ПРОИЗВОДСТВА

 

 

7.1. Роль машиностроения в современном производстве.

 

Машиностроение является ведущей отраслью современной промышленности. Значение машиностроительного производства определяется тем, что оно создает один из важнейших элементов производительных сил - орудия труда. Продукция машиностроения поставляется всем отраслям народного хозяйства. Поэтому их технический прогресс во многом зависит от уровня развития машиностроения.

Машиностроение в силу разнообразия орудий производства и общественного разделения труда подразделяется на отдельные отрасли. Главными отраслями машиностроения являются: станкостроение, тяжелое машиностроение, транспортное, энергетическое, сельскохозяйственное, атомное машиностроение и др.

В каждой отрасли машиностроения существуют свои специфические технологические методы и приемы, однако для машиностроения в целом характерна общность сырьевых материалов и идентичность основных технологических принципов превращения их в детали (литье, ковка, штамповка, обработка резанием и др.); а деталей в изделия (сварка, сборка и др.).

Процесс создания и производства изделий охватывает ряд взаимосвязанных этапов, начиная с разработки конструкции и технологии изготовления их деталей, механизмов и сборочных единиц и кончая собственно производством изделий, их отделкой, испытаниями и отправкой потребителю.

Важнейшая роль принадлежит технологии машиностроения, - отрасли, науки о технологических процессах изготовления отдельных деталей и о процессах их сборки в сборочные единицы, механизмы и машины. Предметом технологии машиностроения является учение об изготовлении машин заданного качества и установленной программе их выпуска и наименьших затрат материалов, минимальной себестоимости и высокой производительности труда.

Важнейшей задачей является повышение технического уровня и качества продукции машиностроения, повышение единичной производительности выпускаемой техники - для решений этой задачи необходимо широко внедрять гибкие переналаживаемые производства и системы автоматизированного проектирования, автоматические линии, машины и оборудование со встроенными средствами микропроцессорной техники, многооперационные станки с числовым программным управлением, робототехнические роторные и роторно-конвейерные комплексы; переходить на комплексную поставку технологических систем и комплектов машин. Необходимо также увеличить загрузку производственных мощностей, коэффициенты сменности работы оборудования, что позволит повысить производительность труда в машиностроении при существенном снижении себестоимости продукции.

 

 

7.2. Структура машиностроительного производства

 

Машиностроительное производство состоит из отдельных производственных единиц, называемых цехами, службами и хозяйствами. Цехи и заводы разделяются на основные, вспомогательные и побочные. Основные цехи работают непосредственно над созданием промышленной продукций. При технологическом принципе организации производства цехи разделяются на заготовительные, обрабатывающие и выпускающие. К заготовительным цехам относятся чугунолитейный, сталелитейный, кузнечно-прессовый и другие, к обрабатывающим - механический, термический и др. Выпускающие цехи обеспечивают сборку и выпуск готовых изделий.

Возможен также смешанный принцип организации производства, при котором в отдельных цехах производится обработка технологически однородных частей и выполнение однотипных технологических процессов и операций.

Производственные службы и хозяйства подразделяются на складские, энергетические, транспортные, санитарно-технические и общезаводские. Склады предназначены для хранения материалов, полуфабрикатов, готовых изделий, инструментов и т. д.

К энергетической службе относятся электоподстанция, котельная, компрессорные установки и т.д, Транспортная служба имеет в своем распоряжении железнодорожные пути и путевые устройства, крановые эстакады и т. д. Санитарно-техническая служба ведает отоплением, вентиляцией, водоснабжением, канализацией производственных помещений и т.д. К общезаводским службам относятся лаборатории, заводоуправление, медицинский пункт и др.

Органы управления предприятием осуществляют организацию производственного процесса и его контроль, обеспечивают разработку технической документации и технологической оснастки, бухгалтерский учет, сбыт готовой продукции и др. Машиностроительное предприятие представляет собой совокупность ряда производств, связанных единым технологическим процессом. Такая технологическая зависимость неизбежно предполагает и их экономические связи. так как результаты работы одного из участков является своего рода полуфабрикатом для другого.

 

 

7.3. Изделие и его элементы. Понятие о машине

 

Различают следующие виды изделий - детали; сборочные единицы, комплексы и комплекты.

Изделия в зависимости от их назначения делятся на изделия основного производства для поставки (реализации) другим предприятиям или в систему торговли, изделия вспомогательного производства (например, резцы, при­способления, штампы и т. д.) для собственных нужд предприятия.

Если предприятие изготовляет определенные изделия для поставки другим предприятиям, но из них использует в своем производственном процессе, все эти изделия для данного предприятия будут относиться к изделиям основного производства.

В зависимости от степени сложности изделия делят на две группы: неспециализированные, не имеющие составных частей (детали); специализированные, включающие две или более состав­ные части (сборочные единицы, комплексы, комплекты).

Сборочная единица — изделие, составные части которого под­лежат соединению между собой на предприятии-изготовителе посредством сборочных операций (свинчиванием, сваркой и т. д.).

Комплекс - это два или более специализированных изделия, не соединяемых между собой и предназначенных для выполнения взаимосвязанных эксплуатационных функций.

Комплект - набор не соединяемых изделий, имеющих общее эксплуатационное назначение вспомогательного характера (напри­мер, комплект запасных частей).

Любая машина представляет собой совокупность согласованных звеньев (механизмов) - осуществляющих целесообразные движения для преобразования энергии или выполнения полезной работы.

Различие между машинами обусловлено многообразием рабочих процессов, протекающих в них. Их сходство определяется наличием одинаковых механизмов.

Механизм представляет собой совокупность связанных звеньев, предназначенных для передачи и преобразования движения одного или нескольких звеньев в определенные движения других звеньев.

В зависимости от назначения машины делятся на две группы:

а) машины-двигатели, с помощью которых энергии одного вида преобразуется в энергию другого вида;

б) машины-орудия, или рабочие машины, которые, используя подведенную к ним энергию, производят определенную работу.

Современная рабочая машина состоит из трех основных механизмов: двигательного, передаточного и исполнительного.

Двигательный и передаточный механизмы обеспечивают движения, необходимые для работы исполнительного механизма: двигательный приводит машину в действие, передаточный же не только передает движение, но и регулирует его в случае необходимости.

Все рабочие машины подразделяются на четыре группы:

1) технологические, или обрабатывающие (металлорежущие станки, прессы, молоты и т. д.);

2) транспортирующие (транспортеры и др.); транспортные (автомобили, локомотивы и др.); грузоподъемные (тали, лебедки, краны и т. д.).

Полная номенклатура всех изделий отраслей машиностроения и приборостроения приведена в классификаторе про­дукции. Существуют, однако, изделия, разрабатываемые и применяемые в различных отраслях машиностроения, которые не являются специфической принадлежностью определенной отрасли машиностроения - изделия общемашиностроительного назначения. Детали и сборочные единицы общемашиностроительного назначения являются составной частью различных механизмов и машин и имеют определенное назначение.

Детали машин можно классифицировать в зависимости от их назначения

 

 

7.4. Технико-экономические показатели машин

 

Любая машина будет соответствовать своему назначению только в том случае, если обладает необходимым комплексом качеств. Свойство машины характеризует какую-либо одну ее сторону, выявленную во взаимоотношении с такой же стороной другой машины. Качество - это совокупность свойств, составляющих так определенную емкость машины, которая отличает ее от другой машины. Качества и свойства оцениваются научно обоснованными измерителями - показателями. К основным качествам машин относятся производительность, экономичность, проходимость и др.

Производительность машины оценивается в зависимости от количества (объема) выпускаемой продукции, соотнесенной к выполняемой полезной работе ко времени работы машины. Производительность автомобиля, например, определяется массой перевезенных грузов; или числом пассажиров, а также средней скоростью движения.

Экономичность машины характеризуется коэффициентом ее полезного действия (КПД), численностью обслуживающего персонала, топливной экономичностью двигателя и другими показателями.

В связи со стремлением обеспечить работоспособное состояние машин при наименьших запасах их прочности особое значение обретает их надежность.

Надежность - свойство машины сохранять во времени в установленных пределах работоспособность всех параметров, характеризующих ее способность выполнять требуемые функции в заданных режимах и условиях применения, технического обслуживания, ремонтов, хранения и транспортирования. Надежность является комплексным свойством, которое в зависимости от назначения машины и условий ее применения включает сочетания свойств: безотказность, долговечность, ремонтопригодность и сохраняемость.

Безотказность свойство машины непрерывно сохранять работоспособное состояние в течение некоторого времени или некоторой наработки.

Долговечность характеризует свойство машины сохранять работоспособное состояние до наступления предельного состояния при установленной системе технического обслуживания и ремонта.

Ремонтопригодность - свойство машины, заключающееся в ее приспособленности к предупреждению и обнаружению причин возникновения отказов, повреждений и поддержанию и восстановлению работоспособного состояния путем проведения технического обслуживания и ремонтов.

Вероятность безотказной работы машины - веро­ятность того, что в пределах заданной наработки отказ машины исключен. Средняя наработка на отказ - отношение наработки восстанавливаемой машины к матемaтическому числу ее отказов в течение этой наработки.

Важным свойством машин является их технологичность, т, е. степень соответствия конструкции машины оптимальным усло­виям ее изготовления при заданном масштабе выпуска.

Основным критерием технологичности конструкции машины является себестоимость ее изготовления. Поэтому при конструи­ровании машин должны обеспечиваться их наименьшая материало­емкость, учитываться условия и характер технологических процес­сов изготовления, серийность выпуска и другие факторы, обеспе­чивающие наибольшую экономичность изготовления машины. Себестоимость машин существенно зависит от степени стандар­тизации и унификации конструктивных элементов, высокий уровень которых является предпосылкой для применения прогрессивной технологии и высокопроизводительного оборудования при их изго­товлении. Использование унифицированных деталей и сборочных единиц обеспечивает также условия для широкого применения при проектировании машины современных методов расчета на базе ЭВМ, что позволяет повысить производительность технологических и инженерных расчетов, снизить стоимость проектирования, улуч­шить качество проектных разработок. Например, при проектиро­вании на ЭВМ станочных операций их производительность повы­шается на 20...30 %, а себестоимость обработки снижается на 10...15%.

 

 

7.5. Сущность литейного производства и его развитие. Основные и специальные виды литья, их характеристика

 

Литейным производством называют процессы получения фасонных изделий (отливок) путем заливки расплавленного металла в полую форму, воспроизводящую форму и размеры будущей детали. После затвердевания металла в форме получается отливка - заготовка или деталь. Отливки широко применяют в машиностро­ении, металлургии и строительстве.

Можно получать отливки различной массы (от нескольких граммов до сотен тонн), простой и сложной формы из чугуна, стали, сплавов меди и алюминия, цинка и магния и т. д Особенно эффективно применение отливок для получения фасонных изделий сложной конфигурации, которые невозможно или экономически нецеле­сообразно изготовлять другими методами обработки металлов (давлением, сваркой, резанием), а также для получения изделий из малопластичных металлов и сплавов.

При всем разнообразии приемов литья, сложившихся за длительный период развития его технологии, принципиальная схема технологического процесса литья практически не изменилась за более чём 70 веков его развития и включает четыре основных этапа: плавку металла, изготовление формы, заливку жидкого металла в форму, извлечение затвердевшей отливки из формы.

До середины двадцатого столетия литейный способ считался одним из важнейших методов получения фасонных заготовок. Однако наряду с такими достоинствами литейного производства, как относительная простота получения и низкая стоимость отливок (особенно из чугуна), возможность изготовления сложных деталей из хрупких металлов и сплавов, он имеет и ряд существенных недостатков. Это прежде всего довольно низкая производительность труда, не­однородность состава и пониженная плотность материала загото­вок, а следовательно, и их более низкие, чем заготовок, полученных обработкой давлением, прочностные характеристики.

На данном этапе развития литейного производства освоено производство автоматических линий формовки, заливки и выбивки отливок, созданы комплекты совре­менного смесеприготовительного оборудования, освоен выпуск целой гаммы машин для специальных способов литья, существенно возрос уровень механизации и автоматизации технологических процессов.

Основными технико-экономическими показателями работы литейных цехов являются: годовой выпуск отливок в тоннах; выпуск отливок на одного работающего (производственного); съем литья с 1 м² производственной площади цеха; выход годного металла (в процентах от массы металлозавалки и жидкого металла); доля брака литья (в процентах), уровень механизации; доля литья, получаемого специальными способами; себестоимость 1 т литья.

В структуре себестоимости литья основную долю составляют затраты на металл (до 80'%). Производя технико-экономический анализ литейного производства, особое внимание необходимо обращать на те стадии и элементы технологического процесса, которые непосредственно связаны с возможными потерями металла на угар, разбрызгивание, брак и т, п.

Себестоимость литья зависит от объема производства, уровня механизации и автоматизации технологических процессов.

⇐ Предыдущая12345678Следующая ⇒

Поделиться: