Quot;Чем более совершенен и организован технологический процесс, тем лучше условия работы и выше надежность оборудования".Национальный исследовательский технологический университет «МИСиС»
Кафедра №42 Самусев С.В. Веремеевич А.Н. Волкова Е.А. Примеры модернизации Основных агрегатов участка Подготовки полосы в линии ТЭСА 203-530 Учебное пособие Для практических занятий.
Выкса 2011 г. УДК 621.771 Рецензент: кандидат техн. наук профессор Чередников С.В. Самусев, А.Н. Веремеевич, Е.А. Волкова
Примеры модернизации основных агрегатов участка подготовки полосы в линии ТЭСА 203-530:Учебное пособие для практических занятий. – Выкса: Выксунский филиал НИТУ « МИСиС», 2011 – 349c.
ÓСамусев С.В, А.Н. Веремеевич, Е.А. Волкова ÓВыксунский филиал НИТУ «МИСиС» Ó МИСиС, 2011 Оглавление
Основную часть производственных процессов современной хозяйственной деятельности человека выполняют машины. Машиностроение—ключевая отрасль экономики, в значительной степени определяющая производительность труда, качество продукции, темпы и уровень технического прогресса. Основные задачи развития машиностроения - увеличение мощности и быстроходности, а, следовательно, и производительности машин, снижение материалоемкости и себестоимости, повышение точности и надежности, а также повышение их конкурентоспособности на мировом рынке. Проектирование — важнейший этап "жизненного цикла" оборудования, на котором закладываются его основные параметры, обеспечивающие надежную и стабильную работу. Достижение этих параметров связано с определенными затратами, влияющими на срок окупаемости и другие экономические показатели, отражающиеся на эффективности функционирования оборудования. Поэтому теротехнология исходит из необходимости создания таких конструкций оборудования, при которых обеспечивается максимальная эффективность его функционирования в течение всего "жизненного цикла" с учетом оптимального соотношения затрат на проектирование и изготовление, с одной стороны, технического обслуживания, ремонт и эксплуатацию — с другой. Экономический подход к выбору оптимальной конструкции оборудования. Определяющим условием достижения высокой эффективности функционирования является необходимый уровень базовой и эксплуатационной надежности оборудования. Обеспечение надежности в процессе проектирования, изготовления и эксплуатации связано с тремя основными видами затрат: затраты на проектирование и изготовление; модернизацию; техническое обслуживание и ремонт. Теоретически можно достигнуть неограниченно большой надежности оборудования. Однако в этом случае общие затраты на ее достижение могут оказаться настолько большими, что в итоге снизят эффективность функционирования до неприемлемого уровня.
0,5 0,7 0,9 1,0 Надежность
Рис. Изменение составляющих общих затрат в зависимости от заданной величины надежности На рис. показано изменение составляющих общих затрат в зависимости от заданной величины надежности. Кривая 1, характеризующая затраты на проектирование и изготовление оборудования, показывает, что с увеличением надежности эти затраты возрастают, причем наиболее резкий рост наблюдается, начиная с величины надежности, равной 0,75-0,80. Затраты на ТО и Р (кривая 2) с увеличением надежности сокращаются и стремятся к нулю при достижении надежности, равной 1,0. Затраты на модернизацию оборудования (кривая 3) уменьшаются с увеличением надежности. Общие затраты (кривая 4) на достижение заданной надежности равны сумме указанных составляющих затрат. Чтобы показать важность влияния затрат на модернизацию (кривая 3) на общие затраты, на рис. представлена кривая (5) общих затрат без учета указанной составляющей. Кривые 4 и 5 имеют характерный минимум, который соответствует оптимальной надежности, обеспечивающей эффективное функционирование оборудования. Однако в случае, когда базовая надежность недостаточна и для достижения требуемой эксплуатационной надежности необходима модернизация оборудования, общие затраты и оптимальный уровень эксплуатационной надежности, требуемые для поддержания эффективного функционирования, оказываются выше. В этом случае оптимальный уровень эксплуатационной надежности составляет 90% против 70%, когда потребность в модернизации отсутствует. Качество проектирования, определяемое главным образом соответствием оборудования требованиям выполняемого технологического процесса и необходимым уровнем базовой надежности, во многом зависит от правильного понимания структуры агрегатов, знания особенностей и условий их эксплуатации, а также устройств и элементов, из которых они состоят. Чтобы выявить их специфические особенности, необходимо рассмотреть структуру металлургических агрегатов. Агрегат представляет собой систему (комплекс) взаимосвязанных технологическим процессом устройств, обеспечивающих выпуск того или иного вида металлургической продукции. Агрегатом является, например, прокатный стан, в состав которого входят нагревательные печи, рольганги, прокатные клети, моталки, холодильники и т.д. Устройства агрегата можно разделить на три основных вида: механическое оборудование, технологические аппараты и установки; передаточные устройства. Механическое оборудование включает различные машины, силовые передачи, редукторы, транспортирующие устройства — рольганги, мостовые краны и т.д. Технологические аппараты и установки — это печи; теплообменники-рекуператоры, воздухонагреватели и т.д.; воздуходувные установки, насосы и др. Механическое оборудование, технологические аппараты и установки обычно включают различные передаточные устройства. Передаточные устройства разделяют на силовые, предназначенные для подачи энергоносителей к приводам механизмов, и транспортные, предназначенные для подачи смазки, жидких и газообразных материалов. Процесс проектирования или модернизации можно разделить на три основных этапа: 1) разработка новой или модернизированной общей схемы и структуры агрегата; 2) разработка конструкций механического оборудования, технологических аппаратов и установок; 3) проектирование передаточных устройств. Основным теротехнологическим принципом на этапе разработки модернизированной общей схемы и структуры агрегата; является выбор такого варианта, при котором условия работы оборудования будут наилучшими, а следовательно, обеспечивающими максимальную надежность агрегата. Вопрос о выборе технологической схемы агрегата следует рассматривать обязательно с учетом особенностей эксплуатации, т.е. комплексно, что и отражает один из важных аспектов теротехнологии. На этапе создания структурной схемы агрегата необходимо проанализировать и условия эксплуатации оборудования при заданном технологическом процессе, и влияние предшествующих процессов на его работу. Наиболее эффективным является технологическое решение — создание условий для строгого соблюдения технологии предшествующих процессов, поскольку оно не связано с большими материальными затратами и дает наибольший эффект. Другим решением может быть установка в технологической цепи прокатки различных приборов и аппаратуры, предупреждающих возможность подачи в прокатку некачественных заготовок. Таким образом, одним из эффективных направлений решения проблемы надежности на первом этапе проектирования является совершенствование организации технологических процессов — как предшествующих, так и осуществляемого данным агрегатом. В этом заключается еще один важный аспект теротехнологии, который может быть сформулирован так: quot;Чем более совершенен и организован технологический процесс, тем лучше условия работы и выше надежность оборудования";. Наряду с этим следует учитывать, что если изменение технологического процесса связано с большими затратами, не компенсируемыми улучшением функционирования оборудования и сокращением затрат на техническое обслуживание и ремонт, оно нецелесообразно. На втором этапе, при проектировании механического оборудования учитывают характер его разрушений, которые в основном делят на два вида: 1) аварийное, связанное с опасностью для персонала, простоями и последующими потерями производства, вызываемое большими перегрузками вследствие нарушения технологической дисциплины, избыточными вибрациями или несоответствием конструкции назначению. Этому разрушению подвергаются, как правило, неизношенные или незначительно изношенные детали, момент разрушения которых почти невозможно предсказать заранее. В таком случае обычно не удается быстро ликвидировать неисправность и необходим дорогостоящий восстановительный ремонт; 2) постепенное, возникающее вследствие износа, коррозии, ползучести, пластической деформации, усталости и т.д. Такое разрушение может быть обнаружено до аварийной поломки. Для его ликвидации необходимо включать различные устройства для защиты от перегрузок, а также отключающих и сигнализирующих устройств и т.д. Предупреждение постепенного разрушения достигается в основном различными методами упрочнения, улучшением условий смазки и т.д.. Одним из теротехнологических принципов на этом этапе является не только применение известных или новых приспособлений и устройств для инспектирования и обслуживания оборудования, но и анализ возможных трудоемких и опасных ремонтных работ, а также предусматривают максимальную унификацию основных узлов и деталей и другие мероприятия, способствующие достижению высокой надежности. На третьем этапе, разрабатывая передаточные устройства, выполняют проектирование нового и модернизацию существующего механического оборудования. Конструирование – это творческий процесс создания оптимального варианта машины в документах (главным образом в чертежах) на основе теоретических расчетов, конструкторского, технологического и эксплутационного опыта. Детали машин – это составные части машины. Детали машин делятся на детали общемашиностроительного назначения и специфические (например, грузозахватные устройства подъемно- транспортных машин). Детали классифицируют по назначению: соединения, передачи, подшипники, муфты, смазочные и уплотнительные устройства, упругие элементы и корпусные детали.
|
