Phân xưởng thép và tạo hình sản phẩm ống dẫn nước cao áp dài 5m công nghệ 3 giai đoạn Chương I: THIẾT KẾ PHÂN XƯỞNG THÉP ChươngI– THIẾT KẾ PHÂN XƯỞNG TẠO HÌNH IV – Giới thiệu phân xưởng tạo hình IV.1 – Các bước tiến hành sản xuất IV.2 – Xác định số vị trí cho nhóm sản xuất IV.3 – Xác định số khuôn và thời gian quay vòng khuôn IV.4 – Tính toán diện tích phân xưởng tạo hình IV.5 – Tính chọn cầu trục và số cầu trục IV.6 – Tính nhiệt cho quá trình gia công ChươngV: KIỂM TRA SẢN PHẨM VÀ CHỈ TIÊU KINH TẾ
Trang 1Phân xưởng thép và tạo hình sản phẩm ống dẫn nước cao áp dài 5m công nghệ 3 giai đoạn
Trang 7Chương I: THIẾT KẾ PHÂN XƯỞNG THÉP
III – Thiết kế kho thép và phân xưởng thép 10
III.1 – Diện tích kho thép 11
III.2 – Diện tích của phân xưởng thép 11
III.3 – Tính toán lựa chọn trang thiết bị vận chuyển, gia công, cắt thép trong kho và phân xưởng thép 12
III.3.1 – Phương tiện bốc dỡ cốt thép vào kho 12
III.3.2 – Tính chọn máy tuốt, cắt cốt thép 13
III.3.3 – Cầu trục vận chuyển trong phân xưởng thép 14
III.3.4 – Máy tạo mũ thép 15
III.3.5 – Xe vận chuyển thép từ nhà máy thép 15
ChươngI– THIẾT KẾ PHÂN XƯỞNG TẠO HÌNH IV – Giới thiệu phân xưởng tạo hình 16
IV.1 – Các bước tiến hành sản xuất 16
IV.2 – Xác định số vị trí cho nhóm sản xuất 17
IV.2.1 – Vị trí tạo hình 17
IV.2.2 – Vị trí tĩnh định và gia công phần lõi ống 18
IV.2.3 – Nhóm tổ hợp tạo khuôn và neo cốt thép 19
IV.2.4 – Nhóm tạo cốt vòng và lớp bảo vệ 19
IV.2.5 – Nhóm tĩnh định và gia công nhiệt phần lớp bảo vệ 20
IV.3 – Xác định số khuôn và thời gian quay vòng khuôn 21
IV.3.1 – Tính toán chọn thiết bị 21
IV.3.2 – Dầu và thiết bị làm sạch khuôn 22
IV.3.3 – Thọn thiết bị vận chuyền bê tông 22
IV.3.4 – Tính chọn kích thuỷ lực 22
IV.3.5 – Máy quay li tâm 23
IV.4 – Tính toán diện tích phân xưởng tạo hình 24
IV.5 – Tính chọn cầu trục và số cầu trục 25
Trang 8IV.6 – Tính nhiệt cho quá trình gia công 26IV.6.1 – Phần nhiệt cung cấp 28IV.6.2 – Nhiệt tiêu tốn 28
ChươngV: KIỂM TRA SẢN PHẨM VÀ CHỈ TIÊU KINH TẾ
V.1 – Hoàn thiện sản phẩm 31V.2 – Kiểm tra chất lượng sản phẩm 31V.3 – Chỉ tiêu kinh tế 31
Trang 9Chương I: THIẾT KẾ PHÂN XƯỞNG THÉP
III – Thiết kế kho thép và phân xưởng thép
Với nhà máy của ta thiết kế thì sản phẩm chính là ống dẫn nước cao
áp Để chế tạo các linh kiện cốt thép trong nhà máy ta dùng dây chuyến côngnghệ có mức độ cơ giới hoá và tự động hoá cao, kết hợp với một số khâu thủcông Tuỳ từng khối lượng sản xuất và số loại sản phẩm mà trên tuyến dâytruyền chế tạo các linh kiện cốt thép có các công đoạn sau : Nắn thẳng, cắt,uốn, hàn lưới và khung phẳng, chế tạo các chi tiết chờ, hoàn chỉnh linh kiệncốt thép Việc chế tạo các linh kiện cốt thép rất quan trọng, nó phải thoả mãncác yêu cầu chĩnh xác về kích thước, hình dáng, phải đảm bảo không bị biếndạng trong quá trình vận chuyển và tạo hình, vị trí của các chi tiết chờ và cácchi tiết móc cẩu phải được chính xác
Kho thép và phân xưởng thép được lối liền nhau, các loại thép đượcmua từ nhà máy thép Thái Nguyên được vận chuyển bằng ôtô về kho nhàmáy, thép được vận chuyển vào kho bằng cần trục của phân xưởng thép, ởđây thép được dự trữ và được cấp cho phân xưởng thép cũng bằng chính cầntrục của phân xưởng thép Thép lấy từ kho thép và ở phân xưởng thép chúngđược gia công, gia cường, uốn nắn thép và được cắt theo kích thước yêu cầucủa cấu kiện đề ra Sau khi thép 5,8 chúng đã được cắt, cốt thép được vậnchuyển tới khu vực tổ hợp khuôn, ở đây cốt thép được neo căng thép
Thép 3,4 đươc gia cường cùng với giai tạo cốt vòng cho cấu kiện, vầđược bố chí tại gần phân xưởng tạo hình sản phẩm ở giai đoạn 3
Lượng dùng thép cho phân xưởng thép và tạo hình trong một năm đượcthống kê chi tiết chưa kể đến hao hụt trong bảng sau
T
T Loại thép Số thanh Thép Năm(kg)
Ngày(kg) ca(kg) giờ(kg)
Trang 10T Loại thép Số thanh Thép Năm(kg)
Ngày(kg) ca(kg) giờ(kg)
III.1 – Diện tích kho thép
Phân xưởng thép thường nối liền với kho thép, ta phải tính toán diệntích kho thép chứa, và dự chữ thép Phục vụ cho quá trình cấp thép cho phânxưởng thép.phục vụ tiến độ thi công chung của toàn bộ phân xưởng tạo hìnhcủa nhà máy
p n
k Q
Qt – Lượng cốt thép cần gia công trong 1 năm của phân xưởng T/n
t – Thời gian dự trữ cốt thép trong kho, t =7 – 30 ngày, lấy t =20 (ngày)
k – Hệ số tính đến lối đi lại trong kho thép k =2,5
n – Số ngày làm việc của phân xưởng thép n =293(ngày)
p – Mật độ xếp cốt thép trong kho p = 3,2 đối với thép cuộn
85 , 58 2
, 3 293
5 , 2 20 571 , 1103
III.2 – Diện tích của phân xưởng thép
Diện tích phân xưởng thép cần phải đảm bảo hợp lí để đặt các thiết bịgia công, cắt thép và tạo cốt thép Hơn thế phải đảm bảo tính hiệu quả và kinh
tế, thuận lợi cho quá trình gia công và di chuyển trong quá trình làm việc
Diện tích phân xưởng thép được tính theo công thức sau
Qt – Lượng cốt thép cần gia công trong 1 năm của phân xưởng T/n
q – Suất sản lượng cốt thép trên 1m2 diện tích phân xưởng T/m2 chọn
q theo kinh nghiệm lấy q = 3 tấn/năm
368 3
571 , 1103
Trang 11III.3.1– Phương tiện bốc dỡ cốt thép vào kho
Ta có lượng thép cần bốc dỡ vào kho như sau :
Như vậy ta có số lần bốc dỡ cốt thép vào kho :
Mỗi lần cầu trục cẩu một cuộn
Số lần phải đưa thép cuộn vào đúng vị trí trong một ngày là :
5 , 7 500
Thời gian một chu trình cẩu như sau:
Trang 12Tất cả các loại cốt thép trước khi gia công đều phải qua khâu làm sạchcác chất gỉ sắt và các loại chất bẩn khác bằng máy tuốt Muốn chọn máy tuốtcốt thép và máy cắt cốt thép ta quy đổi cốt thép cần phẩi cắt trong một gìơ, tacần tính toán và thống kê số mét dài cốt thép cần tuốt trong một giờ.
Dựa vào bảng thống kê cốt thép ta xác định được số mét cốt thép cầncho quá trình tạo hình trong một năm, một ngày, một ca, một giờ là
Chiều dài 1thanh (m)
Năm(m)
Ngày(m)
Ca(m)
Giờ(m)
– Máy nắn cắt liên hợp:
Cốt thép sau khi được đưa vào máy tuốt thép để làm sạch bụi, gỉ thìđược đưa vào máy nắn ,cắt liên hợp để cắt thành các thanh có kích thước theođúng yêu cầu
Trang 131002
m/ph
Từ năng suất yêu cầu trên ta chọn hệ số sử dụng máy là: 0,85
Vậy ta có năng suất thực tế của máy cần chọn là:
9,64185,0
85,7
+Khối lượng máy : 670kg
III.3.3 – Cầu trục vận chuyển trong phân xưởng thép
+Sử dụng cầu trục MK – 2 có các đặc trưng kỹ thuật như sau :
+Tốc độ di chuyển cầu trục khi không tải : 120 m/ph
+Tốc độ di chuyển cầu trục khi có tải : 80 m/ph
Lượng cốt thép theo kế hoạch sản xuất ở trên là 470,8kg/h
Với lượng cốt thép này và năng suất cầu trục ở trên ta chọn một cầutrục là thoả mãn năng suất yêu cầu
III.3.4 – Máy tạo mũ thép
Thanh thép được tạo mũ một đầu, đầu còn lại được giữ và căng thépbằng phương pháp căng thép lồng, với thiết bị kích thuỷ lực
Thống kê số mũ thép được tạo trong một giờ làm việc và lựa chọn máytạo neo cốt thép thông qu bảng thống kê sau
TT Loại thép Tổng số thanh Ngày(thanh) Ca(thanh) Giờ(thanh)
Trang 141 66660 227,5 227,5 28,44
Theo bảng kế hoạch trên ta có tổng số thanh ép là 183 thanh/h
Chọn máy ép đầu mũ kí hiệu 65960/l của Nga có đặc trưng kỹ thuật như sau :
+Năng suất ép : 80 thanh/giờ
+Đặc tính máy ép : có thể tạo hai đầu mũ ép một lúc+Ép mũ của các thanh cốt thép dài từ 5500 6570 mm
+Công suất động cơ : 60 kVA
+Lượng không khí tiêu tốn: 1,5 m3/h
+Lượng nước để làm nguội máy : 1 m3/h
+Trọng lượng : 2,4 tấn
Như vậy ta chọn 3 máy là có thể đảm bảo năng suất cần ép
III.3.5 – Xe vận chuyển thép từ nhà máy thép
Thép dùng cho xí nghiệp được lấy từ nhà máy gang thép Thái Nguyênhoặc các đại lí lớn quanh vùng với khoảng cánh vận chuyển trung bình 70km
Chọn ô tô có các thông số giống xe chở cát,đá Khối lượng thép dùng cho mộtngày 3,766 tấn, vậy số chuyến cần cho một ngày là:
sd k q
766 , 3
n
(chuyến)Chọn 1 chuyến
Chu kỳ chuyển động của xe :
T = T1 + T2 + T3
Trong đó :
T1 : Thời gian chạy trên đường : 2,8 giờ
T2 :Thời gian bốc lên đổ xuống : T2 =15 phút =0,25 giờ
T3 : Thời gian làm các thủ tục xuất, nhập kho :30 phút =0,5 giờ
T = 2,8 + 0,25 + 0,5 =3,55 giờPhương tiện vận chuyển chỉ làm việc 1 ca:8 giờ
Trang 15Chọn 1 xe để vận chuyển thép từ nhà máy về phân xưởng thép của nhà máy
ChươngIV – THIẾT KẾ PHÂN XƯỞNG TẠO HÌNH
IV – Giới thiệu phân xưởng tạo hình
Phân xưởng tạo hình có nhiệm vụ thược hiện tất cả các công đoạn tạohình và gia công nhiệt, đến việc hoàn thiện các công đoạn cuối cho sản phẩm
và kết thúc được chuyển ra bãi sản phẩm
Phân xưởng tạo hình yêu cầu phải đảm bảo sao cho linh hoạt các côngđoạn không được chồng chéo nên nhau, các bước công việc liên kết với nhaunhưng không được phụ thuộc vào nhau
Công việc của phân xưởng tạo hình phai thực hiện được các việc sau
+ Tạo hình các loại sản phẩm
+ Thực hiện tháo lắp tổ hợp khuôn
+ Gia công, tĩnh định sản phẩm
+ Hoàn thiện sản phẩn cho giai đoạn cuối
– Sau đây là bẳng thống kê các sản phẩm mà phân xưởng phải thực hiện trongnăm, ngày, ca, giờ
IV.1 – Các bước tiến hành sản xuất
Các bước thực hiện sản xuất được thực hiện theo các nhóm công việc sau :
Nhóm 3 : Nhóm tạo tổ hợp tạo khuôn và neo cốt thép
Trang 16– Tổng thời gian là 60 phút
Nhóm 4 : Nhóm tạo cốt vòng và lớp bảo vệ
+ Tạo cốt thép vòng cho sản phẩm : 10 phút+ Tạo lớp bảo vệ cho sản phẩm : 10 phút– Tổng thời gian là 20 phút
Nhóm 5 : Nhóm tĩnh định và gia công nhiệt phần lớp bảo vệ
Q : Là số sản phẩm sản xuất trong 1giờ
– Tổng thời gian thao tác tại vị trí tạo hình là: tti =30 phút
+ Với ống cao áp 500 ta có :
Nhịp điệu sản xuất :
56 , 55 08 , 1
60
= Q
60
= Q
76,92 0,39
30
N
Chọn 1 vị trí tạo hình
Trang 17+ Với ống cao áp 1000 ta có :
Nhịp điệu sản xuất :
14 , 107 56 , 0
60
= Q
28 , 0 14 , 107
30
N
Chọn 1 vị trí tạo hình
Như vậy có tổng số 3 vị trí tạo hình cho 3 sản phẩm khác nhau
IV.2.2 – Vị trí tĩnh định và gia công phần lõi ống
Tổng thời gian công tác tại vị trí tĩnh định và gia công lõi ống là :
tti=9,5 (giờ) =570 (phút)
+ Với ống cao áp 500 ta có :
Nhịp điệu sản xuất :
56 , 55 08 , 1
60
= Q
25 , 10 56 , 55
60
= Q
4 , 7 92 , 76
60
= Q
32 , 5 14 , 107
570
N
Chọn 6 vị tĩnh định và gia công nhiệt cho lõi ống loại D500
Như vậy có tổng số 25 vị trí tạo hình cho 3 sản phẩm khác nhau
IV.2.3 – Nhóm tổ hợp tạo khuôn và neo cốt thép
Trang 18– Tổng thời gian công tác tại vị trí Nhóm tạo tổ hợp tạo khuôn và neo cốt thép
là : tti= 60 (phút)
+ Với ống cao áp 500 ta có :
Nhịp điệu sản xuất :
56 , 55 08 , 1
60
= Q
07 , 1 56 , 55
60
= Q
60
= Q
56 , 0 14 , 107
60
N
Chọn 1 vị tĩnh định và gia công nhiệt cho lõi ống loại D1000
Như vậy có tổng số 4 vị trí tổ hợp khuôn và neo cốt thép cho 3 loại sản phẩm
IV.2.4 – Nhóm tạo cốt vòng và lớp bảo vệ
– Tổng thời gian công tác tại vị trí Nhóm tạo tổ hợp tạo khuôn và neo cốt thép
là : tti= 20 (phút)
+ Với ống cao áp 500 ta có :
Nhịp điệu sản xuất :
56 , 55 08 , 1
60
= Q
T
=
36 , 0 56 , 55
60
= Q
Trang 19Như vậy ta có số vị trí tạo cốt vòng và lớp bảo vệ
26 , 0 92 , 76
60
= Q
19 , 0 14 , 107
20
N
Chọn 1 vị trí tạo cốt vòng và lớp bảo vệ ống loại D1000
Như vậy có tổng số 3 vị trí tạo cốt vòng và lớp bảo vệ cho 3 loại sản phẩm
IV.2.5 – Nhóm tĩnh định và gia công nhiệt phần lớp bảo vệ
Tổng thời gian công tác tại vị trí nhóm tĩnh định và gia công nhiệt phầnlớp bảo vệ là : tti= 380 (phút)
+ Với ống cao áp 500 ta có :
Nhịp điệu sản xuất :
56 , 55 08 , 1
60
= Q
8 , 6 56 , 55
60
= Q
94 , 4 92 , 76
60
= Q
56 , 3 14 , 107
380
N
Chọn 4 vị trí tĩnh định và gia công nhiệt phần lớp bảo vệ ống loại D1000
Như vậy có tổng số 16 tĩnh định và gia công nhiệt phần lớp bảo vệ cho
3 loại sản phẩm
Trang 20IV.3 – Xác định số khuôn và thời gian quay vòng khuôn
Khuôn được là từ vật liệu thép, khuôn được thiết kế theo nhiều môđun,thân khuôn được ghép từ 2 nửa bán trụ, các phần loa được làm thành mộtmôđun Các khuôn nay được ghép lại bằng các bulông vít,
Khuôn có đường kính trong bằng kích thước ngoài của sản phẩm
Trên thân của khuôn có các sống ngang dọc, tạo được đọ cứng chokhuônc, các môđun ghép lại thành khuôn đảm bảo phải kín khít, dễ thực hiệncác bước lắp ghép, dễ tháo, trên thân của khuôn có các móc để phục vụ choquá trình vận chuyển khuôn, cũng như là vậ chuyển sau công tác tạo hình vàgia công nhiệt
Thời gian quay vòng khuôn là thời gian tính từ khâu khuông được làmsạch, lau dầu, tổ hợp khuôn cho đến quá trình tháo khuôn theo sơ đồ côngnghệ đã nói như trên
Thời gian quay vòng khuôn là :TQVi=11 (giờ)=660 (phút)
IV.3.1 – Tính toán chọn thiết bị
+ Khuôn sản phẩm :
Tính toán số khuôn theo công thức sau :
k
nK dt
i
qvk i
n T
Tiqvk : Thời gian quay vòng khuôn
660
nk
chiếc Chọn 14 khuôn
660
nk
chiếcChọn 10 khuôn
+ Với ống cao áp 1000 ta có :
Nhịp điệu sản xuất yc = 107,14 phút/1sản phẩm
Thời gian quay vòng khuôn T2qvk = 706 phút
Từ đó tính được số khuôn là :
Trang 217,1 1,15 14 , 107
660
nk
chiếc
Chọn 8 khuôn
Như vậy ta có tổng số khuôn là 32 khuôn
IV.3.2 – Dầu và thiết bị làm sạch khuôn
Bố trí công nhân làm sạch khuôn bằng chổi sắt, và lượng dầu đủ để bôicho khuôn dùng chổi bông lau để quét dầu
IV.3.3 – Thọn thiết bị vận chuyền bê tông
Dùng băng tải có công suất phù hợp đề vận chuyển bê tông vào khu tạohình
IV.3.4 – Tính chọn kích thuỷ lực
Chọn kích thuỷ lực có các thông số như sau:
+Số thanh căng đồng thời : 20 60 thanh
+Đường kính thanh căng : 3 15 mm
+Lực kéo khi căng : 180 Tấn
+Lực kéo khi nén : 160 Tấn
+Bước pittông khi căng : 315 mm
+Bước pittông khi nén : 50 mm
+Áp lực trong kích : 1000 kg/cm2
+Kích thước máy : D R C = 1200 450 380 mm+Trọng lượng : 110 kg
Ta chọn 1 kích để căng cốt dọc cho loại ống cống D500
+ Đối với loại ống D700
Trang 22Ta chọn 1 kích để căng cốt dọc cho loại ống cống D700
+ Đối với loại ống D1000
Ta chọn 1 kích để căng cốt dọc cho loại ống cống D1000
Chon 3 kích thuỷ lực để căng cốt thép dọc
IV.3.5 – Máy quay li tâm
Chọn 3 máy quay li tâm cho 3 loại sản phẩm, trong đó 2 máy có cùngthông số như sau để tạo hình sản phẩm ống D500 và D700
+Máy có thể chế tạo loại ống là :D500 D900 mm
+Tần số vòng quay dàn đều bê tông :f =307500 Vòng/Phút+Công suất tiêu thụ điện :P=15,255,6 KW/Giờ
Và 1 máy có thông số kỹ thuật như sau
+Máy có thể chế tạo loại ống là :D1000 D1500 mm
+Tần số vòng quay dàn đều bê tông :f=6376 Vòng/Phút+Tần số vòng quay nèn chặt bê tồng :f =266570 Vòng/Phút+Công suất tiêu thụ điện :P=15,855 KW/Giờ
IV.4 – Tính toán diện tích phân xưởng tạo hình
Một số vị trí ta tính diện tích cho các vị trí của sản phẩm có kích thướclớn nhất, tính diện tích của từng vị trí thao tác xác định theo công thức:
Si : Diện tích bãi thành phẩm
ri : Diện tích của một sản phẩm chiếm chỗ
ni : Số sản phẩm xếp chồng
Ni : Số sản phẩm sản xuất trong ngày
ki : Hệ số kể tới đường đi lại trong bãi sản phẩm, k = 1,3
Zi : Số ngày lưu sản phẩm ở bãi
Trang 23+ Vị trí tạo hình
- Có số vị trí là 3
5 , 44 1 5 , 1 1
3 2 , 5 9 , 1
1
S
m2
+Vị trí tĩnh định và gia công nhiệt cho lõi
- Có 8 vị trí tĩnh định và gia công lõi
37 1 3 , 1 1
8 14 , 3 4
2 ,
5 , 32 1 3 , 1 1
4 2 , 5 2 , 1
+ Vị trí tĩnh định và gia công lớp bảo vệ
- Có 16 vị trí tĩnh định, và gia công bằng nước nóng
- Đây cũng chính là điện tích của bể dưỡng hộ
- Hệ số đi lại chính là hệ số khoảng cách của 2 sản phẩm lấy bằng 1,1 và
hệ số xếp chồng lấy bằng 2
55 1 1 , 1 2
16 2 , 5 2 , 1
, 3
5 , 2 1 8 , 407
32 1 2 , 5 2 , 1
7
S
m2
+Diện tích của khu vực kiểm tra chất lượng sản phẩm sản phẩm
- Chọn diện tích bằng diện tích tập kết khuôn
8 , 109
Trang 24- Chọn chiều rộng của phân xưởng tạo hình bằng khẩu độ của câu trục,
để cầu trục thuận tiện trong việc đi chuyển dọc phân xưởng để nâng cẩucấu kiện, khẩu độ của cầu trục ma ta chọn có chiều dài là LCT= 17,5 m– Vậy chiều dài của phân xưởng tạo hình là 18 150
7 , 1181 L
S B
IV.5 – Tính chọn cầu trục và số cầu trục
– Cầu trục trong phân xưởng có nhiệm vụ di chuyển khuôn, cấu kiện từ
vị trí này sang vị trí khác theo yêu cầu của tuyến
– Xác định tải trọng yêu cầu
Gyc = Gk + Gsp
Trong đó :
Gyc – là tải trọng yêu cầu,
Gk – khối lượng khuôn, ta lấy
Gsp – khối lượng lõi +thép
Ta lấy khối lượng khuôn ống cao áp 1000 là khối lượng lớn nhất đểtính toán
Gk=2500 kG
Gsp=71,84 +1.32G2,4 =75 kGVậy ta có Gyc = 2500 + 75 = 2575 kG = 2,6 Tấn/1sản phẩm
Khi cầu trục làm việc trên cao vì vậy phải nhân với hệ số hoạt tải k = 1,2 đểđảm bảo an toàn khi làm việc
IV.6 – Tính nhiệt cho quá trình gia công
