Разработка конструкции составных опорных валков

Краткий обзор и анализ конструкций составных прокатных валков. Сортамент стана по маркам стали и размерам полос. Разработка конструкции бандажированного опорного валка стана. Разработка мер для предотвращения фреттинг–коррозии на осадочных поверхностях.

Рубрика Производство и технологии
Вид дипломная работа
Язык русский
Дата добавления 15.09.2014
Размер файла 248,3 K

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

4.2 Расчёт сметы капитальных затрат

Затраты на осуществление модернизации стана 2500 рассчитываются по формуле:

Кзоб+М+Д±О-Л (69)

где М- затраты на монтаж оборудования,

Д - затраты на демонтаж оборудования,

О - остаточная стоимость демонтируемого оборудования

Л - ликвидационная стоимость (по цене металлолома), рассчитываемая как:

Л=mл (70)

где m - масса демонтируемого оборудования,

Цл - цена 1 тонны металлолома,

Соб - стоимость приобретенного оборудования.

Тогда затраты на закупку валков составят:

Соб=6*(1800000*0,6)=6480000 руб.

Затраты на демонтаж старых и монтаж новых валков равны нулю, так как смена валков является текущей работой в цехе: М=Д=0 руб.

Происходит замена цельных валков, уже и износившихся, соответственно их остаточная стоимость О=0 руб.

Износившиеся цельные валки идут на переработку, поэтому ликвидационной стоимостью не обладают (Л=0).

Таким образом, капитальные затраты на осуществление модернизации:

Кз=6480000+0+0+0-0=6480000 руб.

4.3 Организация труда и заработной платы

Расчет фонда рабочего времени (п. 9):

tмес=365*Ссмен*tсмен/(12*б) (71)

где Ссмен =2 - количество смен за сутки,

tсмен= 12 ч.- продолжительность одной смены,

б=4 - количество бригад,

tмес.=365*2*12/(12*4)=182,5 чел*час

Продолжительность работы в праздничные дни:

tпр=nпр* Ссмен*tсмен/(12*б) (72)

tпр=11*2*12/12*4=5,5 чел*час

Продолжительность переработки по графику:

? tмес=tгр-(2004/12),

tгр=? tмес -tпр.

? tмес=182,5-2004/12=15,5 чел*час,

tгр=15,5-5,5=10 чел*час.

Расчет времени работы в ночное и вечернее время:

tночн=1/3* tмес,

tвеч=1/3* tмес,

tночн=1/3*182,5=60,83 чел*час,

tвеч=1/3*182,5=60,83 чел*час.

Расчет заработной платы по трарифу (п. 10.1):

ЗПтар= tчас* tмес,

tчас - часовая тарифная ставка.

Для 7го разряда: ЗПтар=24,78*182,5=4522,35 руб.;

Для 6го разряда: ЗПтар=21,71*182,5=3962,07 руб.

Для 5го разряда: ЗПтар=18,87*182,5=3443,78 руб.;

Расчет сдельного приработка (п. 10.2):

?ЗПсд=ЗПтар*[(Nвыр-100)/100], где

Nвыр- планируемое выполнение норм выработки, %.

Для обоих рабочих: ?ЗПсд=0, так как норма выработки 100% и приработка нет.

Расчет производственной премии (п. 10.3):

ЗПпрем.=(ЗПтар.+ ?ЗПсд)*Премия/100%,

Размер производственной премии, установленный на данном участке равен 40%.

Для 7го разряда: ЗПпрем.=(4522,35+0)*40%/100%=1808,94 руб.;

Для 6го разряда: ЗПпрем.=(3962,07+0)*40%/100%=1584,83 руб.

Для 5го разряда: ЗПпрем.=(3443,78+0)*40%/100%=1377,51 руб.;

Расчет доплаты за работу в праздничные дни при норме выработки в 100%:

?ЗПпр= tчас*(100/100)* tпр.

Для 7го разряда: ?ЗПпр=24,78*5,5=136,29 руб.,

Для 6го разряда: ?ЗПпр=21,71*5,5=119,41 руб.

Для 5го разряда: ?ЗПпр=18,87*5,5=103,78 руб.,

Расчет доплаты за переработку по графику (37,5%):

?ЗПгр= tчас*(37,5/100)* tгр

Для 7го разряда: ?ЗПгр=24,78*10*0,375=92,93 руб.,

Для 6го разряда: ?ЗПгр=21,71*10*0,375=81,41 руб.

Для 7го разряда: ?ЗПгр=18,87*10*0,375=70,76 руб.,

Расчет доплаты за работу в ночное время (40%):

?ЗПночн= tчас*(40/100)* tночн

Для 7го разряда : ?ЗПночн=24,78*0,4*60,83=602,95 руб.,

Для 6го разряда: ?ЗПночн=21,71*0,4*60,83=528,25 руб.

Для 5го разряда : ?ЗПночн=18,87*0,4*60,83=459,14 руб.,

Расчет доплаты за работу в вечернее время (20%):

?ЗПвеч= tчас*(20/100)* tвеч

Для 7го разряда : ?ЗПвеч=24,78*0,2*60,83=301,47 руб.,

Для 6го разряда: ?ЗПвеч=21,71*0,2*60,83=264,12 руб.

Для 5го разряда : ?ЗПвеч=18,87*0,2*60,83=229,57 руб.,

Районный коэффициент для уральского региона равен 15%.

?ЗПр=0,15*(ЗПтар+?ЗПсд+?ЗПпр +?ЗПгр +?ЗПночн +?ЗПвеч+ЗПпрем.).

Для 7го разряда : ?ЗПр=0,15*(4522,35+0+1808,94+136,29+92,93+

+602,95+301,47)=1502,32 руб.,

Для 6го разряда: ?ЗПр=0,15*(3962,07+0+1584,83+119,41+

+81,41+528,25+264,12)=966,01 руб.

Для 5го разряда : ?ЗПр=0,15*(3443,78+0+1377,51+103,78+70,76+

+459,14+229,57)=852,68 руб.,

Расчет дополнительной заработной платы (п. 11):

При длительности очередного отпуска в 30 дней коэффициент зависимости дополнительной заработной платы от основной составляет 17,5%.

Для 7го разряда: ЗПдоп=0,175*8584,67=1502,32 руб.,

Для 6го разряда: ЗПдоп=0,175*7406,10=1296,07 руб.

Для 5го разряда: ЗПдоп=0,175*6537,22=1144,01 руб.

4.4 Расчет отчислений на социальные нужды

Годовой фонд оплаты труда:

ФОТгод=Sчисл*ЗПмес*12 (73)

где Sчисл - списочная численность,

ЗПмес - зарплата за месяц одного сотрудника.

ФОТгод=(80695,92+69617,36+30724,92+34808,68+30724,92)*12=2958861,6 руб

Итого ФОТ с отчислениями: 2958861,6 +1053354,7=34012216,33 руб.

4.5 Расчет себестоимости продукции

1. Основная заработная плата производственных рабочих:

ЗПосн=ЗПосн*12* Sчисл/ Qгод (74)

ЗПосн=(8584,67*8+7406,10*12+6537,22*8)*12/187946=3,46 руб.

2. Дополнительная плата производственных рабочих:

ЗПдоп=ЗПдоп*12* Sчисл/ Qгод (75)

ЗПдоп=(1502,32*8+1296,07*12+1144,01*8)*12/187946=0,61 руб.

3. Отчисления с фонда оплаты труда:

Отчисления с фонда оплаты труда были рассчитаны в предыдущей главе в табл. 3 и составляют 2958861,6 руб. на весь годовой объем выпуска продукции, тогда на 1 т они составят: 2958861,6 /186946=4,07 руб.

В проектном варианте все статьи калькуляции останутся неизменными, кроме затрат на сменное оборудование (валки).

4.6 Расчет основных технико-экономических показателей

Прибыль от реализации продукции:

Пр=(Ц-С/с)*Qгод (76)

где Ц - средняя оптовая цена без НДС 1т готовой продукции.

Ц=4460 руб., тогда с НДС Ц=5262,8 руб.

· в базовом варианте:

Пр=(4460-4052,85)*1002870=408318520 руб.,

· в проектном варианте:

Пр/=(4460-4026,89)*1002870=434353026 руб.

?Пч=326888666-307102442=19786224 руб.

Рентабельность продукции:

Рп=(Пр/С/с)*100% (77)

· в базовом варианте:

Рп=(4460-4052,85)/4052,85*100%=10%,

· в проектном варианте:

Рп/=(4460-4026,89)/4026,89*100%=10,75%.

Простая

ПНП=Пч/И (78)

где И - общий объем инвестиций.

Общий объем инвестиций равен сумме капитальных затрат (И=Кз=6480000 руб.)

ПНП=326888666/6480000=50,44.

Период окупаемости:

Ток=И/?Пч (79)

Ток=6480000/19786224=0,32 г или 4 месяца.

Заключение

Предлагается заменить использование цельнокованных опорных валков в 5,6 клетях стана 2500 (ЛПЦ-4) ОАО «ММК» на составные валки.

На основании проведенного обзора, анализа конструкций и опыта эксплуатации бандажированных валков была выбрана оптимальная конструкция составного валка с точки зрения постоты его изготовления и более низкой стоимости.

В качестве материала бандажа предлагается использовать стали 150ХНМ или 35Х5НМФ, износостойкость которых в 2-3 раза выше, чем стали 9ХФ, из которой изготавливаются цельнокованные валки. Бандажи предлагается изготавливать литыми с тройной нормализацией. Для изготовления осей использовать отработанные валки.

Произведены расчеты напряженно-деформированного состояния и несущей способности для различных величин посадочных диаметров (1150 мм и 1300 мм), минимального, среднего и максимального значений натягов (=0,8;1,15;1,3) и коэффициента трения (f=0,14;0,3;0,4). Установлено, что в случае для 1150 мм картина распределения напряжений в валке более блаоприятна, чем для 1300 мм, а несущая способность выше в 1,5-2 раза. Но с увеличением натягов возрастают и напряжения растяжения в соединении, превышая допускаемые для стали 150ХНМ. Поэтому становиться целесообразным использовать минимальный натяг =0,8мм, который обеспечивает передачу крутящего момента с достаточным запасом даже при минимальном коэффициенте трения f=0,14.

Для увеличения несущей способности такого соединения, не увеличивая при этом значения напряжений, предлагается повысить коэффициент трения на сопрягаемых поверхностях путем нанесения металлического покрытия. В качестве материала покрытия был выбран алюминий, исходя из его стоимости и теплофизических свойств. Как показывает опыт применения такого покрытия на сопрягаемых поверхностях оси и бандажа в условиях работы составных валков на стане 2000 (ЛПЦ-10) ОАО «ММК», алюминий увеличивает коэффициент трения до значений f=0,3-0,4. Крме того, покрытие увеличивает площадь фактического контакта ось-бандаж и его теплопроводность.

Максимально возможный прогиб, определенный расчетным путем, составляет 0,62 мм, зона проскальзывания 45 мм.

Соединение бандажа с осью осуществляется тепловым способом, путем нагрева бандажа до 350-400С.

На основании проведенных расчетов выбраная конструкция составного валка с цилиндрическими посадочными поверхностями оси и бандажа, без применения каких-либо дополнительных фиксирующих устройств (бурты, конуса, шпонки), была признана оптимальной.

Для предотвращения фреттинг-коррозии и снятия концентрации остаточных напряжений на торцах бандажа, на краях оси выполнены скосы, таким образом, что в зонах, прилегающих к торцам бандажа, натяг равен нулю.

Стоимость составного валка составляет 60% от стоимости нового цельнокованного валка (1,8 млн.руб.). С переходо на составные валки их расход сократится с 10 до 6 шт в год. Ожидаемый экономический эффект составит около 20 млн.руб.

Список использованных источников

Полезн. мод. 35606 РФ, МПК В21В 27/02. Составной прокатный валок /Морозов А.А., Тахаутдинов Р.С., Белевский Л.С. и др. (РФ) - №2003128756/20; заявл. 30.09.2003; опубл. 27.01.2004. Бюл. №3.

Валок с бандажом из спеченого карбида вольфрама металла. Kimura Hiroyuki. Японск. патент. 7В 21В 2700. JP 3291143 В2 8155507А, 29.11.94.

Полезн. мод. 25857 РФ, МПК В21В 27/02. Прокатный валок /Ветер В.В., Белкин Г.А., Самойлов В.И. (РФ) - №2002112624/20; заявл. 13.05.2002; опубл. 27.10.2002. Бюл. №30.

Пат. 2173228 РФ, МПК В21В 27/03. Прокатный валок /Ветер В.В., Белкин Г.А. (РФ) - №99126744/02; заявл. 22.12.99; опубл. 10.09.01//

Пат. 2991648 РФ, МПК В21В 27/03. Составной прокатный валок /Полецков П.П., Фиркович А.Ю., Тишин С.В. и др. (РФ) - №2001114313/02; заявл. 24.05.2001; опубл. 27.10.2002. Бюл. №30.

Полезн. мод. 12991 РФ, МПК В21В 27/02. Составной валок /Полецков П.П., Фиркович А.Ю., Антипенко А.И. и др. (РФ) - №99118942/20; заявл. 01.09.99; опубл. 20.03.2000. Бюл. №8.

Пат. 2210445 РФ, МПК В21В 27/03. Составной валок /Полецков П.П., Фиркович А.Ю., Антипенко А.И. и др. (РФ) - №2000132306/02; заявл. 21.12.2000; опубл. 20.08.2003. Бюл. №23.

Гречищев Е.С., Ильященко А.А. Соединения с натягом: Расчеты, проектирование, изготовление - М.: Машиностроение, 1981 - 247 с., ил.

Орлов П.И. Основы конструирования: Справочно-методическое пособие. В 2-х кн. Кн. 2. Под ред. П.Н. Учаева. - 3-е изд., исправл. - М.: Машиностроение, 1988. - 544 с., ил.

Народецкий М.З. К выбору посадок колец подшипников качения. «Инженерный сборник» Институт механики АН СССР, т. 3, вып. 2, 1947, с. 15-26

Колбасин Г.Ф. Исследование работоспособности составных прокатных валков со сменным бандажом: Дис.: ..к.т.н. - Магнитогорск, 1974. - 176 с.

Тимошенко С.П. Сопротивление материалов, ч. П.М. - Л., Гостехтеориздат, 1933.

Балацкий Л.Т. Усталость валов в соединениях. - Киев: Техника, 1972, - 180 с.

Полухин П.И., Николаев В.А., Полухин В.П. и др. Прочность прокатных валков. - Алма-Ата: Наука, 1984. - 295 с.

Горячая прокатка полос на стане «2500». Технологическая инструкция ТИ - 101-П-Гл.4 - 71-97

Расчет кратности использования оси составного валка /Фиркович А.Ю., Полецков П.П., Солганин В.М. - Сб. центр. лаб. ОАО «ММК»: вып. 4. Магнитогорск 2000. - 242 с.

Соколов Л.Д., Гребеник В.М., Тылкин М.А. Исследование прокатного оборудования, Металлургия, 1964.

Сорокин В.Г. Марочник сталей и сплавов, Машиностроение, 1989.

Фирсов В.Т., Морозов Б.А., Софронов В.И. и др. Исследование работоспособности прессовых соединений типа вал-втулка в условиях статического и циклического знакопеременного нагружения //Вестник машиностроения, - 1982. №11. - с. 29-33.

Сафьян М.М. Прокатка широкополосной стали. Изд-во «Металлургия», 1969, с. 460.

Целиков А.И., Смирнов В.В. Прокатные станы, Металлургиздат, 1958.

Фирсов В.Т., Софронов В.И., Морозов Б.А. Экспериментальное исследование жесткости и остаточного прогиба бандажированных опорных валков //Прочность и надежность металлургических машин: Труды ВНИМЕТМАШ. Сб. №61. - М., 1979. - с. 37-43

Бобровников Г.А. Прочность посадок, осуществляемых с применением холода. - М.: Машиностроение, 1971. - 95 с.

Белевский Л.С. Пластическое деформирование поверхностного слоя и формирование покрытия при нанесении гибким инструментом. - Магнитогорск: Лицей РАН, 1996. - 231 с.

Чертавских А.К. Трение и смазка при обработке металлов давлением. - М.: Маталлургиздат, 1949

Воронцов Н.М., Жадан В.Т., Шнееров Б.Я. и др. Эксплуатация валков обжимных и сортопрокатных станов. - М.: Металлургия, 1973. - 288 с.

Покровский А.М., Пешковцев В.Г., Земсков А.А. Оценка трещиностойкости бандажированных прокатных валков //Вестник машиностроения, 2003. № 9 - с. 44-48.

Ковалев В.В. Финансовый анализ: Методы и процедуры. - М.: Финансы и статистика, 2002. - 560 с.: ил.

Размещено на Allbest.ru

...

Подобные документы

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.