MODERNIZACJA PRACOWNI OBRÓBKI CIEPLNEJ W CENTRUM ...ckpnr1.internetdsl.pl/doc/modernizacji.pdf ·...

29
1 MODERNIZACJA PRACOWNI OBRÓBKI CIEPLNEJ W CENTRUM KSZTALCENIA PRAKTYCZNEGO NR 1 W GDAŃSKU opracowal: mgr inŜ. Grzegorz Sęk Gdańsk 2009 r.

Transcript of MODERNIZACJA PRACOWNI OBRÓBKI CIEPLNEJ W CENTRUM ...ckpnr1.internetdsl.pl/doc/modernizacji.pdf ·...

Page 1: MODERNIZACJA PRACOWNI OBRÓBKI CIEPLNEJ W CENTRUM ...ckpnr1.internetdsl.pl/doc/modernizacji.pdf · W pracowni obróbki cieplnej odbywaj ą si ę zaj ęcia praktyczne w trakcie których

1

MODERNIZACJA PRACOWNI OBRÓBKI CIEPLNEJ

W CENTRUM KSZTAŁCENIA PRAKTYCZNEGO NR 1 W GDAŃSKU

opracował: mgr inŜ. Grzegorz Sęk

Gdańsk 2009 r.

Page 2: MODERNIZACJA PRACOWNI OBRÓBKI CIEPLNEJ W CENTRUM ...ckpnr1.internetdsl.pl/doc/modernizacji.pdf · W pracowni obróbki cieplnej odbywaj ą si ę zaj ęcia praktyczne w trakcie których

2

SPIS TREŚCI

1. Wstęp…………………………………………………………..………1

2. Cel i zakres pracy………………………………………………………2

3. Stan obecny moŜliwości szkoleniowych i produkcyjnych warsztatu

szkolnego Centrum Kształcenia Praktycznego Nr. 1 w Gdańsku……..3

3.1 Pracownia obróbki cieplnej…………………………………………....4

3.1.1 Stan obecny pracowni………………………………………………….6

3.2 Pomiary twardości……………………………………………………..8

3.3 Pomiary temperatury oleju podczas hartowania………………………12

3.4 Obecny przebieg procesu hartowania…………………………………15

4. Propozycja modernizacji pracowni obróbki cieplnej………………….17

4.1 Dane techniczne nowych pozycji do wyposaŜenia pracowni

obróbki cieplnej……………………………………………................20

Wnioski…………………………………………………….................26

Źródła………………………………………… ………………………27

Page 3: MODERNIZACJA PRACOWNI OBRÓBKI CIEPLNEJ W CENTRUM ...ckpnr1.internetdsl.pl/doc/modernizacji.pdf · W pracowni obróbki cieplnej odbywaj ą si ę zaj ęcia praktyczne w trakcie których

3

1. Wstęp

„Modernizacja procesu obróbki cieplnej metali w warsztatach

szkolnych’’ -to temat pracy magisterskiej którą napisałem w trakcie studiów

(w latach 2006-2009) o kierunku: edukacja techniczno-informatyczna na

Uniwersytecie Kazimierza Wielkiego w Bydgoszczy pod kierunkiem

promotora dr inŜ. T. Z. Woźniaka.

Przedmiotem pracy magisterskiej jest pracownia obróbki cieplnej w Centrum

Kształcenia Praktycznego Nr 1 w Gdańsku (CKP Nr 1).

Z pracy magisterskiej, poniŜej przedstawiona została tylko część merytoryczna modernizacji pracowni obróbki cieplnej wraz z jej

uzasadnieniem.

Page 4: MODERNIZACJA PRACOWNI OBRÓBKI CIEPLNEJ W CENTRUM ...ckpnr1.internetdsl.pl/doc/modernizacji.pdf · W pracowni obróbki cieplnej odbywaj ą si ę zaj ęcia praktyczne w trakcie których

4

2. Cel i zakres pracy

W celu poprawy jakości praktycznej nauki zawodu oraz zwiększenia

wydajności pracy, podjęto działania mające na celu modernizację bazy

techniczno– dydaktycznej pracowni obróbki cieplnej w CKP Nr 1.

Opisany został tu stan obecny moŜliwości szkoleniowych i produkcyjnych

pracowni obróbki cieplnej. W zilustrowany sposób na przykładzie operacji

hartowania stali przedstawiono poszczególne czynności wykonywane ręcznie.

Propozycja modernizacji polegać ma na wprowadzeniu do pracowni kilku

rozwiązań technicznych, które usprawnią pracę i ograniczą do minimum

wysiłek fizyczny człowieka. Modernizację tą przedstawiono w zilustrowany

sposób z opisem poszczególnych czynności.

Page 5: MODERNIZACJA PRACOWNI OBRÓBKI CIEPLNEJ W CENTRUM ...ckpnr1.internetdsl.pl/doc/modernizacji.pdf · W pracowni obróbki cieplnej odbywaj ą si ę zaj ęcia praktyczne w trakcie których

5

3. Stan obecny moŜliwości szkoleniowych i produkcyjnych warsztatu szkolnego Centrum Kształcenia Praktycznego Nr. 1 w Gdańsku

Głównym zadaniem kaŜdego warsztatu szkolnego jest przede

wszystkim nauka zawodu. Przygotowanie teoretyczne uczniowie i słuchacze

otrzymują w szkołach macierzystych tj. Pomorskie Szkoły Rzemiosł,

Ogólnokształcące Szkoły Sportowe i Zawodowe, Zespół Szkół Budownictwa

Okrętowego, Zespół Szkół Samochodowych, AP - Edukacja,

,,Akademia”- Pomorskie Centrum Edukacyjne.

Centrum Kształcenia Praktycznego prowadzi zajęcia i szkoli w zawodach:

- programowanie i obsługa obrabiarek sterowanych numerycznie – certyfikat

MTS;

- technik mechanik;

- technik mechatronik;

- technik optyk;

- technik bhp;

- mechanik – monter maszyn i urządzeń;

- monter kadłubów okrętowych;

Świadczone są usługi w zakresie:

- obróbki cieplnej i cieplno-chemicznej;

- obróbki wiórowej;

- prac ślusarskich;

- prac spawalniczych;

Ponadto placówka pełni rolę ośrodka egzaminacyjnego w którym za

pośrednictwem Okręgowej Komisji Egzaminacyjnej w Gdańsku

przeprowadzane są egzaminy z zakresu etapu praktycznego - egzaminu

zawodowego.

Page 6: MODERNIZACJA PRACOWNI OBRÓBKI CIEPLNEJ W CENTRUM ...ckpnr1.internetdsl.pl/doc/modernizacji.pdf · W pracowni obróbki cieplnej odbywaj ą si ę zaj ęcia praktyczne w trakcie których

6

3.1 Pracownia obróbki cieplnej Opis czynności wykonywanych w hartowni: - nadzorowanie pracy pieców hartowniczych, wanien i urządzeń

hartowniczych w celu zmiany fizycznych i chemicznych właściwości części

metalowych przy zastosowaniu metod kontrolowanego ogrzewania i

chłodzenia jak: hartowanie, odpuszczanie, wyŜarzanie, nawęglanie;

- nadzorowanie, regulowanie temperatur i czasu cyklu grzewczego oraz

rodzaj i temperaturę wanien w celu osiągnięcia określonej twardości,

wytrzymałości i plastyczności części przy zastosowaniu standardowych kart

obróbki cieplnej i wykorzystaniu wiedzy o metodach, technologii i

urządzeniach do obróbki cieplnej oraz właściwościach metali;

- ustawianie regulatora pieca obserwacja termometru w celu osiągnięcia

wymaganej temperatury;

- załadowanie wsadu do pieca, wyjęcie go po upływie wymaganego czasu

wygrzewania, oziębienie w kąpieli: wodnej lub olejowej albo pozwolenie na

ostygnięcie w powietrzu a niekiedy wraz z piecem;

- badanie twardości elementów poddanych obróbce cieplnej lub cieplno –

chemicznej;

- podnoszenie, przenoszenie i transport wewnętrzny detali: przed, w trakcie i

po obróbce cieplnej lub cieplno chemicznej;

- prostowanie wygiętych detali powstałych na skutek działania ciepła;

ZagroŜenia występujące w pracowni obróbki cieplnej: - praca w środowisku gorącym, co moŜe być powodem problemów

zdrowotnych związanych z zespołem przegrzania organizmu a takŜe

poparzenia;

- podczas hartowania wydzielają się toksyczne gazy i dymy a ich stęŜenie

moŜe być niebezpieczne dla zdrowia;

Page 7: MODERNIZACJA PRACOWNI OBRÓBKI CIEPLNEJ W CENTRUM ...ckpnr1.internetdsl.pl/doc/modernizacji.pdf · W pracowni obróbki cieplnej odbywaj ą si ę zaj ęcia praktyczne w trakcie których

7

- przenoszenie cięŜkich ładunków i wykonywanie czynności powtarzalnych,

moŜe powodować urazy i dolegliwości bólowe wynikające z przeciąŜenia

układu mięśniowo-szkieletowego.

Czynniki środowiska pracy w hartowni oraz ich moŜliwe skutki dla zdrowia:

A). Czynniki mogące powodować wypadki:

- śliskie nawierzchnie – moŜliwość urazów w wyniku poślizgnięcia i upadku;

- cięŜkie przedmioty – moŜliwość urazów stup w przypadku upuszczenia;

- gorące przedmioty i części metalowe, gorący olej stosowany podczas

hartowania w oleju – moŜliwość poparzeń;

- stęŜenie tlenku węgla – moŜliwość zatruć w wyniku podraŜnienia ośrodka

oddechowego;

- nie usunięte resztki smaru, farby lub oleju na obrabianych częściach –

moŜliwość poparzenia i uszkodzenia wzroku;

B). Czynniki fizyczne:

- pole elektromagnetyczne pochodzące od pieca indukcyjnego – moŜliwość

róŜnych dolegliwości zdrowotnych;

C). Czynniki chemiczne:

- akroleina uwalniana jako produkt degradacji termicznej z kąpieli olejowej

podczas hartowania – moŜliwość uszkodzenia błon śluzowych i skóry;

- olej w kąpielach hartowniczych – moŜliwość przewlekłych stanów

zapalnych skóry;

Page 8: MODERNIZACJA PRACOWNI OBRÓBKI CIEPLNEJ W CENTRUM ...ckpnr1.internetdsl.pl/doc/modernizacji.pdf · W pracowni obróbki cieplnej odbywaj ą si ę zaj ęcia praktyczne w trakcie których

8

D). Czynniki ergonomiczne, psychospołeczne i związane z organizacją pracy:

- niezadowolenie z pracy związane ze środowiskiem pracy (brud, smary,

nieprzyjemny zapach itp.) – moŜliwość stresu psychicznego;

- ręczny transport przedmiotów, wykonywanie czynności powtarzalnych –

moŜliwość dolegliwości bólowych wynikających z przeciąŜenia układu

mięśniowo kostnego.

3.1.1 Stan obecny pracowni W skład wyposaŜenia pracowni obróbki cieplnej wchodzą:

1. Trzy piece elektryczne komorowe (PEK) o mocy - 25 kW

2. Piec elektryczny komorowy o mocy - 7,5 kW

3. Piec elektryczny komorowy o mocy - 5,5 kW

4. Generator do hartowania indukcyjnego o mocy - 25 kW

5. Twardościomierz Rockwella,

6. Przyrząd kłowy z czujnikiem zegarowym,

7. Praska ręczna śrubowa,

8. Stół ślusarski z imadłem,

9. Kran z bieŜącą wodą i umywalką,

10. Zestaw kleszczy do chwytania detali,

11. Zestaw haków do chwytania detali,

12. Zestaw skrzynek do nawęglania,

13. Wanny z olejem:

- wanna o pojemności - 380 litrów,

- beczka duŜa o pojemności - 200 litrów,

- beczka mała o pojemności - 60 litrów,

14. Wanny z wodą:

- wanna o pojemności - 280 litrów,

- beczka o pojemności - 60 litrów,

15. Wentylator wywiewny stanowiskowy przy hartowaniu indukcyjnym,

16. Wentylator wywiewny centralny.

Page 9: MODERNIZACJA PRACOWNI OBRÓBKI CIEPLNEJ W CENTRUM ...ckpnr1.internetdsl.pl/doc/modernizacji.pdf · W pracowni obróbki cieplnej odbywaj ą si ę zaj ęcia praktyczne w trakcie których

9

W pracowni obróbki cieplnej odbywają się zajęcia praktyczne w trakcie

których uczniowie zapoznają się z procesem obróbki cieplnej i cieplno-

chemicznej metali w formie ćwiczeń lub poprzez pracę usługową dla firm

zewnętrznych.

Najczęściej wykonywanymi usługami obróbki cieplnej i cieplno chemicznej

są:

- hartowanie zwykłe elementów do wymiarów 400 x 350 x 700 i wadze do 10

kilogramów,

- ulepszanie cieplne elementów do wymiarów 400 x 350 x 700 i wadze do 10

kilogramów,

- hartowanie indukcyjne elementów długości do 200 i średnicy 6 -32,

- nawęglanie proszkowe elementów do wymiarów 200 x 220 x 480,

- wyŜarzanie zmiękczające i odpręŜające do wymiarów 400 x 350 x 700 i

wadze do 10 kilogramów,

MoŜliwości hartowania w oleju są jednak ograniczone, gdyŜ na skutek

oziębiania nagrzanych elementów znacznie wzrasta temperatura oleju.

Page 10: MODERNIZACJA PRACOWNI OBRÓBKI CIEPLNEJ W CENTRUM ...ckpnr1.internetdsl.pl/doc/modernizacji.pdf · W pracowni obróbki cieplnej odbywaj ą si ę zaj ęcia praktyczne w trakcie których

10

3.2 Pomiary twardości

Do oziębiania podczas hartowania w CKP Nr. 1, uŜywany jest olej

Veco Hartol OH 70 wyprodukowany przez firmę VECO MODEX – OIL

KWIDZYN. Obecnie olej ten nie jest produkowany, aby określić zbliŜone

parametry techniczne skorzystano z oleju hartowniczego obecnego na rynku o

nazwie hartenol SZ-1 WT/ITN-19/99. Parametry techniczne tego oleju

przedstawiono w tabeli 1.

Tabela 1 Parametry techniczne oleju hartowniczego hartenol SZ-1 WT/ITN-19/99 [5]

CECHA WARTOŚĆ

Wygląd w temperaturze 20º C Ciecz jednorodna barwy brązowej

Lepkość kinematyczna w temp. 50º C 7,5 – 9 mm2/s

Temperatura zapłonu w tyglu otwartym Nie niŜsza niŜ 140º C

Temperatura krzepnięcia Nie wyŜsza niŜ -20º C

Temperatura pracy 40 - 80º C

Aby sprawdzić czy temperatura oleju podczas hartowania ma wpływ

na twardość zahartowanej stali, przeprowadzone zostały pomiary trzech

gatunków stali: 34HNM, 40H, 16HGT. Zbiornik o objętości 51 litrów

wypełniony był olejem HARTOL.

Dane z pomiarów przedstawiono w poniŜszych tabelach a zmiany twardości

zobrazowane zostały na wykresach.

Page 11: MODERNIZACJA PRACOWNI OBRÓBKI CIEPLNEJ W CENTRUM ...ckpnr1.internetdsl.pl/doc/modernizacji.pdf · W pracowni obróbki cieplnej odbywaj ą si ę zaj ęcia praktyczne w trakcie których

11

1.Stal 34HNM

°C

Rys. 1

Tabela 2

Wyniki pomiarów twardości przy wzrastającej temperaturze oleju HARTOL dla hartowanej stali

34HNM nagrzanej do temperatury 850 °C

Temperatura oleju w °C Pomiary twardości w

HRC 20 31 42 55 66 80 90

średnia twardość 55,7 55 52,7 52 50,7 51 50,3

I pomiar 56 56 53 51 50 50 51

II pomiar 57 54 53 53 50 52 50

III pomiar 54 55 52 52 52 51 50

Page 12: MODERNIZACJA PRACOWNI OBRÓBKI CIEPLNEJ W CENTRUM ...ckpnr1.internetdsl.pl/doc/modernizacji.pdf · W pracowni obróbki cieplnej odbywaj ą si ę zaj ęcia praktyczne w trakcie których

12

2. Stal 40H

°C

Rys. 2

Tabela 3

Wyniki pomiarów twardości przy wzrastającej temperaturze oleju HARTOL dla hartowanej stali 40H

nagrzanej do temperatury 850 °C

Temperatura oleju w °C Pomiary twardości w

HRC 21 35 47 57 66 76 80

średnia twardość 50,7 47,7 47 46 45 42,7 44

I pomiar 50 48 47 48 44 43 45

II pomiar 51 47 46 45 47 41 43

III pomiar 51 48 48 45 44 44 44

Page 13: MODERNIZACJA PRACOWNI OBRÓBKI CIEPLNEJ W CENTRUM ...ckpnr1.internetdsl.pl/doc/modernizacji.pdf · W pracowni obróbki cieplnej odbywaj ą si ę zaj ęcia praktyczne w trakcie których

13

3. Stal 16HGT

°C

Rys.3

Tabela 4

Wyniki pomiarów twardości przy wzrastającej temperaturze oleju HARTOL dla hartowanej stali 16HGT (po nawęglaniu na głębokość 1 milimetra)

nagrzanej do temperatury 840°C

Temperatura oleju w °C Pomiary twardości w

HRC 21 34 45 57 67 75 83

średnia twardość 61,7 61,3 61,3 61,7 61,3 61,3 61

I pomiar 61 61 61 61 61 62 62

II pomiar 62 61 62 62 62 60 60

III pomiar 62 62 61 62 61 62 61

Page 14: MODERNIZACJA PRACOWNI OBRÓBKI CIEPLNEJ W CENTRUM ...ckpnr1.internetdsl.pl/doc/modernizacji.pdf · W pracowni obróbki cieplnej odbywaj ą si ę zaj ęcia praktyczne w trakcie których

14

Analiza wyników pomiarów twardości

� Z porównania wyników pomiarów twardości stali zawartych w

tabelach: 2, 3,4 - wynika, Ŝe wzrost temperatury oleju w przedziale od

20-90°C podczas hartowania ma istotny wpływ na twardość dla stali o

niskich zawartościach węgla (stal 40H zawiera około 0,40 % węgla –

twardość spadła około13%).

� Dla stali o wysokich zawartościach węgla wzrost temperatury oleju w

przedziale od 20-83°C podczas hartowania nie ma istotnego wpływu na

twardość (stal 16HGT po nawęglaniu zawiera około 1,1% węgla -

twardość spadła około1%).

� Pomiary powyŜsze potwierdziły regułę mówiąca, Ŝe: ze wzrostem

zawartości węgla w stali, hartowność (zdolność do hartowania) stali

rośnie.

3.3 Pomiary temperatury oleju podczas hartowania

Dla określenia przyrostu temperatury oleju podczas hartowania

przeprowadzono pomiary temperatury oleju podczas oziębiania stali 34HNM.

Zbiornik o objętości 51 litrów wypełniony był olejem HARTOL.

Dane z pomiarów zapisane zostały w poniŜszych tabelach a wzrost

temperatur oleju zobrazowano na wykresie.

Page 15: MODERNIZACJA PRACOWNI OBRÓBKI CIEPLNEJ W CENTRUM ...ckpnr1.internetdsl.pl/doc/modernizacji.pdf · W pracowni obróbki cieplnej odbywaj ą si ę zaj ęcia praktyczne w trakcie których

15

1.Stal 34HNM

Tabela 5

Pomiary wzrostu temperatury oleju HARTOL o pojemności zbiornika 51 litrów podczas hartowania

kolejnych 2 kilogramowych elementów ze stali 34HNM nagrzanych do temperatury 850 °C

Wsad w kg 0 2 4 6 8 10

Temperatura w °C 20 31 42 55 66 80

°C

Rys. 4 Wykres zaleŜności wzrostu temperatury oleju HARTOL o objętości 51 dm

3

od masy hartowanej stali 34HNM nagrzanej do temperatury 850ºC

Page 16: MODERNIZACJA PRACOWNI OBRÓBKI CIEPLNEJ W CENTRUM ...ckpnr1.internetdsl.pl/doc/modernizacji.pdf · W pracowni obróbki cieplnej odbywaj ą si ę zaj ęcia praktyczne w trakcie których

16

Analiza pomiarów temperatury oleju � Przyjmując maksymalny parametr temperatury pracy oleju 80°C (tabela

1) oraz analizując wyniki pomiarów zawartych w tabeli 5 - wynika, Ŝe

w zbiorniku o pojemności 51 litrów zahartować moŜna do 10

kilogramów wsadu.

� Proporcjonalnie w duŜej wannie o pojemności 380 litrów (wchodzącej

w skład wyposaŜenia pracowni obróbki cieplnej) moŜna zahartować do

74 kilogramów wsadu w ciągu jednego kilkugodzinnego cyklu

hartowania. W praktyce oznacza to przerwanie procesu hartowania (po

zahartowaniu 74 kilogramów wsadu) do czasu ostygnięcia oleju, tj. co

najmniej do następnego dnia.

Aby zwiększyć przepustowość hartowania w oleju przedstawiono kilka wariantów: � Wariant A- zwiększenie pojemności zbiornika do 2000 litrów ;

- wymaga on dodatkowej powierzchni na wstawienie zbiornika - brak jest

miejsca w pracowni obróbki cieplnej.

� Wariant B- wymiana oleju na olej o parametrze temperatury pracy do

180°C;

– przeciwwskazaniem są względy bezpieczeństwa np. poparzenia, opary.

� Wariant C- zwiększenie pojemności zbiornika do 1000 litrów i

zastosowanie chłodnicy do schładzania oleju;

–wariant C jest optymalnym rozwiązaniem powyŜszego zagadnienia.

Page 17: MODERNIZACJA PRACOWNI OBRÓBKI CIEPLNEJ W CENTRUM ...ckpnr1.internetdsl.pl/doc/modernizacji.pdf · W pracowni obróbki cieplnej odbywaj ą si ę zaj ęcia praktyczne w trakcie których

17

3.4 Obecny przebieg procesu hartowania Obecny przebieg procesu hartowania w uproszczeniu ilustruje rysunek 35.

Oznaczenia elementów na rysunku:

1. piec elektryczny komorowy (PEK);

2. wanna z olejem;

3. wanna z wodą; 4. hak;

5. wsad;

Opis obecnego przebiegu procesu hartowania:

Przy uŜyciu haka nr 4 ręcznie następuje załadunek wsadu nr 5 (koloru

szarego) do pieca nr 1. Po nagrzaniu wsad nr 5 (koloru czerwonego)

transportowany jest ręcznie przy uŜyciu haka nr 4 do wanny z olejem nr 2.

Aby uzyskać poŜądany efekt hartowania wykonywane są hakiem nr 4 ruchy

posuwisto zwrotne powodujące mieszanie oleju podczas oziębiania.

Przyjmując za wagę wsadu 10 kilogramów i wielokrotność

wykonywania tych samych czynności - prowadzi to do znacznego wysiłku

fizycznego.

Brak jest takŜe stanowiskowej wentylacji wywiewnej.

Page 18: MODERNIZACJA PRACOWNI OBRÓBKI CIEPLNEJ W CENTRUM ...ckpnr1.internetdsl.pl/doc/modernizacji.pdf · W pracowni obróbki cieplnej odbywaj ą si ę zaj ęcia praktyczne w trakcie których

18

Page 19: MODERNIZACJA PRACOWNI OBRÓBKI CIEPLNEJ W CENTRUM ...ckpnr1.internetdsl.pl/doc/modernizacji.pdf · W pracowni obróbki cieplnej odbywaj ą si ę zaj ęcia praktyczne w trakcie których

19

4. PROPOZYCJA MODERNIZACJI PRACOWNI OBRÓBKI CIEPLNEJ

Aby znacznie poprawić warunki procesu obróbki cieplnej metali i zwiększyć przepustowość hartowania w oleju opracowano projekt procesu hartowania

który przedstawiono na rysunku 36.

Poszczególne numery pozycji oznaczają:

� Pozycje znajdujące się na aktualnym wyposaŜeniu pracowni obróbki

cieplnej:

1. piec elektryczny komorowy (PEK);

3. wanna z wodą;

� Nowe pozycje:

2. wanna z olejem;

4. chłodnica oleju;

5. zespół pompowy (pompa, sprzęgło gumowo metalowe, silnik);

6. wciągnik elektryczny linowy;

7. belka jezdna;

8. panel sterujący;

9. wózek ręczny platformowy;

10.platforma jezdna pozioma;

11. termometr cyfrowy;

12. rolka obrotowa;

13. wentylator wywiewny stanowiskowy;

14. filtr oleju;

15. króciec wylotowy;

W. wsad;

Przebieg procesu hartowania odbywał się będzie w następujący sposób:

1.Transport wsadu oznaczonego literą W do pracowni obróbki cieplnej przy

uŜyciu wózka nr 9 (wsad W z platformą nr 10 w dolnym połoŜeniu

zaznaczony jest przerywaną linią);

2. Przy uŜyciu siłownika hydraulicznego wsad W z platformą nr 10 zostaje

podniesiony do górnego połoŜenia;

3. Otwarcie drzwi pieca nr 1 nagrzanego do odpowiedniej temperatury;

Page 20: MODERNIZACJA PRACOWNI OBRÓBKI CIEPLNEJ W CENTRUM ...ckpnr1.internetdsl.pl/doc/modernizacji.pdf · W pracowni obróbki cieplnej odbywaj ą si ę zaj ęcia praktyczne w trakcie których

20

Page 21: MODERNIZACJA PRACOWNI OBRÓBKI CIEPLNEJ W CENTRUM ...ckpnr1.internetdsl.pl/doc/modernizacji.pdf · W pracowni obróbki cieplnej odbywaj ą si ę zaj ęcia praktyczne w trakcie których

21

4. Dojazd wózkiem nr 9 do pieca nr 1;

5. Wjazd wsadu W na platformie poziomej nr 10 do komory pieca;

6. Ręczne zsunięcie wsadu W z platformy nr 10;

7. Wycofanie platformy nr 10 oraz wózka nr 9;

8. Zamknięcie drzwi pieca nr 1;

9. Po nagrzaniu wsadu ponowne otwarcie drzwi pieca nr 1;

10. Dojazd wciągnika nr 6 do miejsca oznaczonego przerywaną linią;

11.Opasanie linki wciągnika nr 6 za rolkę nr 12;

12. Zaczepienie haka znajdującego się na końcu linki wciągnika nr 6 o wsad

W znajdujący się w komorze pieca;

13. Naciśnięcie przycisku ze strzałką pionową skierowaną do góry znajdującą

się na panelu sterującym nr 8 – wsad W powinien zostać wyciągnięty z

komory pieca i podniesiony do wysokości około 200 mm powyŜej wanny;

14. Naciśnięcie przycisku ze strzałką poziomą skierowaną w prawo

znajdującą się na panelu sterującym nr 8 – wsad W powinien zostać

przetransportowany nad wannę z olejem nr 2;

15. Wciśnięcie przycisku START znajdującego się przy zespole pompowym

spowoduje poprzez filtr nr 14 zassanie oleju. Przepływający olej przez

chłodnicę nr 4 zanurzoną w wannie z wodą nr 3 zostaje schłodzony. Po

przejściu przez pompę olej zostaje tłoczony ponownie do zbiornika pod

ciśnieniem 8 bar powodując mieszanie oleju;

16. Zanurzenie wsadu W w centralnym połoŜeniu wanny nr 2 nastąpi po

wciśnięciu przycisku ze strzałką pionową skierowaną w dół znajdującą się na

panelu sterującym nr 8;

17. Po oziębieniu, przy uŜyciu przycisku ze strzałką pionową skierowaną do

góry znajdującą się na panelu sterującym nr 8 nastąpi wyciągnięcie wsadu W

na wysokość około 200 mm nad wannę;

18. Naciśnięcie przycisku ze strzałką poziomą skierowaną w lewo znajdującą

się na panelu sterującym nr 8 spowoduje przejazd wciągnika nr 6 do

połoŜenia nad platformę wózka nr 9;

19. Naciśnięcie przycisku ze strzałką pionową skierowaną w dół znajdującą

się na panelu sterującym nr 8 spowoduje umieszczenie wsadu W na

platformie nr 10;

20. Wyjazd wsadu W na wózku nr 9 do magazynu wyrobów gotowych.

Page 22: MODERNIZACJA PRACOWNI OBRÓBKI CIEPLNEJ W CENTRUM ...ckpnr1.internetdsl.pl/doc/modernizacji.pdf · W pracowni obróbki cieplnej odbywaj ą si ę zaj ęcia praktyczne w trakcie których

22

4.1 Dane techniczne nowych pozycji do wyposaŜenia pracowni obróbki cieplnej

Dane techniczne nowych pozycji do wyposaŜenia pracowni obróbki cieplnej

przedstawiono w tabeli 6.

Tabela 6

Nr poz.

Nazwa

pozycji

Charakterystyka techniczna z opisem

Uwagi

2

Wanna

olejowa

Wanna o objętości 1m3 wykonana z blachy o grubości 4 mm

Łączenie

za pomocą dwustronnego spawania.

4

Chłodnica

Wykonana z rury nierdzewnej średnicy 0,5 cala w kształcie

węŜownicy składającej się z 6 zwojów oddalonych od siebie o

100 milimetrów. Wymiary gabarytowe chłodnicy: szerokość 400, długość 650, wysokość 750.

Łączenie

rur za

pomocą spawania.

5

Zespół

pompowy

[2]

Z katalogu pomp do oleju firmy EKO POMP dobrano pompę wirową odśrodkową (wyposaŜoną w silnik) oznaczoną symbolem: DWO 150 230V

Pompa wirowa, odśrodkowa z otwartym wirnikiem z

elementami hydraulicznymi wykonanymi ze stali nierdzewnej

AISI 304, do zastosowania w systemach myjących zmywarek

zarówno domowych, jak i przemysłowych; do pompowania

cieczy brudnych np. oleju silnikowego przepracowanego oraz

mediów zawierających ciała stałe o średnicy do 19 mm.

Materiały: obudowa pompy, pokrywy, wał i wirnik - stal

nierdzewna AISI 304, wspornik i obudowa silnika - Ŝeliwo,

mechaniczne uszczelnienie wału - węgiel/ceramika/NBR.

Specyfikacja pompy:

- max. ciśnienie pracy [bar] - 8

- max. temperatura medium [ºC] - 90

Dane techniczne:

- asynchroniczny silnik dwubiegunowy, klasa izolacji F, stopień ochrony IP55, wbudowany kondensator rozruchowy oraz

zabezpieczenie przeciąŜeniowe dla wersji jednofazowej,

- wydajność Q max [l/min] – 550

- wysokość pompowania H max [m] - 9,8

- dwa przyłącza z rur [cal] - 2

- waga z silnikiem [kg] - 13,6

- moc silnika P [kW] - 1,1

Page 23: MODERNIZACJA PRACOWNI OBRÓBKI CIEPLNEJ W CENTRUM ...ckpnr1.internetdsl.pl/doc/modernizacji.pdf · W pracowni obróbki cieplnej odbywaj ą si ę zaj ęcia praktyczne w trakcie których

23

Pompa wirowa odśrodkowa typu DWO 150 230V

Page 24: MODERNIZACJA PRACOWNI OBRÓBKI CIEPLNEJ W CENTRUM ...ckpnr1.internetdsl.pl/doc/modernizacji.pdf · W pracowni obróbki cieplnej odbywaj ą si ę zaj ęcia praktyczne w trakcie których

24

6

Wciągnik elektryczny linowy

[1]

Z katalogu firmy PROMAG dobrano wciągnik elektryczny linowy

typu WELE-0,5T

Dane techniczne wciągnika:

- udźwig [ kg ] - 250/500

- wysokość podnoszenia [ m ] - 11/5,5

- prędkość podnoszenia [ m/min ] - 10/5

- szerokość belki jezdnej [ mm ] - 68-110

- zasilanie [ V/Hz] - 220/50

- moc silnika [ kW ] - 1,02

- stopień ochrony [ IP ] - 54

- masa [ kg ] - 28

Zastosowanie:

Wciągniki elektryczne linowe słuŜą do pionowego podnoszenia i

swobodnego przemieszczania ładunku wzdłuŜ belki nośnej prostej

lub zakrzywionej.

Wciągnik elektryczny linowy typu WELE-0,5T

Page 25: MODERNIZACJA PRACOWNI OBRÓBKI CIEPLNEJ W CENTRUM ...ckpnr1.internetdsl.pl/doc/modernizacji.pdf · W pracowni obróbki cieplnej odbywaj ą si ę zaj ęcia praktyczne w trakcie których

25

7

Belka

jezdna

W oparciu o dane techniczne wciągnika typu WELE-0,5T

dobrano z katalogu wyrobów hutniczych belkę jezdną: dwuteownik wysokość 160, szerokość74,długość 5300.

8

Panel

sterujący

Na wyposaŜeniu wciągnikaWELE-0,5T.

9

Wózek

ręczny platformowy [1]

Z katalogu firmy PROMAG dobrano wózek ręczny platformowy

typu PR/SPA 500/900

Dane techniczne:

- udźwig [ kg ] - 500

- zakres podnoszenia [ mm ] - 340 - 900

- wymiary platformy [ mm ] - 500 – 850

Wózek platformowy umoŜliwia przewoŜenie ładunku i podnoszenie

na Ŝądaną wysokość. WyposaŜony jest w zawór przeciąŜeniowy,

który chroni ładunek przed uszkodzeniem. Zastosowane zestawy

kołowe z hamulcem skutecznie uniemoŜliwiają przemieszczanie się wózka podczas podnoszenia platformy roboczej.

Wózek platformowy typu PR/SPA 500/900

Page 26: MODERNIZACJA PRACOWNI OBRÓBKI CIEPLNEJ W CENTRUM ...ckpnr1.internetdsl.pl/doc/modernizacji.pdf · W pracowni obróbki cieplnej odbywaj ą si ę zaj ęcia praktyczne w trakcie których

26

10

Platforma

jezdna

pozioma

Platforma jezdna pozioma wykonana z płyty stalowej o wymiarach

850x500x6. Do płyty zamocowane 4 czopy na których obracać się będą rolki jezdne ø65x35 sztuk 4. Rolki umieszczeniu w dwóch

prowadnicach wykonanych z kątownika 50x50x850 i płaskownika

8x50x850. Prowadnice przymocowane do stołu wózka będą umoŜliwiały przesuw poziomy platformy po stole.

11

Termometr

cyfrowy [3]

Z katalogu firmy BIOWIN-BIOTERM dobrano termometr cyfrowy

o symbolu: 145709

Termometr posiada czujnik pomiarowy umieszczony około 2 cm od

końca metalowego szpikulca. MoŜe być stosowany w kuchni,

laboratorium i przemyśle. Zakres pomiary: od -50ºC do +300ºC.

Posiada on alarm który włącza się, gdy mierzona temperatura

osiągnie temperaturę zadaną. Dopuszczalna temperatura otoczenia

pracy termometru od -5ºC do +50ºC.

Zadaniem termometru będzie wskazywanie aktualnej

temperatury oleju hartowniczego oraz akustyczna

informacja alarmowa gdy olej uzyska maksymalną

temperaturę podczas hartowania.

Termometr cyfrowy symbol 145709

Page 27: MODERNIZACJA PRACOWNI OBRÓBKI CIEPLNEJ W CENTRUM ...ckpnr1.internetdsl.pl/doc/modernizacji.pdf · W pracowni obróbki cieplnej odbywaj ą si ę zaj ęcia praktyczne w trakcie których

27

12

Rolka

obrotowa

Rolka obrotowa wykonana ze stali 45 o wymiarach: øzew.100,

øwew.25, grubość 15. Na zewnętrznej powierzchni walcowej

wykonany rowek R4 słuŜący do prowadzenia linki wciągnika.

Rolka obracać ma się na czopie ø25 przymocowanym na stałe do

ściany.

13

Wentylator

wywiewny stanowiskowy

[4]

Z katalogu firmy TYWENT dobrano wentylator kanałowy, model:

BERTA 31

Dane techniczne:

- wydajność [ m3/h ] - 1360

- spręŜanie [ Pa ] - 570

- moc [ kW ] - 0,16

- obroty [ obr/min ] - 2500

Wentylator kanałowy okrągły przystosowany jest do przetłaczania

powietrza w przewodach kanałowych o średnicy od 100 do 310

mm. Temperatura czynnika tłocznego od -25ºC do +40ºC.

Obudowa wentylatora jest wykonana z blachy stalowej

zabezpieczona antykorozyjnie przez pokrycie poliestrem metodą piecową. Wirnik promieniowy. Charakteryzuje się niskim

poziomem hałasu. Silnik asynchroniczny jednofazowy o stopniu

zabezpieczenia Ip44.

Wentylator kanałowy – model: BERTA 31

14

Filtr oleju

Filtr oleju wykonany z siatki metalowej o średnicy oczek 0,5 mm.

Zadaniem filtra będzie niedopuszczenie zanieczyszczeń z oleju do

mechanizmu pompy.

Page 28: MODERNIZACJA PRACOWNI OBRÓBKI CIEPLNEJ W CENTRUM ...ckpnr1.internetdsl.pl/doc/modernizacji.pdf · W pracowni obróbki cieplnej odbywaj ą si ę zaj ęcia praktyczne w trakcie których

28

15

Króciec

wylotowy

Króciec wylotowy wykonany z rury stalowej o średnicy 0,5 cala i

długości 50 mm. Zadaniem króćca będzie nadanie kierunku wylotu

oleju.

Wnioski

A. Dobrze zorganizowane zajęcia praktyczne umoŜliwią osiągnięcie

wyŜszych umiejętności manualnych, polepszenie własności

psychomotorycznych i sensorycznych uczniów.

B. Modernizacja procesu obróbki cieplnej metali, usprawni działalność szkoleniową i produkcyjną w CKP Nr 1.

C. Na szczególną uwagę zasługuje tu wprowadzenie kilku nowych

rozwiązań technicznych takich jak: wciągnik elektryczny wyposaŜony

w dodatkowy wózek jezdny, urządzenie do mieszania oleju oraz wózek

transportowy z podnoszonym stołem i przesuwną platformą. Urządzenia te w znaczny sposób ograniczą wysiłek fizyczny człowieka.

D. Opracowana modernizacja pracowni obróbki cieplnej umoŜliwi wyŜszy

poziom nauczania i produkcji w CKP Nr 1, oczekiwany i zgodny z

załoŜeniami reformy oświaty.

Page 29: MODERNIZACJA PRACOWNI OBRÓBKI CIEPLNEJ W CENTRUM ...ckpnr1.internetdsl.pl/doc/modernizacji.pdf · W pracowni obróbki cieplnej odbywaj ą si ę zaj ęcia praktyczne w trakcie których

29

Źródła:

[1]. Katalog K08 Promag S.A. - www.promag.com.pl

[2].http://www.hydroster.com.pl/,http://ekopomp.pl/

[3].http://biowin.pl/

[4].http://www.tywent.pl/nrs=1&code=BERTA%2031

[5].http://www.4b.pl/