Проектирование предприятий технического сервиса. Записка пояснительная. Обоснование темы курсовой работ 3

• Название: Обоснование темы курсовой работ 3
• Анкор: Проектирование предприятий технического сервиса
• Дата: 09.06.2022
• Размер: 0.9 Mb.
• Имя файла: Записка пояснительная.doc
• Тип: Документы; #579828
• страница: 3 из 11

Глава 3. Проектирование технологического оборудования

3.1 Расчет количества постов линии для ремонта, рабочих мест

Рабочее место - зона пребывания рабочих, оснащенная необходимыми сред­ствами и предметами труда. Число рабочих мест и их специализацию предусмат­ривают в соответствии с принятым в мастерской (цехе) технологическим процес­сом ремонта.

В зависимости от объема и характера производства определяют число рабо­чих мест в целом по участку или по отдельным видам работ, пользуясь формулой [2].

М_р = T_i /(Ф_д.р.м∙Р_о) (7.1)
где T_i – годовая трудоемкость работ мастерской (цеха), участка, чел.-ч.;

Ф _{д. р. м} – годовой действительный фонд времени рабочего места, ч;

Р_о – средняя плотность работ (число исполнителей, работающих одновре­менно на рабочем месте по ремонту одного объекта).

Для станочных работ объекта число рабочих мест будет равно:

М_р = 1776/(1966,5∙1)=0,9

Принимаем 2 рабочих места.

Аналогично производим расчет для других участков и сводим полученные результаты в таблицу 7 (Приложение А).

При проектировании производственных участков стремятся к получению минимального числа рабочих мест, что достигается увеличением плотности ра­бот. При этом необходимо учитывать возможность и удобство выполнения работ несколькими рабочими. В зависимости от характера работы на одно рабочее ме­сто может быть принят один рабочий (например, на мойке, при разборке и сборке топливной аппаратуры, гидронасоса, гидрораспределителя и т. д.). Загружают ра­бочих в пределах 95… 115 %.

Синхронизацию операций по рабочим местам осуществляют путем передачи отдельных операций с одного рабочего места на другое, изменения плотности ра­бот, проведения предварительной сборки отдельных узлов и агрегатов.

Длина поточной линии для разборочно-сборочных работ [2]
L_р=(L_и+L_м)∙К∙М_р (7.2)
где L_и - длина ремонтируемого изделия, м;

L_м- расстояние между объектами ремонта, L_м = 1,0…1,5 м;

К - коэффициент, учитывающий увеличение длины линии за счет габаритов установок для наружной очистки (мойки), окраски, сушки, К =1,2 ... 1,25;

М_р - число рабочих мест, шт.

L_р=(7,4+1)∙1,1∙5=46,2.

3.2 Подбор технологического оборудования

Все оборудование предприятия подразделяют по назначению на производст­венное, вспомогательное и энергетическое. Производственное оборудование предназначено для восстановления формы и состояния ремонтируемых объектов, вспомогательное для выполнения работы по обслуживанию объектов основного производства, энергетическое – для обеспечения энергией различных видов. Рас­чет оборудования производим в соответствии с технологическим процессом, тру­доемкостью выполняемых работ. В данном разделе рассчитаем количество основ­ного оборудования, на котором выполняют основные, наиболее сложные и трудо­емкие технологические операции ремонта машин, агрегатов и восстановления де­талей. Приспособление и оснастку комплектуют произвольно, исходя из условий выполнения всех операций технологического процесса [3].

3.3 Сварочное оборудование

Общее число сварочного и наплавочного оборудования рассчитываем по формуле [8]:

S_св=Т_св∙К_н/Ф_до∙ŋ₀, (8.1)
где Т_св-годовая суммарная трудоёмкость электро- и газосварочных ра­бот,чел.-ч.;

К_н-коэффициент неравномерности загрузки предприятия, К_н =1,1;

Ф_до-действительный годовой фонд времени работы сварочно-наплавочного оборудования, Ф_до=1966,5ч.;

ŋ₀-коэффициент, учитывающий использование этого оборудования по вре­мени, ŋ₀=0,87.

S_св=(247+198)∙1,1/1966,5∙0,87=0,42 шт.

.

Принимаем S_cв=2 шт., один электросварочный и один газосварочный.

В качестве электросварочного оборудования выбираем трансформатор сва­рочный ТСП-2, который предназначен для ручной дуговой сварки, резки и на­плавки металлов однофазным переменным током.

Техническая характеристика ТСП-2:

Номинальный сварочный то-300А.

Напряжение холостого хода -62В.

Напряжение питающей цепи-220/380В.

Коэффициент мощности соsα=0,6.

Габаритные размеры 0,51х0,37х0,59м.

Масса-65кг.

Для проведения газосварочных работ принимаем генератор ацетиленовый АМВ-1,25.

3.4. Участок металлообработки

Число металлорежущих станков S_ст определяем в зависимости от среднего­дового объёма станочных работ. Тогда [3]:

S_ст=Т_ст∙К_н/Ф_до∙ŋ_о (8.2)
где Т_СТ – суммарная трудоёмкость станочных работ, чел.-ч.

К_н – коэффициент неравномерности загрузки предприятия, К_н=1,1[3];

Фдо - действительный фонд времени оборудования за планируемый

период, Фдо=1966,5 ч ;

ŋ_о – коэффициент использования станочного оборудования К₅=0,9 [3];

S_ст=1776∙1,3/1966,5∙0,9=1,30;

Рассчитанное число станков необходимо распределить по видам: токарные – 35…50%; расточные – 8…10%; хонинговальные – 8…10%;сверлильные-10…25%; фрезерные – 15…25%; шлифовальные – 12…20%, но вследствие необ­ходимости видов станков и малого значения рассчитанного их общего количества определим число каждого вида станка равным 1:

Токарные 1 шт.

Расточные 1 шт.

Хонинговальные 1 шт.

Сверлильные 1 шт.

Фрезерные 1 шт.

Шлифовальные 1 шт.

Станки других типов и их количество назначаем в зависимости от вида вы­полняемых работ на том или ином участке.

3.5 Кузнечно-термический участок

Определяем число горнов, молотов и нагревательных печей.

Определяем годовой объём работ [6]:
Q=Т_к∙ g_к /2∙Ф_нр∙ ŋ_ст, кг (8.3)

где Т_кз – годовая трудоёмкость работ, чел.-ч.,

g_к – масса деталей, обрабатываемых одним кузнецом и молотобойцем в

течение года, g_к =60 кг [6];

Ф_нр – нормативный фонд времени оборудования, Ф_но=2070;

Q=403∙60/2∙2070=5,84 т;

По опытным данным считаем, что на молотах выполняется примерно 40% общего объёма работы, т.е. Q =2,34 т.

Число горнов при ручной ковке [6]:
S_г=Q_р/(q_р∙Ф_до) (8.4)
где Q_р – масса обрабатываемых деталей вручную в течение года Q =2,34 т;

q_р – производительность горна, q_р =0,008 т/ч ;

Ф_до - действительный фонд времени оборудования за планируемый

период, Фдо=1966,5 ч.

S_г=2,34/(0,08∙1966,5)=0,13;

Принимаем число горнов S_г=1.

Определим число нагревательных печей [6]:
S_п=Q_п/(q_п∙Ф_до) (8.5)
где q_п – часовая производительность печи, q_п =0,015 т/ч;

Q_п-масса деталей подлежащих нагреву в течении года, Q_п =13 т.;

S_п=5,84/0,015∙1966,5=0,26;

Принимаем число печей S_п=1.

Определим число молотов [6]:
S_м= Q_м/(q_м∙Ф_до∙ŋ_и∙ŋ_с) (8.6)
где Q_м - общая масса деталей, обрабатываемых кузнецом, Q_м=5,84т;

q_м -часовая производительность молота , q_м =12 кг/ч;

ŋ_и - коэффициент использования оборудования, ŋ_и =0,8;

ŋ_с – коэффициент загрузки молота по мощности, ŋ_с =0,7;

S_м=5,84/(0,012∙1966,5∙0,8∙0,7)=0,44.

Принимаем число молотов равным S_м=1.

Дополнительное оборудование подбираем согласно требованию технологии поведения работ.

3.6 Расчет числа стендов для обкатки и испытания двигателей

Число стендов для испытания и обкатки двигателей рассчитываем по фор­муле [3]:

S_исп=N_д∙t_и∙С/Ф_до∙n_ст (8.7)
где N_д - число двигателей проходящих обкатку и испытание в самый загру­женный месяц – январь, N_д =1,00;

t_и-время обкатки и испытания с учётом монтажных работ, ч.;

С-коэффициент учитывающий повторность испытания, С=1,05...1,1;

Ф_до - действительный фонд времени работы оборудования;

ŋ_ст - коэффициент использования стендов, ŋ_ст =0,9.

S_исп=1,00∙4∙1,1/1966,5∙0,9=0,4

Принимаем S_исп=2шт. и из условия, что при S_ИСП≤2 принимают два стенда: один - для обкатки и испытания основного, другой -для пускового двигателей. Выбираем:

Обкаточно-тормозной стенд КИ-5274.

Все остальное вспомогательное оборудование и оснастку для участков и от­делений мастерской выбираем принимая во внимание данные типовых проектов ЦРМ [5]. Рассчитанное и принятое оборудование сводим в таблицу 8 (Приложение А).

3.7 Расчет площадей предприятия. Расстановка оборудования

Занимаемая ремонтным предприятием общая площадь включает площадь производственных и вспомогательных площадей.

9.1 Расчет площадей производственных участков [2]
F_цех=∑ F_уч+ ∑F_ад +∑ F_ск (9.1)
где ∑ F_уч - сумма площадей участков цеха, ;

∑F_аб – площадь административно-конторских помещений, ;

∑ F_ск– площадь складских помещений, .

Расчёт необходимой площади участков ведётся по количеству находящихся в нём оборудования и ремонтируемых объектов с помощью переходных коэффи­циентов по формуле [3]:

F_уч=(F_об+F_м)∙σ (9.2)
где F_об,F_м-площади соответственно занимаемые оборудованием и машинами, м;

σ - коэффициент, учитывающий рабочие зоны и переходы [3].

Рассчитаем площадь участка диагностики и ТО, в котором F_об­=12,5 м² , F_м=20,7 м², σ=2,0 , тогда по формуле 9.2:
F_уч=(12,5+20,7)·2,0=66,4 м².
Для остальных участков ведём аналогичный расчёт и сводим результаты в таблицу 10 (Приложение А).

3.7 Расчет вспомогательных помещений

К вспомогательным помещениям относятся контора, санбытузел, газогенера­торная, цеховые склады, кладовые, помещения отдела глав­ного механика и др.

Контору и санбытузел размещают в производственном корпусе, их площади принимают по типовым проектам конторы 15 м², санбытузла 40 м².

Газогенераторную располагают вне производственного корпуса, ее площадь принимают согласно типовым проектам равной 6 м² . Пло­щади компрессорной и котельной выбирают на основании данных ти­повых проектов. Коэффици­ент а при этом принимают равным 3. Площадь склада отремонтирован­ных объектов принимают равной площади склада объектов, ожида­ющих ремонта.

3.8 Разработка компоновочной схемы предприятия

Приступая к планировке производственного корпуса по ремонту двигателей, прежде всего, выбирается схема основной линии производственного процесса. Выбирается схема основной линии с прямым потоком [6, с.600].

Для определения длины корпуса его суммарную расчетную площадь увеличи­вают на 10-15%, чтобы учесть магистральные межцеховые переезды. Окончатель­ные габариты производственного корпуса выбираются, исходя из его площади, конфигурации и размеров участка под строительство, принимаемых унифицированных габаритных схем зданий и длины поточных линий. Принимаем здание прямоугольной формы шириной 18 м, тогда длина здания определяется по фор­муле:
L_з=F_з/B_з, (10.1)
где В_з – ширина здания, м.

Причем должно соблюдаться условие L/B_з≤3.

L_з=F_з/B_з=1248/24=52.

Необходимое условие соблюдается 52/24=2,1667.

Полученная длина здания больше рабочей длины разборочно-сборочных ра­бот линии, что соответствует выбранной прямоточной схеме грузопотоков. При­нимается стандартная длина здания – 52 м, а окончательная площадь цеха соста­вит 1248 .

Компоновка производственного корпуса производится на основании расчё­тов площадей участков и цеха, а также общей длины линии основного производ­ственного потока. Технологическая планировка участков цеха производится с расстановкой основного оборудования с учётом ширины проездов, проходов и расстояний от оборудования до стен корпуса, между оборудованием и т.д.

План проектируемого цеха по ремонту двигателей с расстановкой оборудова­ния приводится на листе 2 графической части проекта.

3.9 Построение графика грузопотоков

Графики грузовых потоков строят для проверки правильности компоновки цехов на генплане и участков на плане производствен­ного корпуса, т. е. Для кон­троля за соблюдением основного принципа - выбора кратчайшего пути движения объектов ремонта, материа­лов и запасных частей. При этом выявляют встречные и пересека­ющиеся грузопотоки.

Для построения графиков выбирают машину той марки, но кото­рой объем ре­монтных работ в наиболее загруженном месяце макси­мальный. Линии или по­лосы грузовых потоков показывают движение грузов, а их ширина - массу в со­ответствующем масштабе. Масштаб ширины полосы принимаем равным 100 кг/мм.

Ширину полос по участкам берут в процентном отношении от ширины по­лосы полной массы машины (агрегата) или в принятом масштабе откладывают полосы, соответствующие массам грузов, поступающих на участки таблица 11

(Приложение А). Полосы соединяют между собой в соответствии с принятой схе­мой технологиче­ского процесса ремонта объекта, направление движения грузов указывают стрел­ками. На полосах указывают массу перемещаемых грузов или процент общей массы объекта ремонта.

Составленный график (схема) грузопотоков позволяет не только пра­вильно скомпоновать все подразделения производствен­ного корпуса, но и вы­брать необ­ходимые грузоподъемные и транс­портные средства.

3.10 Техника безопасности, экологические требования к проекту

Любое предприятие технического сервиса должно удовлетворять определен­ным требованиям [3] обуславливающими безопасную работу персонала, сохранность оборудования, а также не должно наносить вреда окружающей среде .Это требования безопасности: соответствие СТО требованиям СНиП, обеспече­ние противопожарных меро­приятий в соответствии с действующи­ми нормами и правилами, обеспечение санитарных норм и требо­ваний в соответст­вии с дейст­вующими нормами и правилами, наличие документации и системати­чес­ких инст­руктажей персонала по технике безопасности, соблюдение законода­тельства о труде и отдыхе, продолжительности рабочей смены и трудовой недели , наличие помещений для отдыха и при­ема пищи персонала, соблюдение норм ос­вещенно­сти в про­изводственных помещениях, обеспечение норм ПДК вредных ве­ществ в помещениях, обеспечение температурного режима в помещениях, ка­чество и со­стояние покрытий пола в помещениях , наличие приточно-вытяжной вентиляции и устройств отвода отработавших газов автомобилей из помещений, техническое состояние оборудования, приспособлений и инструмента, приме­няе­мых для ТО и ремонта автомобилей, применение индивидуальных средств за­щиты персоналом, наличие аптечек неотложной помощи для персонала и клиен­тов , а также сведе­ния о случаях производственного травматизма на СТОА.

Также предприятия должно соответствовать экологическим требованиям:

1) Наличие средств очистки машин, агре­гатов и деталей;

2) Наличие системы:

-оборотного водоснабжения и утили­зации моющих растворов;

-очистки и утилизации атмосферных выбросов;

-сбора и утилизации отработанных масел, топлива, технических жидко­стей;

-сбора и утилизации аккумуляторных батарей и электролитов;

-сбора и утилизации резинотехни­ческих изделий;

-сбора и утилизации деталей, агрега­тов и машин.

3) Наличие средств очистки машин, агре­гатов и деталей;

4) Соответствие экологическим требова­ниям автотранспортных средств, поки­дающих СТОА.

3.11 Расчёт освещения.

В данном разделе рассматриваются два расчёта: естественного и искусствен­ного освещения.

Расчёт естественного освещения [2]

Выбирается боковое освещение производственных помещений. Суммарная площадь световых проектов определяется по формуле

F_о=α∙F_Н (13.1)
где F_о - площадь окон;

F_Н - площадь пола помещения, F_н=1248 м²;

α - коэффициент естественной освещённости, α =0,25.

Суммарная площадь световых проёмов

F_о=0,25 1248=312 м².

Количество окон рассчитывается по формуле:
Z_о = F_о/h_о∙ b (13.2)
где Z_о- количество окон, шт.;

h_о-высота окна, h_о =3м;

b - ширина окна, b =3,5м .

Количество окон:

Z_о = 288/(3∙ 3,5)=29,7.

Принимается 30,0 оконных проёма.

3.12 Расчёт искусственного освещения.

Искусственное освещение рассчитывается для каждого производственного участка отдельно, так как точность выполняемых работ по участкам различная. Освещения участков будет осуществляться лампами дневного света по две лампы в секции, мощностью 60 Вт.

Световой поток, необходимый для освещения помещения, определяется по формуле [2]:

(13.3)

где α-коэффициент запаса, α=1,3;

Е- норма искусственной освещённости, Е=40 лк.

ŋ_сn - коэффициент использования, ŋ_сn =0,45.

F_сп=1,3∙1248∙40/0,45=133120 лк.

Количество ламп подсчитывается по формуле:

(13.4)

где F_л=2340 Лм - световой поток одной электролампы.

Количество ламп участка наружной очистки и мойки определяется:

Z_л=8320/2340=56,9.

Принимаем 57 штуки.

3.13 Расчёт отопления.

Расчёт отопления складывается из определения потребного количества те­пла на отопление здания и тепла, расходуемого на подогрев, вентиляционного воз­духа и на технологические нужды.

Часовой расход тепла на обогрев здания определяется по формуле [2]:
(13.5)

где - внутренняя температура помещения;

- наружная средняя температура воздуха в отопительном пе­риоде;

- часовой расход тепла на обогрев 1 объёма зда­ния на 1 ;

V – объём здания, .

V=1248∙10=12480 м³,

Q_о=2,5∙(18+20)∙12480=1185600 кДж/ч.

Часовой расход тепла на подогрев вентиляционного воздуха определяется по формуле:

(13.6)

где - часовой расход тепла на вентиляцию 1 здания при разности внутренней и наружной температуры в 1 .

Q_в=1,25∙(18+20)∙1185600=592800 кДж/ч.

Общий расход тепла на обогрев предприятия равен:

Q_об= Q_о+Q_в=1185600+592800=1778400 кДж/ч.

Поверхность нагревательных приборов определяется по формуле:
F_к=1,2∙Q_об/k , (13.7)
где к=25116 кДж/м²ч - количество тепла, получаемого с одного квадратного метра поверхности на­грева.

F_к=1,2∙1778400/25116=85,0

Количество нагревательных приборов определяется по формуле:
Z_н=F_к/f_секц (13.8)
где f_секц - площадь одной секции теплообменника, f_секц =4 м².

Z_н=85,0/4=21,2

Принимается 22 секций теплообменников.

Годовой расход тепла на отопление цеха определяется по формуле

(13.9)

где Q_год - годовой расход тепла в кДж;

- продолжительность отопительного периода в году, n=245дней;

- количество часов работы предприятия в день;

- средняя температура отопительного периода.

Q_год=0,867∙245∙8,2∙1778400∙(18+20)+1185600∙245(24-0,857∙8,2)∙(5+2,3))/(20+18)=73366971,3 кДж.

3.14 Расчёт вентиляции

Расчёт вентиляции проводится для участка наружной очистки и мойки про­ектируемого цеха. Для участка наружной очистки и мойки принимаем при­точно-вытяжную вентиляционную систему.

Величина воздухообмена определяется по формуле [2]:

(13.10)

где - объём помещения, ;

к- часовая кратность воздухообмена, к=2,5.

V=72∙10= 720 м³

L_в=720∙2,5=1800 м³

По полученной величине воздухообмена для уча­стка наружной мойки и очистки выбирается центробежный вентилятор Ц9 – 57№3.

Производительность вентилятора ;

Напор ;

КПД вентилятора

Число оборотов

Мощность, необходимая для привода вентилятора определяется по фор­муле:

(13.11)

где =1,3 - коэффициент запаса мощности на потери напора в воздухопро­воде.



Выбирается тип электродвигателя АО 2-51-4 для которого .

Для обогрева в зимнее время приточного воздуха целесообразно примене­ние калориферов.

3.15 Расчёт электроэнергии.

Суммарная установленная мощность токопотребителей подсчитывается по от­дельным участкам цеха. Сведения берутся из технических паспортов проекти­руе­мых токопотребителей. Затем определяется активная потребляемая мощность по формуле [3]:

(13.12)
где - коэффициент спроса, =0,5;

- суммарная установленная мощность токопотребителей, кВт.

Активная мощность токопотребителей

N_а=0,5∙520=260 кВт.

Годовой расход электроэнергии для силового потребления на шинах низ­кого напряжения определяется с учётом действительного годового фонда времени и коэффициента загрузки по формуле:

(13.14)

где - коэффициент загрузки токопотребителей по времени

N_г= 260∙1966∙0,75=383370 кВт∙ч.

Годовой расход электроэнергии на освещение рассчитывается по формуле

(13.15)

где - годовой расход электроэнергии на освещение, кВтч;

- количество осветительного оборудования по участкам цеха, шт;

- мощность одной лампы, Вт.

N_о=57∙60∙0,75∙1930∙10^-3=4950,5 кВт.

Общий годовой расход электроэнергии для силового потребления и осве­ще­ния составляет:

(13.16)

где - общий годовой расход электроэнергии, кВтч.

N_общ= 383370 +4950,5=388320,5 кВт∙ч.

Чтобы выбрать комплексную трансформаторную подстанцию необходимо определить пиковую нагрузку, т.е. нагрузку при условии одновременной работы всех токоприёмников.

W_пик=520+3,4=523,4 кВт

Таким образом, принимаем две трансформаторные установки КТП -400У1 номинальной мощностью 400 кВт для наружной установки [1] с запасом по мощности для возможной модернизации мастерской и укомплектованием ее более энергоемким оборудованием.