записка по цехам. Записка по цехам. Основы проектирования участков и цехов

• Название: Основы проектирования участков и цехов
• Анкор: записка по цехам
• Дата: 23.03.2022
• Размер: 498.5 Kb.
• Имя файла: Записка по цехам.doc
• Тип: Документы; #410767

Министерство образования и науки Украины

Дон ГТУ

Кафедра: технологии и организации машиностроительного производства

Семестровое задание

По дисциплине: «Основы проектирования участков и цехов»

Выполнил: ст. гр. ТМ – 02 – 1

Джевага С.В.

Проверил: Желтобрюхова О. Е.

Алчевск 2006
Содержание

Задание

1 Определение метода производства

2 Определение потребного количества оборудования в условиях поточного производства

3 Определение типа производства

4 Планировка участка

4.1 Выбор специализации участка

4.2 Выбор метода расположения оборудования

4.3 Выбор способа ориентации станков относительно магистрального проезда

4.4 Выбор расстояний между станками

4.5 Ширина продольного проезда

4.6 Площадь станочного отделения механического цеха

4.7 Установка оборудования при монтаже

5 Выбор и обоснование транспортных средств

6 Проектирование системы уборки стружки

7 Проектирование вспомогательных отделений

7.1 Проектирование складской системы

7.2 Проектирование ремонтного отделения

7.3 Проектирование заточного отделения

7.4 Проектирование контрольного отделения

7.5 Проектирование отделение СОЖ

7.6 Проектирование инструментально – раздаточной кладовой (ИРК)

8 Обоснование и выбор основных характеристик производственного здания

8.1 Выбор типа здания

8.2 Выбор габаритов

8.3 Выбор сетки колонн

8.4 Выбор высоты пролётов

9 Расчет количества оборудования в условиях мелкосерийного производства

Перечень ссылок

10 Графическая часть

Задание

Вариант 3

Задание 03А120

№ операции	Наименование операции	Оборудование	Масса, кг.	, мин.	, мин.	, мин.
005	Фрезерная	6Т82Г	А	3,4	2,1	1,0
010	Фрезерная	6Т82Г	А	3,0	1,8	0,9
015	Сверлильная	2Г175	А	2,7	1,5	0,9
020	Токарная	1Н713	А	3,4	2,0	1,1
025	Шлицефрезерная	53А20	А	12,1	10,8	0,5
030	Моечная	Моеч. Машина
035	Контрольная	Стол контр.

Время перехода рабочего от станка к станку при многостаночном обслуживании = 0,15, мин.;

Материал заготовки, Сталь 40Х;

Годовая программа выпуска, = 120000 (шт/год);

Масса заготовки, 6,9 кг;

Масса детали, 4,9 кг.

1. 
   Определение метода производства
   

Существует два метода производства: поточное и непоточное (партионное) производство.

Для организации поточного производства необходимо единственное немаловажное условие: достаточная загрузка рабочих мест одной деталью (одним изделием).

Определяем минимальную программу выпуска, обеспечивающую заданный коэффициент загрузки по формуле из (2 стр. 20),
, (шт.);
где, – эффективный фонд времени оборудования для универсального оборудования 4015 часов;

- оптимальный коэффициент загрузки для поточного производства.

- среднее штучное время 70%.
, (мин);

Так как , то это поточное производство
Минимальная программа выпуска будет равна:
, (шт.).

2 Определение потребного количества оборудования в условиях поточного производства
Учитывая тип метод производства, определяем потребное количество станков по исходным данным.

Количество станков рассчитываем отдельно для каждой операции по формуле и округляем до целого числа из(2 стр. 14):
,(шт);
где, - расчетное время итой операции.

- такт выпуска расчетной линии.
,(мин.).
где, 4015 часов – эффективный фонд времени.
Таблица 1.1 – количество оборудования на участке.

№ операции	Название операции	Модель станка
005	Фрезерная	6Т82Г	1,7	2	0,85
010	Фрезерная	6Т82Г	1,5	2	0,75
015	Сверлильная	2Г175	1,35	2	0,675
020	Токарная	1Н713	1,7	2	0,85
025	Шлицефрезерная	53А20	6,05	7	0,864

где, - коэффициент загрузки оборудования .

Расчетный коэффициент загрузки не должен превышать нормативного значения для данного типа станка. из (2 прил. Б2 стр.38).
;

Составляем график загрузки оборудования для поточной линии.


Рисунок 1.1 – График загрузки оборудования

3 Определение типа производства

Тип производства влияет на выбор оборудования (универсальное, специальное, специализированное), на выбор характера оснастки (универсальное, специальное, либо вообще отсутствует), на выбор режущего инструмента и мерительного инструмента, на квалификацию рабочих, на выбор транспортных средств.

Тип производства в реальных условиях определяется по стандартному коэффициенту закрепления операций.

,

Где - количество деталь-операций, закрепленных за цехом в течении одного месяца; =5;

- принятое число единиц оборудования.

Так как входит в пределы 0-5, то принимаем массовый тип производства.

Тип производства можно также определить укрупнённо из (1 табл. 3,1). Так как 4,9 и годовая программа выпуска 120000 шт/год, тогда у нас массовый тип производства.

3Проектирование станочного отделения

4.1 Выбор специализации участка

Для массового и крупносерийного производства, где естественной является предметная целевая специализация цехов и участков. Такая структура обеспечивает прямоточность производственного процесса, когда в конце поточных линий обработки располагаются участки узловой сборки, а дальше выполняется сборка агрегатов или изделий.

4.2 Выбор метода расположения оборудования
Метод расположения оборудования зависит от метода производства и от вида специализации участка.

В поточном производстве оборудование располагается по ходу технологического процесса детали, которая обрабатывается на поточной линии. При этом руководствуются следующими правилами:

1) Участки, занятые станками должны быть наиболее короткими:

2) Технологические линии могут располагаться как вдоль, так и поперек:

3) Станки могут располагаться вдоль участка в 2,3 и более ряда. При расположении станков в 2 ряда между ними должен быть проезд для транспорта.
4.3 Выбор способа ориентации станков относительно магистрального проезда
Принимаем продольное расположение, тогда станок фронтальной стороной отражен к проезду, так как это наибольше приемлемый вариант. При таком расположении облегчается подача к станку заготовок, инструмента, удаление отходов, подвод коммуникаций.
4.4 Выбор расстояний между станками

При размещении оборудования в соответствии с выбранным вариантом необходимо обеспечить установленное расстояние между оборудованием при различных вариантах размещения, а также ширину проездов. (1. табл. 49 с. 116) Между тыльными сторонами станков 800 мм.

Между станками по фронту 900 мм.

От стен, колон до тыльной стороны станка 800 мм.

4.5 Ширина продольного проезда
Ширину магистральных проездов, по которым осуществляются межцеховые перевозки, при транспортировке электротележкой принимаем равнойА=3000 мм, Б=3400мм. Относительно продольного проезда станки могут располагаться вдоль, поперёк и т.д.


Рисунок 4.1 – Ширина магистрального проезда
4.6 Определение площади участка
Площадь станочного отделения механического цеха определяется укрупнено по формуле:


, ( );

где,. – общее число станков, = 105 шт;

. – удельная площадь на единицу оборудования (2. с. 21), = 12 .
4.7 Установка оборудования при монтаже
Принимаем установку оборудования на:

1) На полу устанавливаем легкие станки общего назначения с массой до 3 тонн(6Т82Г, m=2530кг);

2) На общие фундаменты устанавливаем остальные станки, так как их масса меньше 10 тонн(2Г175, m=4250кг; 1Н713, m= 4700кг; 53А20, m=6800кг).

5 Выбор и обоснование транспортных средств

Средства межоперационного транспорта (МОТ) применяются для перемещения обрабатываемых деталей между рабочими местами.

В поточном производстве средства межоперационного транспорта должны обеспечивать бесперебойную поштучную передачу деталей от станка к станку, а также размещение на них транспортных и страховых заделов.

Для данного участка в качестве межоперационных транспортных средств принимаем конвееры роликовые однорядные.

В качестве внутрицехового транспорта (для перемещения грузов внутри цеха между участками и складскими помещениями) принимаем подвесные однобалочные краны с грузоподъемностью 1 - 5 тонн и пролетом 3 – 12 м, так как такой тип подъемно-транспортного оборудования наиболее приемлем в данном случае. Подвесные кран балки имеют ряд преимуществ: они не требуют установки колонн для подкрановых путей, что увеличивает полезную площадь цеха; имеют малые габариты по вертикали, что позволяет получить большую высоту подъема груза и т.д.

6 Проектирование системы сборки стружки

Несмотря на то, что в настоящее время на машиностроительных заводах малоотходные технологические процессы обработки, интенсивность стружкообразования достаточна высока. Стружку необходимо убирать с рабочего места и удалять за пределы производственных участков. В зависимости от количества стружки и площади, на которой она образуется, применяют различные системы её уборки и транспортировки.

Количество стружки, производимое на поточной линии можно определить по формуле:
, (кг/час);
где, - выход стружки, кг/час;

– масса заготовки, =6,9 кг;

– масса детали, =4,9 кг;

– годовой выпуск, =120000 шт./год;

– эффективный фонд времени оборудования, =4015 час.
В частных случаях применяем комбинированную систему убора стружки: стружка удаляется от станков и перетранспортируется на линию конвейеров и убирается в специальную тару, которая по мере заполнения вывозится из цеха.
Вид и группу стружки для участка или линии определяют по (2. табл. 2.3 с. 23) группа стружки 2 (в виде витков, нагартованная, колечки).

Зная группу стружки, по (2 табл. 2.4 стр. 24) принимаем тип конвейера для транспортировки стружки: шнековый одновинтовой.

7 Проектирование вспомогательных отделений

Проектирование вспомогательных отделений ведется, укрупнено по нормам технологического проектирования.

7.1 Проектирование складского хозяйства
Складское хозяйство состоит из комплекса складов разного функционального назначения. Непосредственно в цехе целесообразнее всего размещать площадки для хранения минимального запаса (2 – 3 дня) заготовок. Эти площадки устанавливают в каждом пролёте в начале станочного отделения.

Размеры площадок для одного пролёта определяем по формуле (2 стр. 30):
;
где, - масса заготовок, обрабатываемых на участке (в пролёте в течение года):
(т);
– время хранения деталей на складе, =3 дня (2. табл. 2.8 с. 31);

– допускаемая загруженность пола, =2 ;

– коэффициент использования площади, =0,4


Размещается склад готовой продукции в конце цеха смежного с контрольным отделением. Ограждается металлическими сетками.

Площадь склада готовой продукции:
;
где, - масса готовых деталей, обрабатываемых в цехе в течении года;
(т);
где, =3 дня – время хранения деталей на складе (2. табл. 2.8 с. 31).

– время хранения деталей на складе, =3 дня (2. табл. 2.8 с. 31);

– допускаемая загруженность пола, =2 ;

– коэффициент использования площади, =0,4

7.1 Проектирование ремонтного отделения
Служит для ремонтного обслуживания оборудования, а также для несложного приспособления и инструмента.

Площадь ремонтной мастерской можно определить по формуле:
;
где, – число станков для мастерской, = 3,(шт.);

– удельная площадь, приходящаяся на один станок. = 30 ( ),
Располагается мастерская для ремонта станка и инструмента смежно с инструментальной мастерской (ИРК). Ограждается мастерская металлической сеткой.
7.2 Проектирование заточного отделения
Заточное отделение предназначено для централизованной заточки режущего инструмента.

Заточное отделение располагается рядом с ИРК и ограждается стеклянными перегородками.

Площадь заточного отделения можно рассчитать по формуле:
;
где, =5шт. – число станков в заточном отделении;

=12м. – удельная площадь на один станок.
7.3 Проектирование контрольного отделения

Контрольное отделение предназначено для организации приёмного контроля годных деталей. По оценки охвата применяемый контроль подразделяется на сплошной и выборочный.

Выборочный контроль требует значительного объема выпуска для формирования корректных выводов или проб. Выборочный контроль, как правило, принимают при операционном контролем.

Потребное количество контролёров в серийном и массовом производстве:
,(шт.);
где, – число станочников обслуживающим контрольным отделением.
,(шт.);
где, - общие число станков в цехе, =105,шт;

– эффективный фонд времени оборудования, =4015,час;

– средний коэффициент загрузки оборудования, =0,85;

– эффективный годовой фонд времени рабочего,. =1840, часов;

– средний коэффициент многостаночного обслуживания, =1,2;

– норма обслуживания, приходящаяся на одного контролёра, =20;

(2 табл. 2.7 стр. 27);

– коэффициент сложности, =1,1 (2 стр. 26).
Площадь контрольного отделения определим по формуле:
;
где,

=5 . – удельная площадь, приходящаяся на одного контролёра.
Размещается контрольное отделение в конце цеха, ограждается стеклянными перегородками. Также предусматривается площадка контрольных пунктов 10 10, .
7.4 Проектирование отделение СОЖ
Отделение для приготовления к раздачи смазочно-охлаждающих жидкостей (СОЖ) проектируют для небольших цехов мелко серийного и средне серийного производства. Для крупных цехов проектируют эмульсионное хозяйство, включающую эмульсионную станцию, систему регуляции.

Укрупнено площадь отделения СОЖ , может быть определена в зависимости от количества производственного оборудования (2 стр. 28).

Площадь склада масел для смазки оборудования можно принять 10…20 м. Отделение СОЖ является пожароопасным, потому его ограждают несгорающими перегородками (кирпич, бетон) и размещают у наружной стены здания с отдельным выходом наружу.


7.6 Проектирование инструментально – раздаточной кладовой (ИРК)
Инструментально – раздаточная кладовая (ИРК) служит для хранения всех видов инструмента и оснастки, а также выдачи их на рабочем месте.

Для небольших цехов и средних (до 200 станков) устанавливается комплексная ИРК для всех видов инструментов. Расчет площади комплексной ИРК производится по нормам, приведенным в (2 табл. 2.5, стр. 25).
;

.
8 Обоснование и выбор основных характеристик производственного здания

Факторами, определяющими основные тенденции при проектировании совместных промышленных зданий, являются: сокращение времени на проектирование; улучшение бытовых условий работающих.

В значительной степени факторам соответствуют производственные здания, имеющие размеры и параметры, установленные на основании единой модульной системы (ЕМС). Базой ЕМС является основной строительный модуль (М), который равен 100 мм. Основной модуль (М) служит для получения производных модулей – укрупнённых и дробных.

Согласно ЕМС размеры ширины пролётов и шагов принимаются кратными укрупнённым модулям 60М (6м) и 30М (3м). Высота этажей производственных помещений принимается кратной укрупнённым модулям 12М (1,2м) и 6М (0,6м), зданий административно-бытового назначения – кратной модулю 3М (0,3м).
8.1 Выбор типа здания
Здание принимаем одноэтажное. Одноэтажные здания имеют ряд преимуществ перед многоэтажными зданиями. Многоэтажные применяются только в легком машиностроении при ограниченной площади строительного участка. Одноэтажные здания могут иметь полный или не полный каркас. У зданий с полным каркасомвертикальными несущими элементами являются колонны; внешние стены выполняют ограждающую функцию. У зданий с неполным каркасом колонны размещаются внутри здания, а по его периметру функции несущих элементов выполняют стены.

Кровли зданий могут быть скатными и плоскими; могут быть светоаэрационные фонари (фонарные кровли) и могут не иметь таковых (безфонарные).

Принимаем одноэтажное здание с полным каркасом и светоаэрационным фонарем.
8.1 Выбор габаритов
Реализуя принцип блокирования, в одном производственном здании обычно размещают несколько цехов с однородными технологическими процессами. Габариты здания рекомендуется формировать из унифицированных типовых секций (УТС). Одна УТС имеет размеры 72 72 м. и площадь 5184 . Если требуется здание с большей площадью, то к УТС добавляют еще одну секцию 72 72 м. в направлении ширины здания.
8.3 Выбор сетки колон
Сетка колон характеризует соотношение шага колонн и ширины пролёта (А В). Расстояния А и В измеряются между осями колонн.

Для производственных зданий механических и сборочных цехов рекомендуется применять унифицированные сетки колонн с размерами: 12 18 м.; 12 24 м.; 12 30 м.; 12 36 м.

Принимаем сетку колонн равной 12 18 м. так как она является основной сеткой предпочтительного применения.
8.2 Выбор высоты пролётов
Высота пролёта определяется как расстояние от уровня пола здания до нижней затяжки несущей фермы или расстояние от уровня пола до головки подкранового рельса. Предварительно высоту пролёта рассчитывают исходя из типа оборудования, габаритов деталей. Окончательно принимается унифицированное значение высоты пролёта секции, ближе к расчетному значению. Действующими нормами технологического проектирования (Госстрой СССР, СН 223 - 62) установлены основные строительные характеристики, которыми необходимо руководствоваться при проектировании машиностроительных заводов.

Н=А1+А2+А3+А4+А5+А6,

где А1=3385 мм ( высота самого высокого станка на участке);

А2 = 400мм (страховой зазор);

А3 = 1000мм (габарит груза);

А4 = 1000мм (высота стропов);

А5 = 500 мм (резерв при верхнем положении крюка);

А6 = 2000 мм (по ГОСТ 7890-67).

Н=3385+400+1000+1000+500+2000=8285 мм

Из стандартных значений по (2. стр. 8 табл. 2.1) принимаем высоту пролётов в пределах 8,4 м.
.рисунок 8.1 – Высота пролетов здания

9 Расчет количества оборудования в условиях непоточного производства
Исходные донные:

Номер операции	Наименование операции	Модель станка	Штучное время, мин.
005	Фрезерная	6Т82Г	3,4
010	Фрезерная	6Т82Г	3,0
015	Сверлильная	2Г175	2,7
020	Токарная	1Н713	3,4
025	Шлицефрезерная	53А20	12,1
Итого:			24,6

Программа выпуска шт./год.

Масса детали 4,9 кг.
Определяем программу запуска:
, (шт/год).
Определяем месячную программу запуска:
, (тш/мес).

Определяем среднюю трудоёмкость операции:

, (мин).
Определяем среднюю загрузку рабочего места данной деталью в месяц:
,(мин.).
Определяем удельную трудоёмкость месячной программы запуска детали:
%

где, – эффективный фонд времени оборудования, часов, при числе смен в месяц
Определяем продолжительность выпуска детали за месяц:
, (смены);

Принимаем Ф=2 смены.
Определяем месячный эффективный фонд времени оборудования, соответствующий продолжительности выпуска детали, час:
, (час.).
Определяем расчетное количество станков каждой модели по формуле:
;
где, - суммарное штучное время использования станка данной модели по технологическому процессу.
Таблица 9.1 – количество оборудования на участке.

Модель станка
6Т82Г	0,49	1	0,49
6Т82Г	0,43	1	0,43
2Г175	0,39	1	0,39
1Н713	0,49	1	0,49
53А20	1,74	2	0,87

Так как не превышает нормативных значений ,принятое количество станков оставляем без изменения. Средний коэффициент загрузки станков при обработке детали определяется по формуле:

.

Составляем график загрузки оборудования на участке:

Номер операции	005,010	015	020	025
Наименование операции	Фрезерная	Сверлильная	токарная	Шлицефрезерная
Модель оборудования	6Т82Г	2Г175	1Н713	53А20
Количество станков принятое	1	1	1	2

Рисунок 9.1 – График загрузки оборудования в условиях непоточного производства.


Перечень ссылок
1 Мельников Г. Н., Вороненко В. П. Проектирование механосборочных цехов; Учебник для студентов машиностроительных специальностей вузов/Под рад. А. М. Дальского – М.: Машиностроение, 1990. – 352 с.: ил. – (Технология автоматезировонного машиностроения).
2 А. А. Егоров, С. Ю. Стародубов Основы проектирования механосборочных участков и цехов: Учеб. Пособие (для студ. спец. 7.090.202 «Технология машиностроения»). – Алчевск: ДГМИ, 2002. – 48 с.