Выбор конструктивного решения здания цеха
Организационная часть
Исходные данные на проектирование механического цеха
Таблица. 6.1
Номенклатура деталей обрабатываемых в цехе
| Наименование детали | |
| Участок конических шестерен | |
| Ступица шестерни реверса | 0,34 |
| Венец шестерни реверса | 0,226 |
| Шестерня реверса | 0,4647 |
| Шестерня | 0,3587 |
| Саттелит | 0,2793 |
| Шестерня доп. скорости | 0,1686 |
| Валик доп. Скорости | 0,4912 |
| Венец дифференциала | 0,4759 |
| Венец дифференциала | 0,391 |
| Втулка | 0,139 |
| ИТОГО: | 3,33 |
| Участок валов | |
| Вал главный | 0,5413 |
| Валик приводной | 0,4205 |
| Вал промежуточный | 0,5152 |
| Вал | 0,3553 |
| Вал | 0,4553 |
| Вал | 0,4453 |
| Вал | 0,4537 |
| Вал шестерня | 0,4302 |
| Вал шестерня | 0,42 |
| ИТОГО: | 4,0368 |
| Участок цилиндрических шестерен | |
| Шестерня блокировки диференциала | 0,31 |
| Шестерня гидронасоса | 0,215 |
| Шестерня гидронасоса | 0,29 |
| Шестерня ведомая | 0,217 |
| Шестерня | 0,2432 |
| Шестерня | 0,23 |
| Шестерня | 0,182 |
| Шестерня | 0,326 |
| Шестерня | 0,167 |
| Шестерня | 0,22 |
| Шестерня малая | 0,1658 |
| Шестерня гидронасоса | |
| ИТОГО: | 2,74 |
| Участок моторных шестерен | |
| Шестерня привода | 0,17 |
| Шестерня ведомая | 0,162 |
| Шестерня мех. уравн. | 0,1611 |
| Шестерня мех. уравн. | 0,239 |
| Шестерня мех. уравн. | 0,3374 |
| Шестерня распределения | 0,1941 |
| Шестерня распределения | 0,1786 |
| Шестерня | 0,2294 |
| Втулка | 0,2309 |
| Втулка | 0,1425 |
| Втулка | 0,1941 |
| Втулка | 0,1749 |
| Втулка | 0,263 |
| Фланец зубчатый | 0,252 |
| ИТОГО: | 2,929 |
Задание
Разработать проект механосборочного цеха по изготовлению деталей автомобилей. Таблица. 6.2
Исходные данные на проектирование.
| Обозначение и наименование | Величина |
| Трудоемкость на 1 комплект по цеху Стр, ст. час | 13,03 |
| Трудоемкость на 1 комплект по участку 1 Стр1, ст. час | 3,33 |
| Трудоемкость на 1 комплект по участку 2 Стр2, ст. час | 4,036 |
| Трудоемкость на 1 комплект по участку 3 Стр3, ст. час | 2,74 |
| Трудоемкость на 1 комплект по участку 4 Стр4, ст. час | 2,929 |
| Годовая программа N, шт. | |
| Действительный фонд времени работы станка в одну смену Fd, час. | 2007,5 |
| Количество смен работы станков в сутки m | |
| Коэффициент использования оборудования Ки | 0,75 |
Расчет количества единиц оборудования и площадей, занимаемых участками основного производства.
К основному относят технологическое оборудование, на котором изготавливается производственная программа цеха.
Расчётное количество станков
(6.1)
где h — количество станкочасов на 1 тонну готовых изделий;
N — годовая программа выпуска, комплектов;
Фд — эффективный фонд времени оборудования.
Для крупносерийного производства Фд=4015 часов. [ 20,стр 48]
Подставив соответствующие значения, получим:
Таблица. 6.3
| Номер участка | Кол-во станков |
| Участок 1 Спр1 | |
| Участок 2 Спр2 | |
| Участок 3 Спр3 | |
| Участок 4 Спр4 | |
| Общее количество станков в цехе Спр |
Площадь, занимаемая участками механической обработки
,
где Нс — удельная площадь (табл. 17 [1]), Нс=25 м2.
Таблица. 6.5
| Обозначение и наименования | Величина |
| Fпр1 - площадь участка 1, м.кв. | |
| Fпр2 – площадь участка 2, м.кв. | |
| Fпр3 – площадь участка 3, м.кв. | |
| Fпр4 – площадь участка 4, м.кв. | |
| Fпр – площадь основного производства, м.кв. |
Выбор варианта складирования в цехе
Площадь склада заготовок
(6.2)
где tпл — планируемый срок запаса, дней;
QS — вес материалов и заготовок на один комплект, т;
q — допустимая нагрузка на единицу площади;
ki — коэффициент использования полезной площади склада.
Для данного типа производства и габаритов и массы заготовок принимаем tпл=4 дня, q=2 т/м2, ki=0,5.
Подставив соответствующие значения, получим
103,43 м2.
Площадь склада готовых изделий рассчитывается по формуле
(6.3)
Для склада изделий tпл=4 дня, q=1,5 т/м2. Получаем
72,51 м2.
Суммарная площадь складских помещений
176 м2.
Таблица. 6.6
Расчет количества единиц оборудования и площадей вспомогательных отделений и служб цеха
| Состав вспомогательных служб цеха | Количество оборудования | Занимаемая площадь | ||
| Показа-тель | Коли-чество единиц | Расчётная формула | Общая площадь | |
| 1. Ремонтная база механика | Fмех=1,3(22…28)Смех | |||
| 2. Ремонтная база энергетика | Fэ=0,35Fмех | 82,95 | ||
| 3. Мастерская для ремонта инструмента и приспособлений | 0,03 | Fприсп=Сприсп(17…22) | ||
| 4. Заточное отделение | Fз=Сз(10…12) | |||
| 5. Участок сбора и регенерации СОЖ | FСОЖ=(0,04…0,06)Sмо | |||
| 6. Участок по переработке стружки | Fстр=(0,03…0,04)Sмо | |||
| 7. Инструментально-раздаточная кладовая | Fинстр=0,35Спр | 85,4 | ||
| 8. Кладовая абразивов | Fабр=0,4Сабр | 11,2 | ||
| 9. Кладовая вспомогательных материалов | Fвсп=0,1(Спр+i) | 24,4 | ||
| 10. Кладовая масел | Fмасел=(0,1…0,12)(Спр++Смех+Сприсп+Сз) | 29,81 | ||
| 11. Помещение для компрессорных установок | Fк=(0,006…0,008)Sоп | 42,7 | ||
| 12. Секция наладки оборудования | Fн.об=10Сн | |||
| 13. Трансформаторная подстанция | Fтр=0,01Sоп | |||
| 14. Вентиляторная | Fвент=(0,05…0,075)Sоп | |||
| 15. Служба КСП | ||||
| 16. Служба ОТК | FОТК=0,6RрабS | 158,4 | ||
| Итого: |
6,4 Расчет численности работающих в цехе
В работе механического цеха задействованы:
· производственные рабочие;
· вспомогательный персонал;
· инженерно-технические работники, счетно-конторский персонал;
· младший обслуживающий персонал.
Расчет количества производственных рабочих проводим по формуле
РСТ=ФД·СПР·КЗ/(ФДР·КМ),
где ФД – действительный годовой фонд времени работы станка;
ФДР – действительный годовой фонд времени рабочих, ч;
ФДР=ФР·КР,
где Фp – номинальный годовой фонд времени рабочего;
ФР=250 дней в году;
Кр – величина коэффициента, учитывающего время отпусков, невыходов рабочего;
Кр=0,85 (при отпуске 24 дня);
Фдр=250·8·0,85=1734 ч;
СПР – количество станков, шт.;
Кз – коэффициент загрузки станков;
Км – коэффициент многостаночного обслуживания;
Рст=4015·244·0,9/(1734·1,7)=299,1 = 299 человек.
Количество производственных рабочих в цехе составляет 299 человек.
Для выполнения вспомогательных работ требуются вспомогательные рабочие. Они составляют (25-35)% от основных производственных рабочих
Рвс=РСТ·0,25=299·0,25=74,78=75 человек.
Инженерно-технические работники (ИТР) составляют (10-12)% от общего числа работающих
Ритр=(299+75)·0,1=34 человек.
Счетно-конторский персонал (СКП) составляет 4% от общего числа работающих
Рскп=(299+75)·0,04=15человек.
Младший обслуживающий персонал (МОП) составляет (2-3)% от общего числа работающих
Рмоп=(299+75)·0,03=11 человек.
Количество работающих в первую смену примем 60% от общего числа работающих.
Таблица. 6.7
Определение состава и численности работающих в цехе
| Категория работающих | Общее число работающих | Число работающих в данной категории в % по отношению к | Число работающих | |||
| числу производствен-ных рабочих | общему числу рабочих | Списоч-ному числу работающих | в первую смену | во вторую смену | ||
| Рабочие | ||||||
| Основные | — | 84,85 | 73,44 | |||
| Вспомогательные | 15,15 | 13,11 | ||||
| Общее число рабочих | — | — | — | |||
| МОП | — | 1,64 | ||||
| Служащие | ||||||
| ИТР | 14,29 | 10,49 | ||||
| СКП | 1,79 | 1,5 | 1,31 | |||
| Всего служащих | — | — | — | |||
| Всего работающих: | — | — | — |
Количество женщин принимаем 30% от общего числа рабочих.
Rж=130 чел.;
Из них в первую смену
Rж1=78 чел.
Таблица. 6.8
Расчёт площадей служебно-бытовых помещений.
| Помещения | Удельная площадь, м2/чел. | Площадь, м2 |
| Санитарно-гигиенические (гардеробные, душевые, туалеты и др.) | 3,16 | 834,24 |
| Общественного питания, включая подсобные помещения кухни | 0,61 | 112,24 |
| Медицинские | 0,13 | 23,92 |
| Культурно-массовые (библиотеки, учебные комнаты) | 0,30 | 55,2 |
| Служебные (цеховые конторы, лаборатории) | 0,70 | 128,8 |
| Общественных организаций | 0,04 | 7,36 |
| Табельной | ||
| Начальника цеха | ||
| Зам. начальника цеха | ||
| Приёмной | ||
| Планово-диспетчерского бюро | ||
| Информационно-множительная служба | ||
| Архив | ||
| БОТ и З | ||
| Планово экономическое бюро | ||
| Комната мастеров | ||
| Итого: |
Таблица. 6.9
Площади цеха
| Назначение | Площадь, м2 |
| Участки основного производства | |
| Складские помещения | |
| Вспомогательные отделения и службы цеха | |
| Итого: |
Выбор конструктивного решения здания цеха
Проектируемый механический цех размещается в одноэтажном производственном здании в одной унифицированной типовой секции, имеющей размеры в плане 60*144м. Площадь, указанной унифицированной типовой секции, составляет 8640 кв.м. Использование унифицированных типовых секций, представляющих собой объемную часть здания и состоящих из нескольких пролетов одинаковой длины, не только ускоряет и удешевляет строительное проектирование, но и позволяет разместить в одном здании несколько цехов, если это не противоречит условиям производства и требованиям противопожарной безопасности. Блокирование нескольких цехов вместе с проектируемым механическим цехом в одном здании способствует сокращению коммуникаций и транспортных расходов. Для здания цеха выбираем сетку колон с шагом 12 м и шириной пролёта 18 м.
Колонны железобетонные серии КЭ-1-01-49 высотой 8,4 м, сечением — крайние 500×500 мм, средние 600×500 мм. Фермы без раскосные серии 1.463-3.
В качестве стропильной конструкции поперечной рамы используем железобетонные беcраскосные фермы серии 1.463-3.
Участки механической обработки, состоящие из непрерывно или переменно поточных линий, расположим параллельно друг другу поперек пролетов
проектируемого цеха. Участки скомпонованы по типу обрабатываемых деталей.
Вспомогательные отделения систем технического и ремонтного обслуживания и обслуживающие ТП подсистемы расположим в стороне от основных технологических потоков по периферии цеха, что позволит рационально рассортировать людские и транспортные потоки, и сгруппировать их по функциональному назначению.
Административно-бытовые помещения размещены в отдельном здании соединённом с цехом переходами.
6,6 Выбор транспортных средств.
В проектируемом механическом цехе в качестве технологического транспорта, а так же для погрузочно-разгрузочных работ применяется мостовые однобалочные краны Q=40 кН и электрокары грузоподъёмностью 5т с подъёмными вилами. В качестве межоперационного транспорта целесообразно применять ручные тележки грузоподъёмностью 0,25 т. оборудованные стеллажами.