Файл: Проектирование машиностроительных цехов и заводов. Основные стадии проектирования промышленного предприятия.doc

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 12.01.2024

Просмотров: 397

Скачиваний: 1

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

СОДЕРЖАНИЕ

Проектирование машиностроительных цехов и заводов.

Основные стадии проектирования промышленного предприятия.

Проектирование механических цехов.

Классификация механических цехов.

Основные этапы разработки проекта механического цеха.

Планировка оборудования и рабочих мест в цехе. Определение размера площади цеха. Планировка оборудования. Состав производственных отделений и участков механических цехов определяется характером изготовляемых изделий, тех. процессом, объемом и организацией производства.В поточно-массовом производстве, например в автотракторном, цех называется по наименованию выпускаемого узла или агрегата. Например, цех двигателей имеет участки: «Блок цилиндров», «Коленчатые и кулачковые валы», «Шатуны» и т.п. Участок разбивается на станочные линии по наименованию деталей, например участок «Блок цилиндров» имеет линии «Блок», «Направляющие втулки клапана», «Крышки коренных подшипников» и т.д.В серийном производстве механический цех разбивается на участки (или пролеты) по размерам деталей (участок крупных деталей, участок мелких деталей, участок средних деталей) или по характеру и типу деталей (участок валов, участок зубчатых колес и т.д.)Пролетом называется часть здания, ограниченная в продольном направлении двумя параллельными рядами колонн. Металлорежущие станки участков и линий механического цеха располагают в цехе одним из двух способов: по типам оборудования; в порядке технологических операций. По типам оборудования – этот способ характерен для единичного, мелкосерийного и отдельных деталей серийного производства. Создаются участки станков: токарных, фрезерных, шлифовальных. Последовательность расположения подобных участков однородных станков на площади цеха определяется последовательностью обработки большинства типовых деталей.Так по ходу технологического процесса обработки деталей типа шкив, муфта, фланцы, диски, зубчатые колеса, втулки и т.д. располагаются участки станков в следующей последовательности: Токарные станки Фрезерные Строгальные Радиально и вертикально-сверлильные Шлифовальные (круглошлифовальные). При обработке плоскостных деталей (плита, рама, станина и т.п.) последовательность расположения оборудования будет следующая: Разметочные плиты, Продольно-строгальные, Продольно-фрезерные, Расточные, Сверлильные, Плоскошлифовальные. При размещении станков необходимо стремиться к достижению прямоточности производства и к наилучшему использованию подкрановых площадей. Мелкие станки располагают на площадях, не обслуживаемых кранами.По порядку технологических операций – этот способ характерен для цехов серийного и массового производства. Станки располагаются в соответствии с технологическими операциями для обработки одноименных или нескольких разноименных деталей, имеющих схожий порядок операций. В мелкосерийном и среднесерийном производстве каждая группа станков выполняет обрпботку нескольких деталей, имеющих аналогичный порядок операций, т.к. загрузить полностью все станки линии одной деталью не всегда возможно.Необходимо предусматривать кратчайшие пути движения каждой детали, не допускать обратных, кольцевых или петлеобразных движений, создающих встречные потоки или затрудняющих транспортирование.Основные принципы при размещении станков: Участки, занятые станками, должны быть по возможности наиболее короткими. В машиностроении длина участка составляет 40 – 80 м. Станки вдоль участка могут располагаться в 2, 3 и более рядов. При расположении станков в 2 ряда между ними оставляется проход (проезд) для транспорта. При трехрядном расположении станков может быть два или один проход. В последнем случае продольный проход образуется между одинарныи и сдвоенным рядами станков. Для подхода к станкам сдвоенного ряда (станки расположены друг к другу тыльными сторонами), расположенным у колонн, между станками оставляют поперечные проходы. При 4-х рядном расположении устраивают 2 прохода: у колонн станки располагают в один ряд, а сдвоенный ряд – посередине (см. рис. 3). Станки могут располагаться по отношению к проезду вдоль поперек и под углом (рис. 4). При поперечном расположении станков затрудняется их обслуживание, т.к. нужно предусматривать поперечные проезды. Загрузочная сторона прутковых станков должна быть обращена к проезду, у остальных же станков сторона с приводом обращена к стене или колоннам. Для лучшего использования площади револьверные станки, автоматы, протяжные, расточные, продольно-фрезерные и продольно-шлифовальные располагают под углом. В поточных линиях станки также могут устанавливаться в один или в два ряда. В последнем случае деталь в процессе обработки переходит с одного ряда на другой. В поточных линиях с применением рольгангов или других конвейеров станки могут устанавливаться относительно них параллельно, перпендикулярно, а также могут быть встроены в линию. Расстояние между станками, а также между станками и элементами зданий для различных вариантов расположения оборудования, а также ширина проездов в зависимости от различных видов транспорта регламентирована нормами технологического проектирования. Табл. 8Нормы расстояний между станками и от станков до стен и колонн.

Технико-экономические показатели проекта механического цеха

Проектирование сборочных цехов.

Проектирование внутризаводского транспорта.

Транспортная система на предприятии.

Основные виды подъемно-транспортного оборудования.

Расчет потребного количества подъемно-транспортного оборудования.

Проектирование производственных зданий.

Список литературы.



Подробный расчет потребного количества контролеров производится на основе разработанных контрольных карт. Но это требует значительного времени. На практике контролеров принимают в процентном отношении от числа станочников:

  • в серийном производстве – 5 – 7 % от числа станочников;

  • в массовом производстве – 12 – 15 % от числа станочников.

Площадь контрольных пунктов и контрольного отделения можно определить путем планировки всех рабочих мест работников контроля, оборудования и инвентаря.

Укрупненно:



где Rконтр – количество контролеров;

Sуд = 5 – 6 м2 на 1 работника в контрольном отделении.

коэффициент 1,5 – 1,75 учитывает расположение оборудования инвентаря и проходов.

Часто площадь Sконт.отд принимают равной 3 – 5 % от площади станочного отделения. Контрольное отделение располагается в механическом цехе по пути в сборочный цех, перед промежуточным складом и его выгораживают перегородками. Там должна поддерживаться нормальная температура (t = 20  1С).

Ремонтная база производственного цеха


Предназначается для поведения межремонтного обслуживания производственного оборудования, а также для проведения ремонтных работ (мелкий и средний ремонт).

Количество станков в ЦРБ укрупненно может быть определено в зависимости от количества оборудования механического цеха, обслуживаемого ремонтной базой.

Таблица 11.

Количество оборудования в мех. цехе

Кол-во станков в ЦРБ

Количество оборудования в мех. цехе

Кол-во станков в ЦРБ

до 150

200

300

400

500

600

2 – 4

3 – 5

4 – 6

5 – 7

6 – 8

7 – 9

700

800

1000

1200

1500

9 – 12

10 – 13

12 – 15

15 – 18

18 – 20

Если число станков ремонтной базы не превышает Срем  5 ст., то целесообразно организовать объединенную рем. базу для обслуживания нескольких цехов, особенно при их размещении в одном корпусе.

Число рабочих станочников ЦРБ определяется по числу принятых станков с коэффициентом загрузки з = 0,6 – 0,8 и коэффициентом многостаночного обслуживания Км = 1,05 – 1,1.




Число слесарей – (60 – 100) % от числа станочников,

Число вспомогательных рабочих – (18 – 20) % от числа станочников + слесарей.

ИТР – 9 – 12 % от общего числа рабочих;

Служащих = 1,5 – 2,5 %

МОП – 1,0 – 1,5 %

Общая площадь ремонтной базы определяется по показателю общей удельной площади на единицу основного оборудования ремонтной базы. (см. табл. 12.).

Табл. 12.

Число единиц осн. оборудования, шт.

Общая площадь на ед. осн. оборудования, м2

В т.ч. площадь склада зап. частей.

3 – 6

7 – 10

11 – 15

св. 16

31 – 32

29 – 30

27 – 28

27

4

3,5

3

2,5

Отделение для приготовления и раздачи СОЖ.


Снабжение металлорежущих станков механического цеха СОЖ (эмульсии, содовый раствор, сульфофрезол) может быть организовано следующим образом:

  1. централизованным циркуляционным;

  2. централизованным групповым

  3. децентрализованным.

При централизованном циркуляционном способе СОЖ подается к станкам по трубопроводам и отработанная жидкость самотеком по подземным трубопроводам возвращается к установке. Применяется в цехах, имеющих большое количество однотипных станков, работающих на одинаковых по составу СОЖ.

При централизованном групповом способе СОЖ по трубам из центральной установки подается к разборным кранам, распределяющим жидкость по группам станков или по отдельным станкам. При этой системе отработанные эмульсии и водные растворы отводятся в канализацию, а отработанное масло передается для регенерации. Применяется в цехах, имеющих большое количество разнотипных станков, требующих разных по составу охлаждающих жидкостей.

Децентрализованный – предусматривает подачу СОЖ в таре; отработанные жидкости удаляются также, как и в предыдущем случае. Применяется в цехах с небольшим количеством станков.

Центральная установка располагается у наружной стены здания и имеет непосредственный выход наружу.

Годовой расход СОЖ определяется по формуле:

, т/год

где qi – расход охлаждающей жидкости на 1 станок в сутки, кг;



Сп – количество станков;

253 – число рабочих дней в году.

Таблица 13.

№ п/п

Оборудование

Марка СОЖ или масла

Расход в сутки на
1 ст.

1.
2.

3.

4.

5.

6.


Одношп. ток. автомат, резьбофрезерный, резьбонарезной

Резбошлифовальный

Зубообрабатывающий

Многошпиндельный автомат

Электроискровой

Металлорежущий


сульфофрезол
сульфофрезол

сульфофрезол

сульфофрезол

керосин

эмульсол

сода

индустр. масло 20, 30, 45

2,3 кг
2,5 кг

4,1 кг

5,4 кг

2,5 кг

0,3 кг

0,03 кг

0,25 кг – мелк. обор.; 0,44 кг – среднее; 0,7 - крупное


Площадь отделения для приготовления и раздачи СОЖ определяется укрупненно в зависимости от количества производственного оборудования.

Таблица 14.

Кол-во обор.

30 – 60

60 – 100

100 – 200

200 – 300

300 – 400

Sсож, м2

35 – 40

40 – 50

50 – 75

75 – 100

100 - 120


Площадь склада масел: Sм = 10 – 20 м2.

Отделение для переработки стружки.


Современные станки, оснащенные десятками режущих инструментов и работающие на высоких скоростях, дают до 100 кг стружки в час. В целом на машиностроительных предприятиях страны в настоящее время образуется 6 – 7 млн. т. стружки в год. Это сделало необходимым разработку многих специальных средств для уборки и утилизации стружки. Наиболее эффективный способ переработки стружки – ее брикетирование. Брикет имеет форму цилиндра 140 – 180 мм, h = 40 – 100 мм, массой 5 – 8 кг.

Стружка может перерабатываться также в пакеты, однако по эффективности они уступают брикетированию. Особые трудности вызывает переработка стальной витой (сливной) стружки, которая предварительно должна дробиться для обработки на станке путем применения спец. стружколомов, экранов и т.п.

Схема уборки стружки.

  1. Дробление на станке.

  2. Транспортирование в люк или короб.

  3. Транспортирование от станка к сборным коробам (у проездов).

  4. Транспортирование в отделение.

  5. Переработка стружки в брикеты (пакеты).


Для уборки стружки из рабочей зоны современные многошпиндельные станки имеют специальные устройства шнекового, скребкового или инерционного типа, которые перемещают стружки в короб или люк, расположенные с тыльной стороны станка.

Т
Рис. Секция винтового конвейера.
ранспортирование стружки от станков к сборным коробам или бункерам производится при помощи электротележек и погрузчиков, электротельферов на монорельсе, мостовых кранов, кран-балок, транспортеров. Сборные короба транспортируются в отделение для переработки стружки теми же транспортными средствами. Наиболее эффективно применение транспортеров или конвейеров, расположенных под полом. В этом случае применяются конвейеры следующих типов: шнековые (винтовые), скребковые, ершово-штанговые, цепные, пластинчатые, ленточные, инерционные, гидравлические, пневматические и др.

В


Рис. Секция скребково-штангового конвейера.

интовой (шнековый) конвейер состоит из неподвижного желоба. внутри которого вращается вал с винтом. Недостаток – малая длина стружки и ограниченная длина винта (3 – 4 м).

Скребково-штанговый конвейер состоит из желоба 1, штанги 2 с шарнирно закрепленными на ней скребками 3, направляющей планки 4 и при движении штанги в направлении стрелки, скребки, упираясь тыльной стороной в штангу занимают вертикально положение и сдвигают лежащую впереди стружку. При движении штанги назад скребки, встречая сопротивление стружки, поворачиваются вокруг осей 6 и скользят по поверхности стружки. Приводом служит пневмо- или гидроцилиндр с золотниками. Применяется для чугунной стружки, можно устанавливать конвейер под углом до 30, что обеспечивает механизированную погрузку в тару.

Ершово-штанговый конвейер имеет наклонные шипы 1, приваренные к штанге 2, которая совершает возвратно-поступательные движения по желобу 3. На внутренней стороне желоба имеются приваренные шипы 4.

При рабочем движении штанги витая стружка захватывается шипами 1 и проталкивается по желобу. При возвратном движении штанги шипы 1 проскальзывают сквозь стружку, не захватывая ее, а шипы 4 удерживают стружку.

Недостатки механических конвейеров – быстрый износ, сложность ремонта, ограниченное применение. Поэтому в ряде случаев более выгодно применять гидравлические и пневматические конвейеры.


Гидроконвейеры – служат для транспортирования мелкой стружки из любого металла при обилии СОЖ.

Пневмоконвейеры – для транспортирования чугунной и мелкой алюминиевой и стальной стружки.

Площадь отделения для сбора и переработки стружки определяется в зависимости от количества производственного оборудования цеха по таблице.

Табл.

Кол-во станков

до 60

60 – 100

100 – 200

200 – 300

300 – 400

Sотд, м2

65 – 75

75 – 85

85 – 105

110 – 125

130 – 180




Рис. Секция ершово-штангового конвейера



Складские помещения.

Цеховой склад материалов и заготовок.


Предназначается для хранения запасов пруткового и другого материала и заготовок (отливок, поковок, штамповок и др.) и по возможности должен быть объединен с заготовительным отделением. Такие склады устраиваются при механических цехах единичного и серийного производства. В цехах поточно-массового производства вместо таких складов предусматриваются складские площадки в начале каждой поточной линии (а в конце линии – площадки для временного хранения готовых деталей).

Запас материалов и заготовок должен быть невелик и содержать минимум, необходимый для бесперебойной работы станков.

Табл.

Род материала и заготовок

Нормы запаса на складе в днях

ед. пр-во

м/сер.

ср/сер.

кр/сер.

массовое

1. Сортовой материал, мелкие и средние отливки и поковки

10

8

6

4

2 (на площадках)

2. Крупные отливки и поковки

10

8

6

1,5

0,5 (на площадках)

Для достижения прямого и кратчайшего пути движения материалов и заготовок склад располагают в начале цеха, при этом он может размещаться:

  • в начале цеха поперек пролетов здания;

  • в отдельном пролете, перпендикулярно пролетам механического цеха;

  • под эстакадой, примыкающей к зданию цеха и расположенной перпендикулярно его пролетам.