Проектирование вспомогательных отделений

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 складирования заготовок:

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

g – допускаемая загруженность пола, g=3 ;

k – коэффициент использования площади, k=0, 4;

Д – число рабочих дней в году, 253 дня;

Qз - масса заготовок, обрабатываемых на участке в течение года, определяется по формуле:

где N – программа выпуска деталей, N=120000шт;

G_з – масса заготовки, 17, 1 кг;

Подставив в уравнение известные величины, получим:

Площадь участка для складирования готовых деталей:

;

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

g – допускаемая загруженность пола, g=3 ;

k – коэффициент использования площади, k=0, 4;

Qд - масса готовых деталей, обрабатываемых на учатске в течении года: определяется по формуле:

где Gд – масса готовой детали, 12 кг; подставив ранее найденные значения в формулу, получим:

Площадь склада готовой продукции:

,

Где Q - масса всех готовых деталей обрабатываемых в цеху в течении года. Принимаем Q= 7200 т.

Подставим необходимые значения в формулу и получим:

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

7.2 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).

;

Размещается ИРК в стороне от основных грузопотоков, но не далее 70 м от наиболее удалённого рабочего места, ограждается металлической сеткой.

7.3 Проектирование заточного отделения

Заточное отделение предназначено для централизованной заточки режущих инструментов. Количество заточных станков определяется по нормам [2, стр. 25, табл. 2.6]. Принимаем 5 заточных станка. Площадь заточного отделения определяется по формуле:

Где C_зо – число станков в заточном отделении, 3 станка;

f_уд – удельная площадь на один заточной станок, принимаем 10 м², подставив значения в формулу, получим:

Заточное отделение располагается рядом с ИРК и ограждается стеклянными перегородками.

7.4 Проектирование контрольного отделения

Контрольное отделение предназначено для организации приёмного контроля годных деталей. По степени охвата приёмочный 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 контроле.

1. Определим потребное количество станочников в цеху:

Где С_п.общ - общие число станков в цехе, С_п.общ=80 шт;

F_з – эффективный фонд времени оборудования, F_з =4015, час;

К_з.ср – средний коэффициент загрузки оборудования, К_з.ср=0, 85;

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

К_м – средний коэффициент многостаночного обслуживания, К_м=1, 2;

Подставив в формулы найденные значения величин и коэффициентов, получим:

2.Потребное количество контролёров в серийном и массовом производстве определяется по формуле:

где Но – норма обслуживания, приходящаяся на одного контролёра, по [2 табл. 2.7 стр. 27] принимаем Но=20;

K_сл – коэффициент сложности, K_сл=1, 1 (2 стр. 26);

R_ст – число станочников, обслуживаемых контрольным отделением

3.Площадь контрольного отделения определяется по формуле:

Где f_уд=5 . – удельная площадь, приходящаяся на одного контролёра.

Окончательно получим:

Размещается контрольное отделение в конце цеха, ограждается стеклянными перегородками. Контрольные пункты располагаются в конце участка. Размеры площадок для контрольных пунктов -2x2 метра.

7.5 Проектирование ремонтной базы

Ремонтное отделение служит для проведения межремонтного обслуживания оборудования, а также для несложного текущего ремонта приспособлений и инструмента.

Площадь ремонтной мастерской можно определить по формуле:

;

где, С_n.м. – число станков для мастерской, С_n.м. = 3, (шт.);

f_уд. – удельная площадь, приходящаяся на один станок. f_уд. = 30 (),

Располагается мастерская для ремонта станка и инструмента смежно с инструментальной мастерской (ИРК). Ограждается мастерская металлической сеткой.

7.6 Проектирование отделения для приготовления и раздачи смазочно-охлаждающих жидкостей

Укрупнено площадь отделения СОЖ, может быть определена в зависимости от количества производственного оборудования по рекомендациям [2 стр. 28]: принимаем площадь отделения СОЖ равной 45м².

Площадь склада масел для смазки оборудования можно принять 10…20м². Отделение СОЖ является пожароопасным, потому его выгораживают несгораемыми перегородками (кирпич, бетон) и размещают у наружной стены здания с отдельным выходом наружу.

8. Выбор и обоснование характеристик производственного здания

8.1 Тип здания

Одноэтажные здания имеют ряд преимуществ перед многоэтажными зданиями. Многоэтажные здания применяются только в легком машиностроении при ограниченной площади строительного участка, поэтому принимаем одноэтажное здание. Одноэтажные здания могут иметь полный или не полный каркас. У зданий с полным каркасом вертикальными 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. В массовом строительстве принимают главным образом схему с полным каркасом, которая позволяет использовать унифицированные строительные конструкции и соответствует всем требованиям ЕМС, поэтому применяем схему с полным каркасом.

Кровли зданий могут быть скатными и плоскими; могут быть светоаэрационные фонари (фонарные кровли) и могут не иметь таковых (безфонарные). Принимаем скатную кровлю со светоаэрационным фонарем, так как такая кровля позволит улучшить освещение и аэрацию цеха.

8.2 Габариты

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 м². Если требуется здание с большей площадью, то к УТС добавляют еще одну секцию 72× 72 м. в направлении ширины здания. Для проектируемого цеха принимаем производственное здание, состоящее из одной УТС 72× 72.

8.3 Сетка 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.

Принимаем сетку колонн равной 12 18 м. так как она является основной сеткой и её применение предпочтительно. По периметру здания (под стенами) унифицированный шаг А, равный 12 м следует уменьшить до 6 м.

8.4 Высота пролёта

Высота пролёта определяется как расстояние от уровня пола здания до нижней затяжки несущей фермы. Предварительно высоту пролёта рассчитывают исходя из типа подъёмно-транспортного оборудования, габаритов обрабатываемых деталей, высоты технологического оборудования. Окончательно принимается унифицированное значение высоты пролёта секции, ближайшее к расчетному значению.

Н=А1+А2+А3+А4+А5+А6,

где А1=3530 мм (высота станка 2Г175 - самого высокого на участке);

А2 = 400мм (страховой зазор);

А3 = 280 мм (габарит груза);

А4 = 1000мм (высота стропов);

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

А6 = 1200 мм (по ГОСТ 7890-67).

Н=3530+400+280+1000+500+1200=6910 мм

В соответствии с действующими нормами технологического проектирования (Госстрой СССР, СН 223 - 62) по [2. стр. 8 табл. 2.1] принимаем высоту пролётов в пределах 7, 2 м (рисунок 8.1).

Рисунок 8.1 - Высота пролёта здания цеха

9. Определение потребного количества оборудования в условиях мелкосерийного производства

Исходные данные приведены в таблице 9.1

Таблица 9.1 – Исходные данные

Программа выпуска шт./год.

Масса детали 12 кг.

Определяем программу запуска:

, (шт/год).

Определяем месячную программу запуска:

, (тш/мес).

Определяем среднюю трудоёмкость операции:

Определяем среднюю загрузку рабочего места данной деталью в месяц:

, (мин.).

Определяем удельную трудоёмкость месячной программы запуска детали:

%

где, F_эм =300 часов - эффективный фонд времени оборудования при числе смен в месяц j=45;

Определяем продолжительность выпуска детали за месяц:

, (смены);

Принимаем Ф=1 смену.

Определяем месячный эффективный фонд времени оборудования, соответствующий продолжительности выпуска детали, час:

Определяем расчетное количество станков каждой модели по формуле:

;

где ∑ t_ki - суммарное штучное время использования станка данной модели по технологическому процессу.

Расчётное количество станков модели 6Т13, операция 005 и 015:

Принимаем .

Расчётное количество станков модели 2Г175, операция 015 и 020:

Принимаем .

Расчётное количество станков модели 7523, операция 025:

Принимаем .

Определим коэффициент загрузки для каждой операции по формуле:

Так как К_зi не превышает нормативных значений K_зni, принятое количество станков оставляем без изменения.

Средний коэффициент загрузки станков при обработке детали " Рычаг" определяется по формуле:

По полученным данным строим график загрузки оборудования:

Литература

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.

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.

3. Мамаев В. С., Осипов Е. Г. Основы проэктирования машиностроительных заводов. М.: " Машиностроение", 1974. – 290 с. с ил.

4. Демъянюк Ф. С., Технологические основы поточно-автоматизированного производства. – М.: Высшая школа, 1968. – 700 с.

5. Проектирование машиностроительных заводов и цехов. Справочник. В 6-ти т. Т. 4. /Под ред. Е. С. Ямпольского. – М.: Машиностроение, 1975. -326с.