Основы проектирования участков и цехов

     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, определяется по формуле: 

   

 

Где С_п.общ - общие число станков в цехе, С_п.общ=70 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: 

   

 

   

 

     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 ремонтного отделения

     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 48м².

     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 = 1000мм (габарит груза); 
А4 = 1000мм (высота стропов); 
А5 = 500 мм (резерв при верхнем положении крюка); 
А6 = 1500 мм (по ГОСТ 7890-67).

   Н=3530+400+1000+1000+500+1500=7930 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 8,4 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

Номер операции	Наименование операции	Оборудование	tшт, мин.
005	Фрезерная	6Т82Г	3,8
010	Фрезерная	6Т82Г	3,0
015	Сверлильная	2Г175	2,9
020	Токарная	1Н713	3,7
025	Шлицефрезерная	53А20	13,4
Итого			26,8

 

     Программа выпуска  шт./год.

     Масса детали 6 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=2 смены.

     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.

     Округлим  расчётное число станков до ближайшего большего целого C_n, и определим коэффициент загрузки для каждой операции по формуле

   

 

     Полученные  значения сведём таблицу 9.2.

     Таблица 9.2 – Количество оборудования на участке.

Модель  станка
6Т82Г	0,55	1	0,55
6Т82Г	0,43	1	0,43
2Г175	0,42	1	0,42
1Н713	0,53	1	0,53
53А20	1,93	2	0,97

 

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

   

 

     В соответствии с данными таблицы 9.2 построим график загрузки оборудования (рисунок 9.1).

 

     

     Рисунок 9.1 – График загрузки оборудования в условиях не поточного  
производства

 

    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.