книги / Расчёт потребного количества технологического и транспортного обрудования в курсовом и дипломном проектах
..pdfВ курсовом (дипломном) проекте принимается рав ным АГуж механического участка, рассчитываемому по формуле
(6.5)
где АТВ„ - коэффициент выполнения норм на участке базового предприятия; Х гшт.-к| “ суммарная проектная трудоемкость со гласно форме 5.1; суммарная нормированная трудоем кость типовой детали на базовом предприятии.
Ведомость оборудования для сборочных работ оформляет ся аналогично ведомости механосборочного отделения цеха по форме 6.1.
Для упрощения работ ведомость оборудования механиче ских цехов условно составляется по перечню оборудования про ектируемого участка, количество каждого вида оборудования определяется умножением количества оборудования одного ти поразмера на число механических участков.
Если есть возможность, то номенклатура оборудования по остальным участкам, кроме типового, устанавливается по дей ствующей номенклатуре базового предприятия (с заменой уста ревших моделей на более современные).
Общее количество оборудования в цехе должно соответст вовать рассчитанному значению Сц.
7. РАСЧЕТ ГРУЗООБОРОТА ЦЕХА
Грузооборотом учитываются массы перемещаемых основ ных и вспомогательных материалов, заготовок, полуфабрикатов, готовых деталей и изделий, а также производственных отходов. В связи с тем, что грузооборот вспомогательных материалов обычно составляет небольшую долю в общем грузообороте ме ханических цехов, при укрупненных расчетах его не учитывают.
Результаты расчетов сводятся в форму 7.1.
Все расчеты грузооборота выполняются по следующей формуле:
|
й =<7,’Пир |
Умех, |
(7.1) |
где Q, - |
общая масса грузооборота /-го вида грузов (например, |
||
поковок, |
штамповок, отливок, |
готовых деталей |
или изделий |
и т.д.), т; qt - единичная масса соответствующих грузов типовой детали, т; Ппр - приведенная программа выпуска типовой дета ли, шт.; Умех - количество механических участков.
Форма 7.1
Сводная ведомость грузооборота цеха
Цех (участок) получает |
Цех (участок) отправляет |
грузы
Заготовки из литья: чугунного стального цветного
Заготовки штамповок
Прокат и т.д.
Полуфабрикаты из ПРОСК Полуфабрикаты из смежных цехов: тер мического, метал локонструкций и т.д.
Итого...
масса в год, т
грузы
Полуфабрикаты в ПРОСК
Полуфабрикаты в смежные цехи: терм,
покрытий, металлокон струкций и т.д. Производственные от ходы Готовые детали на сборку
Готовые собранные из делия
масса в год, т
Масса полуфабрикатов, транспортируемых из промежуточ ного склада полуфабрикатов (ПРОСК) на участки и в него с участков, учитывается только при серийном производстве, ко гда обработка ведется партиями, а промежуточные заделы хра нятся в ПРОСК. Крупные полуфабрикаты (массой более 0,1 т) хранятся на участках.
Общая масса грузов, транспортируемых в ПРОСК и обрат но, может быть приближенно определена по формуле
где i - количество операций по технологическому процессу ти повой детали; п - коэффициент, учитывающий выполнение опе раций без завоза в ПРОСК, принимаемый в пределах 0,25-1,0 (для крупносерийного производства коэффициент ц меньше, а для мелкосерийного больше, он также уменьшается с увеличе нием массы заготовок от 0,03 до 0,1 т); <7„олуф - средняя масса полуфабрикатов типовой детали, транспортируемых в ПРОСК,
Яполуф — (?заг ^ Ягот ) / 2 , |
( 7 .3 ) |
где g'jar, qwl - соответственно масса заготовки и готовой детали, т. Масса производственных отходов равна разности годовых
масс заготовок и готовых деталей.
Масса заготовок, отправляемых в термоцех, составляет 3080 % от общей массы всех заготовок (в зависимости от тех процесса).
Общий грузооборот равен сумме получаемых и отправляе мых грузов.
8. ВЫБОР И РАСЧЕТ ПОДЪЕМНО-ТРАНСПОРТНЫХ СРЕДСТВ
В разделе обосновывается выбор подъемно-транспортных средств для различных транспортных операций, охватываемых проектом цеха, и выполняются расчеты, связанные с определе нием количества этих средств или их технологических характе ристик.
В каждом случае необходимо выбрать такой вид транспор та, который бы обслуживал производство более рационально и экономно (с минимальным количеством перевалок, наимень шими затратами времени на погрузочно-разгрузочные работы, максимальным облегчением труда рабочих и т.д.), комплексная проблема распадается на задачи выбора и расчета подъемно транспортных средств для межцеховых и внутрицеховых (меж участковых) перевозок.
8.1.Выбор подъемно-транспортных средств для межцеховых
ивнутрицеховых перевозок
Подъемно-транспортные средства для межцеховых и внут рицеховых перевозок выбираются с учетом общей массы этих перевозок и характера транспортных связей в соответствии с ве домостью грузооборота цеха, а также с учетом единичной мас сы, габаритов перевозимых грузов и расстояний, на которые пе ремещается груз.
Для межкорпусных перевозок на расстояние более 500 м, а также для перевозок грузов больших габаритов и масс приме няют железнодорожный и автомобильный транспорт. Эти виды транспорта загрязняют воздух цеха. Поэтому в местах погрузоч но-разгрузочных работ внутри цеха должна быть предусмотрена приточно-вытяжная вентиляция. Применение железнодорож ного и автомобильного транспорта для внутрицеховых перево зок не допускается.
При расстоянии между цехами 150-500 м и единичной мас се груза до 1т применяют (если габариты грузов это допускают) электротягачи с прицепными тележками. Предпочтение отдает ся перевозке грузов в таре.
В массовом и частично крупносерийном производстве с ог раниченным числом адресов груза используют подвесные кон вейеры толкающего типа с адресованием грузов. Длина пути пе ревозки - до 1000 м.
Для разгрузки (загрузки) железнодорожного и автомобиль ного транспорта, а также электротягачей применяют электрока ры. Разгрузку (загрузку) электротягачей выполняют с помощью кранов-штабелеров.
Для внутрицеховых перевозок мелких грузов на расстояние до 50 м можно также использовать ручные тележки грузоподъ емностью 0,05; 0,1; 0,25 т и электрокары.
Более подробно эти вопросы рассмотрены в работах [9, гл. Ill; 8, гл. XII, §4].
8.2.Выбор подъемно-транспортных средств для внутриучастковых перевозок
Выбор подъемно-транспортных средств для внутриучаст ковых перевозок определяется формой организации производст ва на участке (поточная или непоточная). При поточной форме
организации производства маршрут внутриучастковых перево зок регламентирован, а детали производятся на всех (или почти на всех) станках поточной линии. При этом возможна различная степень синхронизации операций.
При низкой степени синхронизации средства межопераци онной транспортировки должны обеспечить свободный ритм межоперационного перемещения заготовок. С этой целью ис пользуются неприводные конвейеры-склизы, лотки, непривод ные рольганги.
При малой массе заготовок и одновременно малой дли тельности операций допускается ручная межоперационная пе редача заготовок в таре. При этом общая масса такой тары «брутто» не должна быть больше 5 кг, а периодичность переда чи - меньше 30 мин.
При более высокой синхронизации операций (примерно 0,75 и выше) применяются приводные роликовые и подвесные кон вейеры; для перемещения больших масс используются привод ные тележки. При больших массах перемещаемых заготовок (на пример, блоки цилиндров, корпуса различных приводов и т.д.) должны предусматриваться отводы от конвейеров к станкам.
Для установки и снятия заготовок массой более 15 кг, а также для их передачи на станок, установленный в противопо ложном ряду рольганга, применяются электро- и пневмотали на монорельсах. Для установки и снятия заготовок, расположенных в одном ряду, используются также консольные краны.
При непоточной форме организации производства заготов ки к рабочим местам могут передаваться через ПРОСК (если масса заготовки не превышает 100 кг). В этом случае заготовки из ПРОСК к рабочим местам и обратно перемещаются в стан дартной таре на электротележках (электрокары). Электротележ ки оборудуются автономным поворотным краном или обслужи ваются подъемными средствами участка (если они требуются на рабочих местах для установок и съема деталей).
Крупные заготовки (массой более 100 кг) хранятся у рабо чих мест. Их установка и съем со станка осуществляются кон сольными кранами (один на два станка). Для межоперационного перемещения применяются кран-балки (преимущественно под весные) или опорные краны (если их грузоподъемность свыше
5 т). С помощью опорных кранов осуществляются также внут рицеховые перемещения заготовок (если требуется, в сочетании со специальными тележками для передачи из пролета в пролет).
Более подробно этот вопрос рассмотрен в работах [9, гл. III; 8, гл. XII, §3].
8.3. Расчет подъемно-транспортных средств
Необходимо определить потребное количество выбранных кранов и электрических тележек по каждому типоразмеру. Фор мулы расчета количества этих средств для межцеховых и внут рицеховых перевозок приведены в работе [9, гл. III, §7].
При использовании этих формул надо учесть следующее: 1. Годовой грузооборот определяется по цеховой ведомости
грузооборота привозимых или отвозимых грузов, в которой должны быть выделены раздельно одно- и двухсторонние сис темы перевозок. По двухсторонней системе перевозятся грузы, которыми можно загружать транспортное средство в обоих ко нечных пунктах перевозок (например, в ПРОСК и на участке, в термоцехе и на участке). Все остальные перевозки выполня ются по односторонней системе перевозок.
2.Коэффициент неравномерности принимается равным 1,20-1,25.
3.Количество кранов (кран-балок) должно быть проверено
сучетом длины их зоны обслуживания.
4.Количество поворотных (консольных) кранов, подвесных талей и тельферов принимается из плана участка.
Для приводных конвейеров расчетной величиной является
скорость конвейера, которая определяется по методике [9, гл. III, § 7]. При этом шаг подвесок выбирается с учетом плана расположения оборудования линии. Расчетная скорость конвей ера сравнивается с допустимой, при необходимости выбирается другой вид конвейера с учетом работы [9, гл. III, § 5].
Все расчеты кранов и конвейеров проводятся применитель но к проектируемому участку (линии).
8.4. Определение потребного количества транспортных средств
Для своевременного и регулярного транспортирования гру зов необходимо обеспечить цехи и весь завод достаточным ко личеством тех или иных подъемно-транспортных средств.
Степень обеспеченности оборудования цеха механизиро ванными подъемно-транспортными средствами определяется отношением количества единиц производственного оборудова ния, обслуживаемых механизированными подъемно-транспорт ными средствами, к общему числу единиц производственного оборудования цеха.
Необходимое количество подъемно-транспортных средств, зависящее от условий производства, можно определить:
а) путем подробного расчета по каждому виду транспорта на основе веса перемещаемых грузов;
б) на основе опытных данных.
Расчет потребного количества мостовых кранов по первому способу, т.е. на основе веса перемещаемых грузов и количества крановых операций, выполняют в следующем порядке:
1. Намечают количество деталей Д подлежащих транспор тированию краном в течение года, на основе общей номенкла туры деталей по годовой производственной программе.
2. Исходя из среднего количества переходов общей детали от одного рабочего места к другому, включая и склады, т.е. среднего количества крановых операций на одну деталь /, опре деляют общее количество крановых операций в год для транс портируемых краном деталей Jr, для этого умножают среднее число Переходов одной детали от одного рабочего места к дру гому / На количество деталей Д подлежащих транспортирова
нию в течение года, т.е. |
|
Jr = D i . |
(8.1) |
3. По Полученному годовому числу крановых операций Jr определяют число крановых операций в одну смену Усм; его по лучают путбМ деления годового числа операций Jr на общее ко личество сМеН за все годовое количество дней (суток) Ф т (Ф - количество Рабочих дней в году, т - количество рабочих смен в сутки):
J r |
P i |
(8.2) |
|
Ф-т |
Ф -m |
||
|
4.Исходя из длины технологической линии, определяют среднюю длину пути крана (туда и обратно) на одну крановую операцию (/ср, м).
5.Зная скорость движения крана по его характеристике, находят время /кр (мин), потребное на пробег крана за одну кра новую операцию, путем деления средней длины пути крана (ту да и обратно) /ср (м) за одну крановую операцию на среднюю скорость движения крана Vcp(м/мин), т.е.
tкр |
(8.3) |
6. Полученное время tKp, потребное на пробег крана за одну крановую операцию, умножают на число крановых операций
в смену JCM, в результате чего получают время Я» (мин), потреб ное на пробег крана за все крановые операции в одну смену:
Ткр =/‘кр |
Л, |
/ср |
P i |
(8.4) |
|
Vcp Ф -m |
|||||
|
|
|
7. Определяют время на загрузку крана деталями Г3 и раз грузку крана Гр в смену (в минутах), умножая время загрузки Л, и разгрузки /р крана в минутах для одной операции на число всех крановых операций в смену Jcu, т.е.
|
Т, - U |
Jc>*~ ^ . |
> |
(8.5) |
|
|
Ф • тп |
|
|
|
~ |
*^см - 1р _ |
|
(8.6) |
|
|
НФ m |
|
|
(/р и t} принимаются по практическим данным). |
|
|||
8. |
Суммируя время пробега крана в смену Гкр, время на за |
грузку Г, и разгрузку Гр крана в смену, получают общее время работы крана в смену Гсм (мин):
|
D i |
|
л |
|
+ /, +/р • (8.7) |
||
|
— |
||
Т'см = Т кр = Т г + Т р = Л м ( / кр + t 2 + t p ) - |
Ф от уср |
’ |
Р |
|
|
|
/ |
9. Разделив полученное общее время работы крана в смену Гсм (мин) на действительный (расчетный) фонд времени его ра боты в см ену(м ин), получают необходимое расчетное количе ство кранов Кр, т.е.
Кр |
I s L |
= l см. |
(8 |
.8) |
|
Л |
/• * |
||||
|
|
|
|||
или |
|
|
|
|
|
D i |
|
ср + t3+tp |
|
|
|
|
|
(8.9) |
|||
К„ |
|
f - k |
|||
Фот |
|
|
|
где/ - номинальный фонд времени работы крана в смену (коли чество минут в рабочую смену), мин; к - коэффициент, учиты вающий простой крана из-за ремонта.
Если подсчитанное количество получилось дробным чис лом или целым числом с дробью, оно округляется до целого, на зываемого принятым количеством кранов Кпр.
10. Делением расчетного числа кранов Кр на принятое Кпр определяют коэффициент их использования (загрузки) по вре мени г|кр, т.е.
(8.Ю)
кпр
Вслучае неравномерности загрузки кранов по сменам про изводится расчет на каждую смену отдельно - по количеству деталей, транспортируемых в течение смены; количество кранов принимается по смене с наибольшим количеством транспорти руемых деталей.
Величина коэффициента загрузки кранов по времени в за висимости от условий и характера производства бывает различ ной; для механических и сборочных цехов средний коэффици ент загрузки равен примерно 0,75.
Упрощенно количество мостовых кранов в пролете опреде ляют исходя из длины обслуживаемого пролета. Например, для механических и сборочных цехов принимают один кран на каж дые 50-60 м длины пролета, для литейных цехов - один кран на каждые 30-50 м, для кузнечных цехов - один кран на каждые 40-50 м.
При значительной загруженности, особенно крупных кра нов, целесообразно составлять графики их работы, в которых должна быть отражена увязка их работы во времени и простран стве, т.е. должны быть показаны продолжительность работы кранов на отдельных операциях, длина проходимого ими пути и распределение обслуживаемых мест с указанием, не закрывает ли один кран другому путь для движения.
Пример. Подсчитать потребное количество мостовых 5-тонных кранов в одном пролете механического цеха, в кото ром краном должны транспортироваться 16 000 деталей в год (D) весом свыше 400 кг каждая (детали меньшего веса перево зятся электротележками). Среднее число переходов одной дета ли со станка на станок, включая перегрузку в двух складах, при нимаем равным 5; таким образом, на каждую деталь будет пять крановых операций (/).
Средняя длина пути за одну операцию /ср = 45 м при сред ней скорости движения крана Vcp= 50 м/мин (максимальная ско рость 110-120 м/мин).
Время загрузки (/,) и разгрузки (/р) крана на одну крановую операцию можно принять в среднем по 2 мин.
При номинальном фонде времени крана в одну смену f - - 480 мин, коэффициенте т|кр = 0,98, учитывающем простой крана из-за ремонта, количестве рабочих дней в году Ф = 250 и двухсменной работе (т) расчетное количество кранов
К
р 1Ъ\)1 48U •У,У8
Принимая два крана, находим коэффициент использования (загрузки) кранов по времени: