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 С_тр, ст. час	13,03
Трудоемкость на 1 комплект по участку 1 С_тр1, ст. час	3,33
Трудоемкость на 1 комплект по участку 2 С_тр2, ст. час	4,036
Трудоемкость на 1 комплект по участку 3 С_тр3, ст. час	2,74
Трудоемкость на 1 комплект по участку 4 С_тр4, ст. час	2,929
Годовая программа N, шт.
Действительный фонд времени работы станка в одну смену F_d, час.	2007,5
Количество смен работы станков в сутки m
Коэффициент использования оборудования К_и	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;

Ф_д — эффективный фонд времени оборудования.

Для крупносерийного производства Ф_д=4015 часов. [ 20,стр 48]

Подставив соответствующие значения, получим:

Таблица. 6.3

Номер участка	Кол-во станков
Участок 1 С_пр1
Участок 2 С_пр2
Участок 3 С_пр3
Участок 4 С_пр4
Общее количество станков в цехе С_пр

Площадь, занимаемая участками механической обработки

где Н_с — удельная площадь (табл. 17 [1]), Н_с=25 м².

Таблица. 6.5

Обозначение и наименования	Величина
F_пр1 - площадь участка 1, м.кв.
F_пр2 – площадь участка 2, м.кв.
F_пр3 – площадь участка 3, м.кв.
F_пр4 – площадь участка 4, м.кв.
F_пр – площадь основного производства, м.кв.

Выбор варианта складирования в цехе

Площадь склада заготовок

(6.2)

где t_пл — планируемый срок запаса, дней;

Q_S — вес материалов и заготовок на один комплект, т;

q — допустимая нагрузка на единицу площади;

k_i — коэффициент использования полезной площади склада.

Для данного типа производства и габаритов и массы заготовок принимаем t_пл=4 дня, q=2 т/м², k_i=0,5.

Подставив соответствующие значения, получим

103,43 м².

Площадь склада готовых изделий рассчитывается по формуле

(6.3)

Для склада изделий t_пл=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			F_мех=1,3(22…28)С_мех
2. Ремонтная база энергетика			F_э=0,35F_мех	82,95
3. Мастерская для ремонта инструмента и приспособлений	0,03		F_присп=С_присп(17…22)
4. Заточное отделение			F_з=С_з(10…12)
5. Участок сбора и регенерации СОЖ			F_СОЖ=(0,04…0,06)S_мо
6. Участок по переработке стружки			F_стр=(0,03…0,04)S_мо
7. Инструментально-раздаточная кладовая			F_инстр=0,35С_пр	85,4
8. Кладовая абразивов			F_абр=0,4С_абр	11,2
9. Кладовая вспомогательных материалов			F_всп=0,1(С_пр+i)	24,4
10. Кладовая масел			F_масел=(0,1…0,12)(С_пр++С_мех+С_присп+С_з)	29,81
11. Помещение для компрессорных установок			F_к=(0,006…0,008)S_оп	42,7
12. Секция наладки оборудования			F_н.об=10С_н
13. Трансформаторная подстанция			F_тр=0,01S_оп
14. Вентиляторная			F_вент=(0,05…0,075)S_оп
15. Служба КСП
16. Служба ОТК			F_ОТК=0,6R_раб_S	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

Р_СТ=Ф_Д· С _ПР· К _З/(Ф_ДР· К _М),

где Ф_Д – действительный годовой фонд времени работы станка;

Ф_ДР – действительный годовой фонд времени рабочих, ч;

Ф_ДР=Ф_Р· К _Р,

где Ф_p – номинальный годовой фонд времени рабочего;

Ф_Р=250 дней в году;

К _р – величина коэффициента, учитывающего время отпусков, невыходов рабочего;

К _р=0,85 (при отпуске 24 дня);

Ф_др=250·8·0,85=1734 ч;

С _ПР – количество станков, шт.;

К _з – коэффициент загрузки станков;

К _м – коэффициент многостаночного обслуживания;

Р_ст=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

Р_вс=Р_СТ·0,25=299·0,25=74,78=75 человек.

Инженерно-технические работники (ИТР) составляют (10-12)% от общего числа работающих

Р_итр=(299+75)·0,1=34 человек.

Счетно-конторский персонал (СКП) составляет 4% от общего числа работающих

Р_скп=(299+75)·0,04=15человек.

Младший обслуживающий персонал (МОП) составляет (2-3)% от общего числа работающих

Р_моп=(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.

R_ж=130 чел.;

Из них в первую смену

R_ж1=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.