Проектирование машиностроительных цехов и заводов

Стадии проектирования промышленного предприятия. Структура завода с полным производственным циклом. Этапы разработки проекта механического цеха. Расчет количества оборудования. Транспортная система, вспомогательные отделения и складские помещения.

Рубрика Производство и технологии
Вид учебное пособие
Язык русский
Дата добавления 30.12.2013
Размер файла 1,2 M

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Подвесной транспорт может быть автоматического и дистанционного управления. Этот вид транспорта широко применяется для перемещения грузов между рабочими местами.

Наиболее распространенный вид подвесного транспорта - конвейеры, среди которых выделяют грузонесущие, толкающие и грузотянущие. Имеются также комбинированные конструкции конвейеров.

У грузонесущего конвейера каретки с подвесками для грузов прикреплены к тяговому элементу (цепи) и перемещаются по постоянной трассе подвесных путей, вдоль которых тянется цепь. Конвейер может быть оснащен системой автоматического адресования подвесок с грузом.

У подвесных толкающих конвейеров тяговый элемент не прикреплен к грузовой тележке, которая движется по отдельному (нижнему) грузовому пути при помощи толкателя, прикрепленного к тяговой цепи, движущейся на каретках по своему верхнему тяговому пути. Наличие двух раздельных путей: тягового и грузового дает возможность свободного включения и отключения грузовых тележек от тяговой цепи и переход их на другие пути, что является важнейшей конструктивной особенностью этого типа конвейера. Применяется в массовом и серийном производстве. Грузоподъемность - 32, 125, 500, 1250 кг. Диапазон скоростей - 0,8 - 24 м/мин.

Рис. Грузонесущий (а) и подвесной толкающий конвейеры

Подвесные грузотянущие конвейеры служат для транспортирования груза на напольной тележке, перемещаемой по полу при помощи захвата или толкателя, укрепленного на каретке, которая перемещается по подвесному пути. Преимуществами грузотянущих конвейеров являются:

свободный ввод и вывод тележек из сферы действия движущейся цепи;

возможность транспортирования более тяжелы грузов (2,5 т и более), чем на грузонесущих и толкающих конвейерах;

возможность взаимодействия с напольно-тележечным транспортом.\

Рис.Подвесной грузотянущий конвейер

4.2.4 Напольные конвейеры и транспортеры

Этот вид транспорта широко распространен в поточно-массовом и поточно-серийном производстве в основном для передачи деталей и узлов. В серийном производстве конвейеры должны быть универсальными, т.е. учитывать габариты, вес и конфигурацию деталей.

Существует несколько типов напольных конвейеров:

Роликовые конвейеры (рольганги) получили широкое распространение в механических и сборочных цехах. Особенно удобны такие конвейеры для транспортирования корпусных деталей массой 25 - 100 кг с плоской опорной поверхностью, а также для мелких деталей в таре.

Они могут быть приводными и неприводными, горизонтальным и наклонными (уклон 1 - 3%). Кроме того, они делятся на стационарные и переносные или передвижные, монтируемые на колесах. Как разновидность применяются шариковые конвейеры. Неприводные роликовые конвейеры допускают возможность разветвления путей с помощью переходных секций. В приводных роликовых конвейерах вращение передается на все рабочие ролики. скорость передвижения на таком конвейере до 9 м/мин. Приводные конвейеры применяют главным образом для внутрицехового транспортирования готовых деталей и узлов на расстояние до 30 м. Приводные и неприводные конвейеры применяются для грузов массой до 1200 кг.

Скаты выполняются в виде желобов, длиной до 10 м с уклоном 1:15 - 1:10 и служат для перемещения тел вращения.

Склизы выполняют с уклоном 1:5 и применяют для перемещения плоских деталей, либо деталей в таре.

Пластинчатые конвейеры применяются в сборочных поточных линиях в качестве технологического транспорта. Эти конвейеры состоят из станины, по концам которой установлены 2 звездочки, приводная и натяжная. Бесконечный настил, состоящий из отдельных металлических или деревянных пластин прикреплен с одной или двум тяговым цепям. Настил для крупногабаритных деталей располагают на уровне поля. Длиа до 200 м., ширина настила 400 - 1600 мм; скорость 2 - 5 м/мин.

Ленточные конвейеры в машиностроении применяются редко и служат в основном для транспортирования мелких деталей.

Для транспортных операций используются также различные разновидности тележечных, шагающих конвейеров, конвейеры на воздушной подушке.

4.3 Расчет потребного количества подъемно-транспортного оборудования

Для своевременного обеспечения цехов материалами, заготовками, деталями и узлами необходимо определять потребное количество подъемно транспортных средств.

Для точного определения следует учитывать массу грузов, путь перемещения, время, затрачиваемое на подъем грузов и многие другие условия.

Количество элементов напольно-тележечного транспорта (электротележки, электроштабелеры, погрузчики и т.п.) определяют по формуле:

гдеQ - годовой грузооборот, т;

qэ - грузоподъемность электротележки,т;

Тэ - общее время пробега (оборот) электротележки, мин;

К1 - коэффициент неравномерности;

К2 - коэффициент использования грузоподъемности ( 0,8);

Фдо - действительный годовой фонд времени работы оборудования при соответствующем числе смен, час;

m = 1 или 2 коэффициент, учитывающий одно или двухстороннюю систему перевозок;

Общее время пробега электротележки:

Тэ = Тпр + Тпр + Тз,

гдеТпр - время пробега эл. тележки в оба конца, мин

Тп - время погрузки, мин;

Тр - время на разгрузку, мин;

Тз - время случайных задержек (примерно 10% на каждый рейс), мин;

Время пробега эл. тележки в оба конца:

гдеl - среднее расстояние при маршрутных перевозках;

v - среднетехническая скорость электрокары;

Количество мостовых кранов для механических цехов:

гдеn - число деталей, транспортируемых в смену;

i - среднее число транспортных операций на одну деталь;

Ткр - общее время пробега крана, мин;

Тсм - время работы в смену, мин;

Ткр = Тпр + Тпр + Тз,

гдеТпр - время пробега эл. тележки в оба конца, мин

Тп - время погрузки, мин;

Тр - время на разгрузку, мин;

Тз - время случайных задержек (примерно 10% на каждый рейс), мин;

где l - средняя длина пробега крана (приближенно принимается равной половине длины обслуживаемого участка), м;

v - средняя скорость движения крана в м/мин (30 - 80 м/мин).

Для сборочных работ количество подъемных кранов определяется на основе графиков сборки, в которых приводится время работы крана на каждой операции.

Укрупненно для механических цехов принимается 1 крана на 40 - 80 м длины пробега, а для сборочных работ на 30 - 50 м.

При расчете подвесных конвейеров используют скорость или производительность:

или

гдеQ - производительность конвейера в шт/час;

- такт работы в мин;

l - шаг подвесок в м;

n - количество изделий на одной подвеске, шт.

Для конвейеров, обслуживающих станочные линии, скорость принимается 1 - 6 м/мин (при массе изделий 30 - 50 кг скорость принимают не более 3 м/мин). При необходимости создания запаса на конвейере в расчет вводят коэффициент увеличения производительности (до 5).

При обслуживании подвесным конвейером сушильных, моечных или лакокрасочных камер скорость его определяется:

гдеL - общая длина рабочего участка камеры;

То - технологическое время обработки;

5. Проектирование производственных зданий

5.1 Классификация зданий

Производственные здания в зависимости от процессов происходящих в них делятся на:

основные производственные;

обслуживающие;

вспомогательные

По планировочным решениям и эксплуатационным режимам различают:

одно- и многоэтажные;

со световыми фонарями и безфонарные;

крановые и бескрановые;

отапливаемые и неотапливаемые (горячие цеха);

с плоским и скатными кровлями;

с наружным отводом атмосферных вод и с внутренними водостоками.

5.2 Основные направления в проектировании современных производственных зданий

К числу факторов, определяющих основные направления при проектировании современных промышленных зданий является минимум экономических затрат на строительство и минимальные сроки строительства при удовлетворении требований технологического процесса, бытовых и эстетических потребностей работающих. В соответствии с этими факторами определились следующие направления в проектировании зданий:

Применение зданий, как правило, простейшей прямоугольной формы, преимущественно одноэтажных и без перепадов высот.

Строительство цехов и любых других помещений в одном здании. (Это сокращает объем строительных работ, сокращает протяженность инженерных путей, дорог, территории предприятия).

Максимальное использование унифицированных типовых секций (УТС), т.е. объемных частей зданий.

Применение укрупненной сетки колонн, позволяющей:

повысить коэффициент использования площади цеха за счет сокращения «мертвых зон» вдоль ряда колонн (5 - 10%);

уменьшить число сборных элементов здания;

создать лучшие удобства при перепланировке цехов в случае их модернизации;

Учет требований НОТ и технической эстетики при проектировании зданий с целью создания наиболее благоприятных условий для работы и улучшения и бытового обслуживания работающих.

5.3 Одноэтажные здания

Широко применяют для предприятий машиностроения. Основные структурные части - пролеты. Основные строительные параметры здания:

ширина пролета L - расстояние между продольными разбивочными осями;

шаг колонн t - расстояние между поперечными разбивочными осями;

высота здания h - расстояние от пола до конца несущих конструкций.

Здания, имеющие значительную протяженность или состоящие из нескольких объемов с разными высотами и нагрузками, имеют температурные (деформационные) швы для ограничения усилий, возникающих от перепада температур. Температурные швы расчленяют здание на отдельные отсеки (температурные блоки). Размеры между поперечными швами принимаются до 72 м. а между продольными - до 144 м. Температурные швы должны расчленять как каркас здания, так и все конструкции, на него опирающиеся.

Рис. Температурные швы

С целью ограничения неоправданного разнообразия элементов конструкций и деталей зданий действующими нормами (Госстрой СССР, СН 223-62) предусматривается широкое применение унифицированных габаритных схем зданий для всех отраслей промышленности:

Унифицированная ширина пролета - 18 и 24 м в бескрановых и 18, 24, 30 и 36 м в крановых зданиях (электромостовые краны).

Шаг колонн 12 м. Шаг крайних (измененных) колонн принимается 6 или 12 м в зависимости от конструкции стеновых ограждений.

Унифицированная высота пролетов установлена 6 - 8,4 м в бескрановых пролетах и 10,8 - 19,8 в крановых.

Дальнейшим развитием типизации и унификации элементов зданий явилось создание унифицированных типовых секций (УТС). УТС представляет собой объемную часть здания, состоящую из одного или нескольких одинаковых пролетов постоянной высоты. Длина такой секции не превышает 72 м, а ширина - 144 м, т.е. принятого предельного расстояния между температурными швами. Таким образом каждая секция представляет собой температурный блок.

Таким образом, для машиностроения применяют основные секции с размерам 14472 и 7272 с сетками колонн 1812 и 2412 м, пристенные ряды колонн имеют шаг t = 6 м.

Основными элементами каркасов одноэтажных зданий являются фундаменты, колонны, стропильные и подстропильные конструкции, подкрановые балки. Сейчас очень широко применяют бетонные конструкции. Стальные конструкции в настоящее время разрешается применять для зданий, оборудованных кранами, грузоподъемностью более 50 т или высотой более 18 м.

Фундаменты при каркасной конструкции здания наиболее целесообразно применять отдельно стоящие, выполненные из железобетона. На них опираются колонны и фундаментные балки.

Колонны по расположению их в здании подразделяются на средние и крайние. Крайние в свою очередь подразделяются на основные, воспринимающие нагрузку от конструкций покрытия, кранов и стен и фахверховые, служащие для крепления стен.

Несущие конструкции покрытий - стропильные и подстропильные.

Фермы с параллельными поясами применяются для зданий с плоскими кровлями.

Наружние стены - панели сплошного сечения и трехслойные. Толщина наружних стен принимается от 200 до 500 мм в зависимости от теплотехнических требований.

Схематические планы и разрезы унифицированных типовых секций промышленных зданий.

Категория секций

Планы секций

Сетка колонн, м

Площадь секций, м2

Наличие кранов

Схема поперечных разрезов секций

Высота пролета, грузоподъемность

Основные

1812

10638

Бескрановые

6 и 7,2 м, (5 т)

2412

5184

Крановые

10,8

(20 т);

12,6

(30 т)

Дополнительные

2412

3456

10,8

(20 т);

2412

1728

12,6

(30 т)

3012

2160

Ворота производственных зданий по способу открытия подразделяются на распашные, раздвижные, складчатые, подъемные и шторные. высота не менее 2,4 м, ширина не менее 1,8 м. При необходимости должны быть оборудованы тамбурами, воздушными или воздушно-тепловыми завесами.

Покрытия зданий (кровли) могут быть скатными и плоскими. Почти все возведенные до последнего времени здания имеют скатные кровли. Плоские кровли применяются в многопролетных зданиях с развитой сетью инженерных коммуникаций. Летом плоские кровли могут заливаться слоем воды 25 - 30 мм. Отражая солнечные лучи, и образуя большую поверхность для испарения, водяной экран охлаждает кровлю и предохраняет ее от размягчения и растрескивания. При этом снижаются расходы на искусственную вентиляцию.

Фонари устраивают на кровлях зданий с целью освещения естественным светом и аэрации, т.е. естественной вентиляции производственных помещений. По назначению фонари подразделяются на светоаэрационные, аэрационные и световые.

Аэрационные фонари применяются в производственных зданиях с большими тепловыделениями и выделениями газа, дыма и пыли, а необходимая освещенность помещений обеспечивается естественным боковым или искусственным светом. Применяются исключительно прямоугольные фонари.

Имея в виду высокую стоимость фонаре, а также усложнение эксплуатации зданий следует ограничить их применение. В последние годы признано более целесообразным для естественного освещения применять светопрозрачные проемы в кровле в виде зенитных фонарей плафонов из стеклопакетов из органического стекла и стеклопластика. Они на 30% дешевле фонарей.

5.4 Многоэтажные здания

Применяются здания в 2 - 5 этажей для механических и сборочных цехов при производстве легких и мелких изделий, например режущего и измерительного инструмента, приборов, карбюраторов и т.д.

В многоэтажных зданиях достигается наибольшая концентрация производственных помещений на территории завода, сокращаются коммуникационные линии, внутризаводские пути, возможно полное размещение производства при ограниченных размерах участка.

Для многоэтажных производственных зданий разработаны унифицированные габаритные схемы, которые предусматривают сетку колонны 66 и 96 м и высоту этажей 3,6; 4,8; 6 м.

Ширина здания 2 - 10 пятиметровых или до 7 девятиметровых пролетов. Допускаемые нагрузки на перекрытие при пролете:

6 м - 1 - 2,5 т/м2 (10 - 25 кН/м2);

9 м - 0,5 - 1,5 т/м2 (5 - 15 кН/м2).

Число этажей при пролете в 6 м - 3 -5 ; при пролете 9 м - 3 - 4. Лестничные клетки располагаются внутри здания. Здания компонуются из сборных железобетонных элементов (конструкций) заводского изготовления. высота нижних этажей измеряется расстоянием от пола до пола, а верхнего - от пола до нижней точки балки покрытия.

Допускается проектировать здания с высотой 7,2 м, 8,4 м и 10,8 м для нижнего и верхнего этажей с пролетом до 18 м, оборудованного подвесным краном и 8,4 м и 10,8 м для верхнего этажа пролетом до 18 м, оборудованного мостовым опорным кранов грузоподъемностью 10 т при пролете нижних этажей равном 6 м.

Список литературы

Егоров М.Е. Основы проектирования машиностроительных заводов. - М.:Высш. школа, 1969. - 480 с.

Мамаев В.С., Осипов Е.Г. Основы проектирования машиностроительных заводов. - М.:Машиностроение, 1974, - 295 с.

Проектирование машиностроительных цехов и заводов. Спр. в 6-ти т. Под общ. ред. Е.С. Ямпольского. - М.:Машиностроение, 1975

Чаренко Д.В., Хабаров Н.Н. Основы проектирования механосборочных цехов. - М.:Машиностроение, 1975. - 350 с.

Размещено на Allbest.ru


Подобные документы

  • Основные стадии проектирования промышленного предприятия. Структура завода с полным производственным циклом. Производственная программа цеха, основные формы организации работ в нем. Определение потребного количества оборудования и рабочих мест в цехе.

    курс лекций [772,4 K], добавлен 02.10.2011

  • Методика проектирования производства на стадии технического проекта. Разработка технологии, определение количества оборудования механических и механосборочных цехов, расчет количества работающих. Компоновки, определение площади производственного корпуса.

    методичка [995,9 K], добавлен 02.10.2011

  • Расчет годовой ремонтоемкости цеха. Расчет трудоемкости слесарно-сборочных работ и станкоемкости механической обработки. Расчет количества и состава оборудования ремонтных служб. Определение производственных, вспомогательных и обслуживающих площадей цеха.

    контрольная работа [106,6 K], добавлен 12.08.2011

  • Определение количества и предполагаемого контингента посетителей, составление меню ресторана, расчет механического и немеханического оборудования, необходимой рабочей силы и приемлемой площади помещения с целью разработки проекта мясо-рыбного цеха.

    курсовая работа [91,0 K], добавлен 15.01.2011

  • Режим работы механического цеха, фонды времени работы оборудования и рабочих. Технологические процессы и новая техника. Определение количества участков и грузооборота цеха. Выбор подъёмно-транспортных средств. Расчет площадей промышленного корпуса.

    курсовая работа [64,7 K], добавлен 03.05.2015

  • Особенности проектирования промышленных зданий. Характеристика объёмно-планировочного, конструктивного решения цехов. Описание отдельных строительных элементов: плит перекрытия, стеновых блоков, окон, кровли. Проектирование ворот и дверей помещения.

    контрольная работа [844,3 K], добавлен 18.12.2013

  • Проведение выбора модели конвейерной линии, годового выпуска отлива и стержней, расчета количества основного оборудования, производственных площадей, подъемно-транспортного оборудования с целью проектирования формовочного отделения сталелитейного цеха.

    курсовая работа [1,3 M], добавлен 22.06.2010

  • Проектирование компоновочного плана механического цеха для выпуска заданного количества металлорежущих станков в год. Характеристика объектов производства. Расчёт количества производственного станочного оборудования. Активная мощность электроприемников.

    курсовая работа [598,2 K], добавлен 06.01.2015

  • Определение площади участков и вспомогательных отделений, расположения и количества технологического оборудования, численности работников, времени, затраченного на обработку деталей. Разработка планировки рабочего места токаря и механического цеха.

    курсовая работа [1,2 M], добавлен 22.12.2014

  • Разработка проекта механического цеха с более высокими технико-экономическими показателями относительно существующих цехов, обеспечивающими уменьшение затрат, рациональное использование площадей и увеличение скорости оборачиваемости оборотных средств.

    дипломная работа [13,6 M], добавлен 16.02.2011

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.