Geum.ru

План-конспект лекций по курсу: " Проектирование механосборочных цехов и заводов для студентов спец. 1201 "Технология машиностроения" Составители: Панчишин В. И., доц. Клепиков В. В., проф

Вид материалаПлан-конспект

Содержание


З.1. Выбор параметров здания
К производственной площади
Вспомогательная площадь
На служебно
Контрольные вопросы
Подобный материал:
1   2   3   4   5

З.1. Выбор параметров здания


(наименование вопроса)

Площадь и конфигурацию в плане зданий, предназначаемых для размещения механосборочных цехов, определяют предварительно по укрупненным показателям при разработке ТЭО строительства завода. В проектах механосборочных цехов эти данные окончательно уточняются на основании технологических расчетов.

Наиболее распространенной конструкцией зданий для размещения механосборочных цехов являются одноэтажные многопролетные здания прямоугольной формы с полом на бетонном основании и перекрытием, поддерживаемым системой колонн, образующих пролеты цеха. Колонны соединяются строительными и подстропильными фермами, на которых укладываются перекрытия цеха.

Производственные здания, как правило, состоят из нескольких параллельных, по возможности однотипных пролетов, образуемых рядами колонн. Основными строительными параметрами такого здания, являются ширина пролета L - расстояние между продольными осями колонн, шаг колонн t1 - расстояние между их поперечными осями, и высота пролета H -расстояние от поверхности чистого пола до низа несущих конструкций по­крытия ( рис.5.1 ). Ширина пролета и шаг колонн характеризуют сетку ко­лонн L х t.



Рис.5.1. Основные размеры пролета здания и сетки колонн:

L- ширина пролета; t1- шаг колонн; H - высота пролета:Lк- пролет мостового крана; Нк- высота расположения подкрановых путей;

1 - ось подкрановых путей; 2 - разбивочная ось здания.

Форма зданий механосборочных цехов в плане преимущественно имеет вид прямоугольника или нескольких прямоугольников образующих соотношение сторон прямоугольника в зависимости от общей площади здания, характера тех. процесса и организации производства выбирают равным 1:2 для зданий площадью до 100 тыс.м**2 и 1:3 и более при больших площадях.

Выбор основных параметров здания - этажности, сетки колонн и вы­соты пролетов - определяется тех. процессом и рациональным размещением производства, а также экономичностью строительства, достигаемой при максимальном применении унифицированных строительных элементов и типовых конструкций.

Размеры унифицированных пролетов и грузоподъемность подъемно-транспортных средств в одноэтажных зданиях приведены в табл. 5.1.

5.1. Размеры унифицированных пролетов

Ширина пролета, n
Высота цеха до нижнего пояса ферм , м
Подъемно - транспортные ср-ва

Тип крана
Грузоподъемность, т

18
6,0: 7,2; 8,4
Подвесные
0,25-5

24
7,2; 8,4






30
7,2; 8,4






18
8,4; 9,6
Электрические
10, 20/5

24
10,8
мостовые



18
12.6; 14,4
Электрические
10; 20/5

24



мостовые
30/5

30










Для всех конструктивных схем здания шаг внутренних колонн при­нимается равным 12м, а шаг колонн по периферии здания 6 или 12м в зави­симости от конструкции стеновых ограждений.

В настоящее время механосборочные цеха автотранспортного пр-ва большей частью размещают в одноэтажных зданиях с бескрановыми про­летами с сеткой колонн 24 х 12м и высотой пролета 7,2; 8,4; 9,6м. В массово-поточном пр-ве с постоянными направлениями технологических тран­спортных потоков, мостовые краны не могут рационально использоваться и, как правило, не применяются в современных проектах этих цехов. Здания с пролетами большой ширины и высоты, в том числе и с крановыми, стро­ятся для пр-ва особо крупных изделий - большегрузных автомобилей и тракторов, при блокировании в одном корпусе с механическими цехами це­хов и участков сборочных конвейеров, ремонтно-инструментальных и ме-таллозаготовительных цехов со складами металла, а также при устройстве

железнодорожных вводов.

При выборе конфигурации, габаритных размеров и основных пара­метров здания следует учитывать возможность развития пр-ва и перепла­нировки оборудования, связанные с изменением или внедрением новых технологических процессов, а также модернизацией или изменением объек­та пр-ва, но без необоснованного увеличения объемов и стоимости здания. Это объясняется тем, что промышленные здания служат десятилетия, и за это время технологические процессы и объекты пр-ва, для которых эти зда­ния первоначально проектировались, много раз модернизируются и видо­изменяются.

Одноэтажные здания, как правило, более универсальные и эконо­мичные, чем многоэтажные. Они допускают лучшие планировочные реше­ния с использованием горизонтального транспорта всех видов для связи между участками и цехами, не стеснены более частым расположением ко­лонн (для многоэтажных зданий принята сетка колонн 6,0 х 6,0м с допус­каемой нагрузкой на межэтажные перекрытия 10-25 кПа и сетка колонн 9,0 х 6,0м с допускаемой нагрузкой 5-15 кПа при высоте этажей 3,6; 4,8; 6,0м ), присущим многоэтажным зданиям и допускают установку тяжелого оборудования по всей площади цеха, тогда как в многоэтажных зданиях из унифицированных элементов конструкций нагрузка на перекрытие ограни­чивается величиной 25 кПа.

В машиностроении многоэтажные промышленные здания в основ­ном служат для размещения пр-в, требующих относительно мелкого обору­дования ( заводы приборостроительной, радио - и электротехнической промышленности и т.п. ). В автотракторной промышленности, многоэтаж­ные здания строятся для предприятий, изготовляющих электрооборудова­ние. приборы, топливную аппаратуру, кузовную арматуру и т.п., иногда для размещения инструментального пр-ва.

После выбора основных строительных параметров здания присту­пают к разработке компоновочного плана цеха (корпуса).

3.2 Компоновочный план

(наименование вопроса)

Компоновочным планом или компоновкой цеха ( корпуса ), назы­вается план, выполненный в заданном масштабе ( обычно 1:200 или 1:400 ) в зависимости от размеров здания ) с нанесением на нем в том же масштабе границами производственных и вспомогательных участков, служебно - бы­товых помещений, магистральных проездов и выездных проемов, но без детального расположения оборудования. На компоновочном плане с по­мощью условных обозначений указывают основные стены, границы между цехами и участками, различные устройства ( транспортные подстанции, вентиляционные камеры, компрессорные установки ), а также расположе­ние и трассы основных подъемно - транспортных устройств ( кранов, кранбалок, конвейеров ). На плане наносят также границы подвалов, тоннелей, антресолей и др. помещений с указанием их высотных отметок.

К компоновочному плану прилагается поперечный разрез здания с указанием высоты пролетов до нижнего пояса фермы, а для крановых про­летов - до отметки головки кранового рельса. Все высотные отметки дают­ся относительно чистого пола первого этажа здания.

При разработке компоновочного плана решаются вопросы взаим­ного расположения всех подразделений цеха ( корпуса ) и окончательно устанавливаются основные параметры здания - его конфигурация в плане, этажность, сетка колонн, высота пролетов. Компоновка неразрывно связа­на с принятой формой организации производства. При корпусной органи­зации производства необходимо решить вопрос о целесообразности объ­единения ряда вспомогательных участков и служб в общекорпусные под­разделения ( обслуживание и ремонт технологического, энергетического подъемно - транспортного оборудования, инструментальное хозяйство с отделениями заточки инструмента, инструментальными и абразивными кладовыми, масло - эмульсионное хозяйство и др.).

3.3. Расчет площадей цеха (наименование вопроса )

После определения организационной структуры цеха ( корпуса ) и составлении перечня всех его производственных и вспомогательных под­разделений, подлежащих размещению на компоновочном плане, присту­пают к расчету необходимых площадей для каждого подразделения и цеха (корпуса) в целом.

По назначению площади цехов делятся на производственные, вспо­могательные и служебно - бытовые.

К производственной площади относятся площадь, занятая произ­водственным оборудованием и рабочими местами у этого оборудования, верстаками, стендами, а также рабочими местами для выполнения слесар­ных, сборочных и вспомогательных производственных операций ( без обо­рудования ), рабочими местами мастеров и контролеров, средствами авто­матизации и механизации, межоперационным транспортом, складами заде­лов у рабочих мест, проходами и проездами между рядами оборудования (кроме магистральных).

Вспомогательная площадь включает площади, занятые вспомога­тельными подразделениями ( ремонтными и инструментальными служба­ми, лабораториями, помещениями для сбора и переработки стружки. эмульсионным хозяйством, объектами складского хозяйства ), а также ма­гистральными проездами между цехами и участками, расположенными в корпусе.

На служебно - бытовых площадях размещаются помещения для ад­министративно - технического персонала и общественных организаций, объекты санитарно - гигиенического назначения, общественного питания, медицинского и культурно - массового обслуживания.

Общей площадью цеха (корпуса ) называется сумма производствен­ных и вспомогательных площадей без служебно - бытовых помещений. Расчет общей площади входит в- состав технологической части проекта и при разработке компоновочного плана производится по укрупненным по­казателям уд. площадей, предусмотренных нормами технологического про­ектирования.

Расчет площадей и разработка плана служебно - бытовых помеще­ний относится к архитектурно - строительной части проекта, выполняемой специализированной проектно - строительной организацией.

Основными показателями для определения общей площади цеха и каждого из его производственных участков при разработке компоновочно­го плана цеха является уд. площадь ( площадь, приходящаяся на один про­изводственный станок ). Величина уд. площади зависит от характера про­изводства, уровня его механизации и автоматизации, габаритных размеров принимаемого оборудования, обусловленного характером и размерами об­рабатываемых изделий, эти уд. показатели разрабатываются отраслевыми проектными организациями на основании ранее выполненных проектов, аналогичных производств и периодически уточняются по данным передо­вой отечественной и зарубежной практики. В табл.5.2 приведены уд. пло­щади механических цехов, разработанные Гипроавтопромом.

5.2. Удельные площади механических цехов

Цеха

4
Обрабатываемые детали
Уд. площадь (кр. автом. линий )

Производств.
Общая

Шасси
Для легковых авт.
16
23




Для грузовых авт.









грузопод. до 0,5т
21
30




грузопод. св. 5т
23
32

Двигат.
Для двиг. мощн.









до 50 кВт
19
27




от 50 - 80 кВт
21
30




от 88 - 147кВт
22
31




свыше 147 кВт
23
32

Механические
Шестерни, поршни.









кузов, арматура
18
24

Автоматные
Детали массой









до 0,04кг
16
23




св. 0,04кг
24
35


В величине уд. площади ( производственной ), приведенной в табли­це, учтены площади, занимаемые производственным оборудованием и на­польным транспортом, площадка для складирования заготовок и деталей у оборудования, для контрольных пунктов, а также площади проездов и проходов между линиями станков.

В удельную общую площадь входят площади следующих вспомога­тельных помещений: кладовых инструментов, приспособлений, абразивов и вспомогательных материалов, помещений ОТК, базы наладки оборудова­ния, промежуточных складов металла ( для автоматных цехов ), полуфаб­рикатов и готовых деталей, а также площади, занимаемые магистральными проездами и трансформаторными подстанциями.

В общую уд. площадь не входят площади помещений для приспо­соблений, сбора и регенерации СОЖ, переработки стружки, ремонтных баз механика и энергетика, приспособлений, заточного отделения, а также конторско - бытовых помещений. Расчеты площадей, произведенные по таб­личным данным уд. площадей, уточняются при разработке конкретных планировок расстановки оборудования.

Как показывает практика, при определении площади для разме­щения оборудования на современных отечественных заводах с высокоав-томатизированным производством и преимущественным использованием автоматический линий комплексной обработки деталей, следует исходить из большей уд. площади, чем при массово - поточном производстве со средним уровнем механизации и автоматизации. Это объясняется увеличе­нием габаритных размеров автоматического оборудования, связанным с его усложнением, ростом концентрации операций, введением в станках и линиях постов автоматического контроля и др. вспомогательных позиций, а также увеличением площадей, занимаемых транспортными системами, линиями возврата спутников, накопителями заделов и др.

В результате учета этих требований, например, на ВАЗе, где 80% оборудования встроено в автоматические линии, или работает в полностью автоматическом цикле, уд. площади достигают 35 - 45 м2.

3.4. Основные принципы компоновочных решений

(наименование вопроса)

Основным принципом, которым следует руководствоваться при раз­работке компоновочного плана, является выбор такого взаимного распо­ложения главных производственных подразделений цеха ( корпуса ), при котором обеспечивается кратчайший, по возможности прямолинейный, путь основных технологических грузопотоков от места поступления заго­товок до места выхода готовой продукции. Компоновка цеха ( корпуса ) должна быть увязана с его расположением на генеральном плане и тран­спортными коммуникациями, связывающими его с другими цехами и скла­дами - поставщиками материала и заготовок и потребителями готовой продукции.

Для этого цеховые склады заготовок и начало линий мех. обработки следу­ет располагать со стороны заготовительных цехов, а выход сборочных кон­вейеров - со стороны склада готовой продукции.

Вспомогательные службы, а также санитарно - технические и энерге­тические подразделения должны располагаться, как правило, в зонах, об­особленных от зон производственных участков и технологических процес­сов.

Производственная часть мех. цеха, как правило, представляет собой общий зал без перегородок, разделенный на отдельные участки маги­стральными продольными и поперечными проездами, обеспечивающими удобное транспортирование грузов и проход рабочих к рабочим местам.

Ширину магистральных проездов выбирают в зависимости от ин­тенсивности движения и применяемых транспортных средств (табл.5.3.).


5.3. Ширина магистральных проездов

Виды транспортных средств
Грузоподъемность, т
Ширина проезда, м

Электрокары
1,0
3,0




3,0
3,5




5,0
4,0

Вильчаток и автопогрузчики
0,5
3,5




1,0
4,0




3,0
5,0


Расположение магистральных проездов определяет длину и ширину размещаемых между ними производственных участков. Расстояние между проездами не нормируется, его выбирают с таким расчетом, чтобы размеры участков, образуемых между проездами, позволяли рационально располо­жить поточные линии и предметно - замкнутые участки, а также удовлет­воряли противопожарным условиям.

Механосборочные цеха на заводах автотракторной промышленности строятся преимущественно по узловому и агрегатному принципу. В них ор­ганизуются предметно - замкнутые участки механической обработки основных деталей определенных узлов, механизмов или агрегатов, а также их сборка и испытание. При большом объеме выпуска изделий отдельные предметно - замкнутые участки выделяют в самостоятельные цеха, распо­ложенные в общем механосборочном корпусе.


Для сокращения внутрицеховых грузопотоков поточные линии круп­ных деталей и предметно - замкнутые участки располагают по отношению к главным сборочным конвейерам таким образом, чтобы выход готовых деталей или узлов с линий находился как возможно ближе к места их уста­новки на сборочном конвейере.


На рис.5.2 показана принципиальная компоновочная схема механо­сборочного цеха, в котором изготовляются узлы и производится общая сборка машин.






Рис.5.2. Принципиальная компоновочная схема корпуса:

1 - конвейер сборки машин; 2 - магистральные проезды; 3 - участки узловой сборки; 4 - участки поточных линий мех. обработки; 5 - бытовые и вспомо­гательные помещения.

Контрольные вопросы:

1. Какие факторы влияют на выбор компоновочной схемы производствен­ного здания? Назовите его основные строительные параметры.

2. Какие вопросы решаются при разработке компоновочного плана?

3. Назовите основные принципы, определяющие выбор компоновочных решений цеха.

4. Приведите пример принципиальных компоновочных схем механосбо­рочного цеха.


Литература:

1. Мельников Г.Н., Вороненко Н.П. "Проектирование механосборочных цехов" М. : Машиностроение, 1990.

2. Андерс А.А., Потапов Н.М., Шулешкин А.В. "Проектирование заводов и механосборочных цехов в автотракторной промышленности" М. : Ма­шиностроение, 1982.

3. Егоров М.Е. "Основы проектирования машиностроительных заводов" М. : Высшая школа, 1969.

4. Абель В.О., Егоров В.А., Звоницкий Ю.А. "Гибкое автоматизированное производство" Л. : Машиностроение, 1985.

5. Белянин П.И., Лещенко В.А. "Гибкие производственные комплексы" М. Машиностроение, 1984.