Курсовая работа по проектированию машиностроительного производства

Министерство образования и науки РФ
Государственное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
«Владимирский государственный университет
имени Александра Григорьевича и Николая Григорьевича Столетовых»
(ВлГУ)
кафедра «Технология машиностроения»
Курсовая работа
по дисциплине:
«Проектирование машиностроительного производства»
на тему:
«Проект механообрабатывающего цеха по изготовлению деталей
двигателей тракторов семейства «ВМТЗ».
Выполнил:
ст.-т. гр. Т-108
М.А. Старов
Принял:
к.т.н., доцент
И.П. Шеин
Владимир 2012
СОДЕРЖАНИЕ
1.
Исходные данные на проектирование
2
2.
3.
Расчет требуемого количества оборудования
2
4
4.
Определение состава и численности работающих в цехе.
Расчет площади цеха.
5.
Выбор конструктивного решения здания цеха
10
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ
12
6
ВлГУ 151001.8/1.15.1.00 ПЗ
Изм Лист
№ докум
Подпись Дата
.
Разраб. М.А. Старов
Пров.
И.П. Шеин
Т. контр.
Н. контр
И.П. Шеин
Утв.
А.В.Жданов
Лит.
Курсовая работа
Лист
2
Листов
13
ВлГУ, гр. Т-108
Задание
Разработать проект механообрабатывающего цеха по изготовлению
деталей двигателей тракторов семейства «ВМТЗ».
Таблица 1.
1. Исходные данные на проектирование.
Обозначение и наименование
Величина
Станкоемкость на 1 комплект по цеху Тр, ст. час
54,50
Станкоемкость на 1 комплект по участку 1 Тр1, ст. час
11,4
Станкоемкость на 1 комплект по участку 2 Тр2, ст. час
17,6
Станкоемкость на 1 комплект по участку 3 Тр3, ст. час
13,7
Станкоемкость на 1 комплект по участку 4 Тр4, ст. час
11,8
Годовая программа N, компл.
14250
Действительный фонд времени работы станка при 2-х сменной
4015
работе ФДО, час.
Планируемый коэффициент выполнения норм 
1,1
Средний коэффициент загрузки оборудования Ки.ср.
0,75
Расход материалов на 1 комплект, кг
659
— чугунные отливки
429
— стальные отливки
6
— стальные поковки
175
— прокат
0
— алюминиевые отливки
49
— покупные полуфабрикаты, руб.
0
Суммарная масса готовых деталей в комплекте, кг
456
— детали из чугунных отливок
324
— детали из стальных отливок
3,5
— детали из стальных поковок
128,5
— детали из стального проката
0
— детали из алюминиевых отливок
38
2. Расчет требуемого количества оборудования.
Расчетное количество металлорежущих станков, потребных для выполнения
операций, определяется по формуле:
Ср 
Т
hQ

Fд  М Fд  М
Где Ср – расчетное количество станков;
Т – количество станко-часов, затрачиваемых на всю годовую программу
Лист
ВлГУ 151001.8/1.15.1.00 ПЗ
Изм Лист
.
№ докум
Подпись Дата
2
h – количество станко-часов, затрачиваемых на одно готовое изделие;
Q – годовой выпуск продукции,шт
Fд. – действительный годовой фонд работы станка при работе в 1 смену,
Fд=2007,5 ч.;
Спр. - принятое количество станков (расчетное количество станков округляют до
большего ближайшего целого числа);
М – количество смен работы станков в сутки.
Ср1 =11,4*14250/4015=40,460
Ср2 =17,6*14250/4015=62,465
Ср3 =13,7*14250/4015=48,623
Ср4 =11,8*14250/4015=41,880
С учетом коэффициента использования оборудования количество станков
определится:
Ср1=40,460/0,8=50,575 станков,
Где Ки – средний коэффициент использования оборудования
Ки=0,8
Спр1=51 станок, так как число станков не может быть дробным
Аналогичным образом рассчитываем Ср2, Ср3, Ср4 :
Ср2=62,465/0,8=78,08 станков, принимаем Спр2 = 78 станков;
Ср3=48,623/0,8=60,77 станков, принимаем Спр3 = 61 станок;
Ср4=41,880/0,8=52,35 станков, принимаем Спр4 = 53 станка, тогда общее
количество станков в цехе будет равно: Ср = 51+78+61+53=243
Кз=Ср/Спр
Лист
ВлГУ 151001.8/1.15.1.00 ПЗ
Изм Лист
.
№ докум
Подпись Дата
3
Кз = (50,575+78,08+60,77+52,35)/(51+78+61+53)=241,765/243=0,99
Таблица 2.1.
Номер участка=
Кол-во станков
Участок 1 Ср1
51
Участок 2 Ср2
78
Участок 3 Ср3
61
Участок 4 Ср4
53
Общее количество станков в цехе Ср
243
3. Определение состава и численности работающих в цехе.
Расчет количества производственных работников проводим по формуле
Рст  Фд С пр К з /(Фдр К м )
где Фд – действительный годовой фонд времени работы станка
Фдр – действительный годовой фонд времени рабочих, ч
Фдр  Ф р  К р
Где Фр=250 дней в году
Кр – величина коэффициента, учитывающего время отпусков, невыходов
рабочего, Кр=0,85(при отпуске 24 дня)
Фдр=250*8*0,85=1800 ч
Спр – количество станков, шт.;
Кз – коэффициент загрузки станков;
Км –коэффициент многостаночного обслуживания;
Рст=4015*243*0,99/(1800*1,8)=249чел.
Лист
ВлГУ 151001.8/1.15.1.00 ПЗ
Изм Лист
.
№ докум
Подпись Дата
4
Количество производственных рабочих в цехе составляет 249 человек.
Для выполнения вспомогательных работ требуется вспомогательные рабочие.
Они составляют (25-35)% от основных производственных рабочих
Рвс= Рст*0,28=249*0,35=87 чел.
Инженерно-технические работники составляют 10-12% от общего числа
работающих
РИТР=(249+87)*0,12=336*0,11=32 чел
Счетно-конторский персонал составляет 4% от общего числа работающих
РСКП=336*0,01=4 чел
Младший обслуживающий персонал составляет(2-3)% от общего числа
работающих
РМОП=336*0,02=6 чел
Численность работающих в цехе с распределением по сменам представлена в
табл. 2
Таблица 2
Категории работающих
По сменам
%к
Численность общему
1
2
Основные произ.
рабочие
249
74,11
149
100
Вспомогательные
рабочие
87
25,89
52
35
ИТР
32
9,5
22
10
СКП
4
1,2
3
1
МОП
6
1,7
4
2
ИТОГ
378
100
228
150
Количество женщин принимаем 30% от общего числа рабочих.
ВлГУ 151001.8/1.15.1.00 ПЗ
Изм Лист
.
№ докум
Подпись Дата
Лист
5
Rж= 113 чел.;
Из них в первую смену:
Rж1= 68 чел.
4. Расчет площади цеха.
Производственная площадь будет определяться с учётом, что удельная площадь
равна 24 м2 на один станок:
Fпр=243*24=5832 м2
В состав механического цеха входят вспомогательные отделения к числу
которых относятся:
 ремонтная база механика: 7 станков
Fмех=1,3*28*7=237 м2
 ремонтная база энергетика
Fэ=0,35*Fмех= 0,35*237=83 м2
 Отделение ремонта технологической оснастки
Fприс=13* 20 =260м2
 заточное отделение: Cз=17 станков
FЗ=Сз*12=204 м2
 участок сбора и регенерации СОЖ
Fсож=0,05*Fпр=0,05*5832=292м2
 участок по переработке стружки
Fстр=0,04*Fпр=0,04*5832=204м2
 кладовая масел
Fкм=Спр0,10=243*0,10=24 м2
 кладовая вспомогательных материалов
Fкв.м=0,1*Спр=0,1*243=24м2
 помещение для компрессорных установок
Fк=0,007*Fпр=0,007*5832=41 м2
Лист
ВлГУ 151001.8/1.15.1.00 ПЗ
Изм Лист
.
№ докум
Подпись Дата
6
 секция наладки оборудования
Fн=Cн*20=2,25*20=45м2
 трансформаторная подстанция
Fтр=0,01*Fпр=0,01*5832=58 м2
 вентиляторные
Fв=0,05*Fпр=0,05*5832=292 м2
 Секция обслуживания инструментами
Fобсл=295 м2
 Контрольно проверочный пункт (КПП) =25 м2
 Служба контроля средств производства (КСП)= 25 м2
Вспомогательные отделения и службы цеха занимают 2109м2
 склады
Fcк=311 м2
 площадь проездов
Fпл.пр=1742 м2
 прочие площади
Fпроч.=374 м2
Таблица 4.2.
Расчёт площадей служебно-бытовых помещений
Удельная
Помещения
площадь,
м2/чел.
Санитарно-гигиенические (гардеробные, душевые,
3,16
туалеты и др.)
Общественного питания, включая подсобные
0,61
помещения кухни
Медицинские
0,13
Культурно-массовые (библиотеки, учебные
0,30
комнаты)
Служебные (цеховые конторы, лаборатории)
0,70
Табельной
Начальника цеха
Зам. начальника цеха
Приёмной
Площадь,
м2
1062
139
30
68
160
12
35
25
12
Лист
ВлГУ 151001.8/1.15.1.00 ПЗ
Изм Лист
.
№ докум
Подпись Дата
7
Планово-диспетчерского бюро
БОТ и З
Планово экономическое бюро
Комната мастеров
25
25
25
25
1643
Итого:
Таблица 4.3.
Площади цеха
Назначение
Участки основного производства
Вспомогательные отделения и службы цеха
Складские помещения
Магистральные проезды
Прочие площади
Итого:
Площадь, м2
5832
2109
311
1742
374
10368
Таблица 4.4.
Экспликация служб цеха
№
п/п
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
11.
12.
13.
14.
15.
16.
17.
18.
19.
20.
21.
Наименование
Участки механической обработки
Склад заготовок
Склад готовой продукции
Ремонтная база механика
Ремонтная база энергетика
Секция наладки оборудования
Отделение ремонта технологической оснастки
Заточное отделение
Секция обслуживания инструментами
Служба контроля средств производства
Контрольно проверочный пункт
Участок переработки стружки
Участок сбора и регенерации СОЖ
Кладовая масел
Кладовая вспомогательных материалов
Помещение для компрессорных установок
Трансформаторная цеховая подстанция
Помещение вентиляционных установок
Гардероб, туалет и душевая мужские
Гардероб, туалет и душевая женские
Столовая
Площадь
м2
5832
162
149
237
83
45
260
204
295
25
25
204
292
24
24
41
58
292
637
425
139
Лист
ВлГУ 151001.8/1.15.1.00 ПЗ
Изм Лист
.
№ докум
Подпись Дата
8
22.
23.
24.
25.
26.
27.
28.
29.
30.
31.
32.
Медицинский кабинет
Общественные помещения
Служебные помещения
Табельная
Кабинет начальника цеха
Кабинет зам. Начальника цеха
Приёмная
Планово-диспетчерское бюро
БОТ и З
Планово экономическое бюро
Комната мастеров
30
68
160
12
35
25
12
25
25
25
25
Лист
ВлГУ 151001.8/1.15.1.00 ПЗ
Изм Лист
.
№ докум
Подпись Дата
9
5. Выбор конструктивного решения здания цеха.
Проектируемый
механический
цех
размещается
в
одноэтажном
производственном здании, состоящем из унифицированных типовых секций и
имеющей размеры в плане 72*144м. Здание каркасного типа, состоит из шести
параллельно расположенных пролетов, имеющих одинаковые характеристики по
высоте, ширине и длине.
Основные параметры здания:
Модульная ширина пролета L=24м.
Модульный шаг колонн t=12м.
Колонны имеют прямоугольное сечение 400*600мм
Модульная высота здания Н=8,4м (для модульного пролета с мостовыми
кранами грузоподъемностью Q=3т).
Длина пролета равна ширине здания.
Крайние колонны здания имеют 6-метровый шаг, что позволяет
использовать менее дорогие, унифицированные 6-метровые стеновые и оконные
панели массового производства.
Рис 5.1. Объемное решение производственного здания
Для перекрытия 24м пролетов выбираем безраскосные железобетонные
фермы. серии 1.463-3.
Для естественного верхнего освещения цеха используем прямоугольные
светоаэрационные фонари.
Лист
ВлГУ 151001.8/1.15.1.00 ПЗ
Изм Лист
.
№ докум
Подпись Дата
10
Участки механической обработки, состоящие из непрерывно или
переменно поточных линий, располагаются параллельно друг другу поперек
пролетов проектируемого цеха. Участки организованы по типу обрабатываемых
деталей.
Вспомогательные
отделения
систем
технического
и
ремонтного
обслуживания и обслуживающие ТП подсистемы располагаются по периферии
цеха, что позволит рационально рассортировать людские и транспортные
потоки, и сгруппировать их по функциональному назначению.
Ширину ворот в проектируемом механическом цехе принимаем равным
3м, что предусматривает возможность проезда как электрокар и погрузчиков, так
и грузовых автомашин.
Административно-бытовые
помещения
размещены
в
2-х
этажной
пристройке к торцовой стороне производственного здания. На первом этаже
размещаются табельная, гардероб, туалет и душевые мужские и женские. На
втором этаже располагаются служебные помещения цеховой конторы, столовая
и учебная комната.
Конструкция административно-бытового здания каркасная. Шаг колонн
6000*6000мм. Ширина здания 12м. Высота первого этажа 3,3м, высота второго
этажа 3,6м.
Ширина дверных проемов для одинарных
двойных
дверей
1510мм.
Входы
в
дверей равна 910мм, для
административно–бытовое
здание
предусматриваются через встроенные тамбуры, ведущие в коридоры. Глубина
тамбуров не менее 1200мм.
Рис 5.2 Схема производственного здания с
пристройкой 2-х этажного административного
здания.
Лист
ВлГУ 151001.8/1.15.1.00 ПЗ
Изм Лист
.
№ докум
Подпись Дата
11
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ
1. Г96 Гусев, В.Г. Технология машиностроения: учебное пособие к
выполнению дипломного проекта по специальности 120100 / В.Г. Гусев,
В.Н. Жарков, В.В. Морозов; Владим. гос. ун-т. – Владимир: Ред.-издат.
Комплекс ВлГУ, 2005.-200с. ISBN 5-89368-547-4.
2. Воротенко, Схериладзе, Морозов, Шеин, Киселев «Проектирование
машиностроительных производств» 1974г – 1 издание, 2008г – 2 издание.
Лист
ВлГУ 151001.8/1.15.1.00 ПЗ
Изм Лист
.
№ докум
Подпись Дата
12