Производственная программа кузнечно-прессового цеха

Размещено на http://www.allbest.ru/

Назначение цеха. Производственная программа

Кузнечно-прессовые цеха различают по серийности производства, масштабам производства, характеру производства, по установленному оборудованию.

Годовая программа изготовления цеха составляет 38 000 т - цех относится к среднему по масштабам производства. Детали отличаются формой и размерами.

По серийности производства цех относится к цехам единичного и мелкосерийного производства.

Программа цеха задана в виде массы - 38 000 тонн, следовательно, проектирование цеха необходимо вести методом укрупненного расчета.

Производственная программа цеха содержит в себе номенклатуру изготавливаемых деталей, их массу, марки стали (Таблица А.1).

Суть укрупненного метода расчета состоит в том, что номенклатура изготавливаемых деталей разбивается на технологические группы по однородности технологии. Каждая группа содержит детали, изготавливаемые на определенном оборудовании. После составления технологических групп от каждой группы выбирается деталь-представитель. В данном случае номенклатура поделена на три группы деталей, каждая из которых изготавливается на отдельном оборудовании.

Таблица 1 - Номенклатура деталей программы цеха

№	Деталь	Эскиз	Марка стали	Масса, кг.	Годовой выпуск Шт.	Оборудование
1	Вал		Сталь 90ХФ	1 773	250	ГП 63
2	Вал		Сталь 60ЧН, 55Х, 40ХН	16 321	180	ГП 63
3	Вал гладкий		Сталь 40, 45, 50	17 469	150	ГП 63
4	Вал		Сталь 3Х13, 2ХМФ	2 169	230	ГП 63
5	Вал		Сталь 3Х13, 2ХМФ	21 414	351	ГП 63
6	Вал		Сталь 2ХМФ	1 316	270	ГП 63
7	Вал с буртом и фланцем		Сталь 2ХМФ	1 316	300	ГП 150
8	Вал с уступом и выемками		Сталь 35ХН1М2ФА	1 399	500	ГП 150
9	Плита		Сталь 40Х	22 608	446	ГП 150
10	Плита		Сталь 40, 50	10 386	450	ГП 63
11	Клин		Сталь 45	4 849	424	ГП 63
12	Плита		Сталь 40	19 354	24	ГП 63
13	Диск		Сталь 45	45 731	80	ГП 150
14	Гидровал		70ХЗГНМФ	101 929	5	ГП 150
15	Вал		Сталь 2ХМФ	2 350	470	ГП 63
38 000 000 КГ

Режим работы цеха

Режим работы определяется количеством рабочих дней в году, принятой изменяемостью длительностью нормальных и сокращенных изменений. На большинстве машиностроительных предприятий и в проектируемом цеху принимается непрерывный режим при трехсменной работе. Для предприятия с нормальными условиями труда установленный 41 часовой рабочей недели (5 рабочих и 2 выходных дня). Длительность смены 8 часов. В году 365 дней; из них 104 выходных дня, а 253 дня - рабочие. В году 8 праздничных и 6 предпраздничных дней. В предпраздничные дни смена сокращена на 1 час.

Календарный годовой фонд времени:

Определим номинальный годовой фонд времени:

(А.1)

где - количество рабочих дней;

- количество сокращенных дней;

- длительность смены, час.;

- длительность сокращенной смены, час.;

- количество смен, .

Определим действительный годовой фонд времени работы оборудования:

(А.2)

где - потери на планово-предупредительный ремонт, .

Расчет количества основного и вспомогательного оборудования

Используем метод укрупненного расчета.

Загрузка отдельного пресса:

(А.3)

где - масса поковки, кг;

- количество поковок, шт.

Масса и количество поковок выбираются согласно данным таблицы А.1. Общая масса каждого вида поковок заносится в таблицу А.2

Загрузка оборудования каждой группы:

(А.4)

где - общая загрузка отдельного пресса, т;

- производительность отдельного пресса, т/ч;

=

=

Таблица 2 - Загрузка оборудования

№	Деталь	ГП 63 , кг	ГП 150 , кг
1	Вал	443 250
2	Вал	2 937 780
3	Вал гладкий	2 620 350
4	Вал	498 870
5	Вал	2783 820
6	Вал	355 320
7	Вал с буртом и фланцем		394 800
8	Вал с уступом и выемками		699 500
9	Плита		10 083 168
10	Плита	4 673 700
11	Клин	2 055 976
12	Плита	464496
13	Диск		3 658 480
14	Гидровал		509 645
15	Вал	1 104 500
Загрузка, ,т	18 221 230	15 345 593

Определяем количество прессов:

(А.5)

где - действительный фонд времени оборудования, = 5960 ч;

;

;

Определяем коэффициент загрузки:

(А.6)

где - количество оборудования расчетное, шт.;

- количество оборудования принятое, шт.

Таблица 3 - Расчет оборудования

Пресс	ГП 63	ГП 150
, т/ч	2,2	2
Загрузка группы,	5207	5115
Количество оборудования,	0.87	0.85
Количество оборудования,	1,0	1,0
Коэффициент загрузки	0.87	0.85

Для нагрева заготовок в цехах ковки используют устройства, которые обеспечивают достаточно высокую скорость нагрева. Пламенный нагрев - основной вид нагрева под свободную ковку.



Расчет площади пода нагревательных печей

(А.7)

где - программа изготовления цеха, 38 000 т;

- кратность нагрева, = 4,5;

- напряженность пода печи, = 150 кг/ч·м²;

- фонд времени работы нагревательных печей, = 6198 ч.

Общее количество нагревательных печей 8 штук, размер пода 5Ч6 м².

Расчет площади пода термических печей

(А.8)

где - программа изготовления поковок цеха, которые подлежат термообработке, 22 800 т (термической обработке подвергаются 60 % всей программы выпуска);

- кратность нагрева, = 1,0;

- напряженность пода печи, = 20 кг/ч·м²;

- фонд времени работы термических печей, = 6198 ч.

Общее количество термических печей 8 штук, размер пода 5Ч6 м².



Основные и вспомогательные материалы

Материалы, использующиеся в производстве цеха делятся на основные и вспомогательные. Основные материалы - это материалы, из которых изготавливается продукция. Поковки изготовляют из черных металлов. Металл может поставляться в виде слитков, проката разного сечения.

Определение потребностей в металле проводится с использованием среднего коэффициента выхода годного по каждому виду поковок и массе этих поковок:

(А.9)

Поковки типа валов:

Поковки типа плит:

Поковки типа труб:

Поковки типа раскатных колец:

Вспомогательные материалы делятся на 3 вида: для ремонта оборудования, для очистки от смазки, для технологических целей.

Таблица 4 - Определение потребности в металле

Типы Поковок	Масса поковок, т			Потребность в металле, т
Тип вал	17 165	0,62…0,63	0,625	27 465
Типа плита	15220	0,6…0,61	0,605	25 157
Типа труба	2 056	0,59…0,61	0,615	3 343
Типа кольцо	3 658	0,6…0,63	0,6	6 096
Всего	38 000	0,6…0,63	0,62	62 061

Расходы вспомогательных материалов, оснащения и инструмента при ковке на прессах на 1 т поковок составляют:

- оснастка - 20 кг;

- инструмент - 5 кг;

- огнестойкие материалы - 30 кг;

- смазочные материалы - 0,25 кг;

- кислород - 10 м³.

Из легированных и специальных марок сталей - расходы вспомогательных материалов в 2,0…2,5 раза больше.

Расчет энергетики цеха

Расчет энергоносителей. Расчет потребности газа проводится по укрупненному методу, на 1 т поковок 400 м³. С учетом подогрева - 800 м³.

Расход газа на термообработку составляет 60 % от затрат на нагрев металла, то есть 240 м³:

= 38000·(800+240) = 39 520 000 м³.

Расчет потребности в электроэнергии проводится по укрупненному методу из расчета 200 кВ·ч на 1 т поковок:

= 38000·200 = 7 600 000 кВт·ч.

Объем воды высокого давления Р=150 ат: 0,15 м³/ч на единицу оборудования. Количество воды для 3-х прессов: 3·0,15 = 0,45 м³/ч.

= (0,45+0,26) 6198 = 4400,6 м³.

Для укрупненных расчетов расход сжатого воздуха принимают в пределах 400…600 м³ на 1 т выпуска:

= 500·38000 = 19 000 000 м³.

Таблица 5 - потребность в энергоносителях

№	Наименование	Обозначение	Единицы измерения	Показатели
1	Потребность в энергоресурсах для технологических целей:
1.1	Природный газ		м3	39 520 000
1.2	Электроэнергия		Квт·час	7 600 000
1.3	Сжатый воздух		м3	19 000 000
1.4	Вода		м3	4 400,6

Определение количества рабочих

Определение количества рабочих выполняется по нормам обслуживания: для прессов: человека, ГП 63 - 5 человек, ГП 150 - 7 человек; для нагревательных и термических печей - 1 человек на 1 печь.

Цех работает в 3 смены, а количество бригад 4 - это обусловлено тем, что при скользящем графике работы для обеспечения непрерывности производства используются 4 бригады.

Таблица 6 - Определение количества основных рабочих

Оборудование	Норма обслуживания	Количество единиц	Количество бригад	Общее количество рабочих
ГП 63	5	1	4	20
ГП 150	7	1	4	28
Всего	48
Нагревательные печи	1	8	4	32
Термические печи	1	8	4	32
Всего	64

Количество рабочих с интенсивными условиями труда:

= 48·1,15 = 55 человек.

Количество рабочих с экстенсивными условиями труда:

= 64·1,15 = 74 человека.

Общее количество рабочих:

= + , (А.10)

= 55+74 = 129 человек.

Также в промышленно-производственную группу входят:

- вспомогательные рабочие - 95 человек (75 %);

- инженерно-технические рабочие - 22 человек (17 %);

- служащие - 3 человек (2 %);

- младший обслуживающий персонал - 2 человека (1 %);

- инженерно-технические работники ОТК - 3 человек (2 %);

- контролеры - 4 человек (3 %).

Руководящие должности занимает 15 человек.

Общее количество рабочих в цеху составляет 310 человек.

Определение площади цеха. Компоновка и планировка цеха

кузнечный цех печь рабочий

Площадь проектируемого цеха, если цех двухпролетный, а выбранная ширина пролета составляет 30 и 36 м:

(А.11)

где - годовой выпуск,

- годовой выпуск поковок,  т, отнесенный к 1,0 м² соответственно общей площади цеха при его работе в одну смену 0,84 т/м²;

- принято число смен работы цеха.

Тогда длина цеха равна:

Расстояние между колоннами составляет 6,0 и 12 м, длина цеха 230 м, ширина 66 м.

Приблизительное соотношение площадей цеха составляет:

- производственная площадь - 50 % (7500 м²);

- вспомогательная площадь - 50 % (7500 м²);

- склады и кладовые - 22 % (3300 м²);

- ремонтные службы - 8 % (1200 м²);

- вентиляционная установка - 10 % (1500 м²);

- генераторные станции - 2 % (300 м²);

- трансформаторные подстанции - 2 % (300 м²);

- насосно-аккумуляторные станции - 2 % (300 м²);

- другое - 5 % (750 м²).

Используем мостовые краны с электроприводом. Приближенное количество мостовых кранов принимаем из расчета один кран на каждые
60…70 м. Так как длина цеха составляет 230 м, то количество кранов будет составлять 4 штуки.

Размещено на Allbest.ru

...