Задачи проектирования производственных систем

ТЕМА 1

ЗАДАЧИ ПРОЕКТИРОВАНИЯ ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ СИСТЕМ

Механосборочные участки и цехи в машиностроении – научная дисциплина, изучающая закономерности проектирования производственных систем. Основная цель проектирования – создание производственных систем, обеспечивающих выпуск продукции требуемой номенклатуры с требуемой производительностью и необходимым качеством, при достижении высоких технико-экономических показателей (себестоимости продукции, рентабельности, срока окупаемости капитальных вложений и т.д.).

Основы проектирования - закономерности организации производственного процесса.

Некоторые положения по устройству машиностроительных заводов встречаются в трудах И.А. Тиме (1836-1896), А.П. Гавриленко (1861-1914). Как научная и учебная дисциплина сформировалась в 30-е годы ХХ века в Советском Союзе, что связано с именем Михаила Егоровича Егорова. В это время были созданы отраслевые проектные институты, которые разрабатывали комплексные вопросы создания новых предприятий. В задачи данных институтов входит:

- Разработка единой технической политики в проектировании производственных объектов;

- Разработка нормативных, методических, руководящих материалов (содержание, состав и порядок разработки проектов);

- Разработка аванпроектов, проектов наиболее сложных предприятий;

- Разработка типовых проектов.

В настоящее время повышаются требования к гибкости машиностроительного производства, к степени автоматизации, что вызывает необходимость совершенствования методик проектирования заводов, цехов и участков, разработки новых нормативных и методических материалов.

Особое внимание уделяется реконструкции и техническому перевооружению действующих предприятий, т.к. средства, выделенные на эти цели, окупаются в среднем в 3 раза быстрее, чем при создании нового предприятия.

Структура производственной системы

Производственная система – совокупность технологического оборудования и системы обеспечения его функционирования. Организационная структура производственной системы содержит следующие уровни: 1) завод; 2) цех; 3) участок 4) линия 5) рабочее место.

Цехи завода подразделяются на производственные, вспомогательные и обслуживающие.

К производственным относят цехи, в которых изготавливают заготовки, детали, сборочные единицы и изделия, составляющие производственную программу завода. Эти цехи подразделяют на:

заготовительные (получение заготовок) (раскройно-заготовительные, литейные, кузнечно-прессовые и др.);

обрабатывающие (изменение физико-механических свойств деталей) (механические, термические, окрасочные и др.)

сборочные (сборочно-сварочный, узловой и общей сборки, испытательные станции).

К вспомогательным относят цехи, выполняющие функции технического обслуживания производственных цехов и завода в целом: инструментальный, ремонтный, модельный, транспортный, энергетические установки, (электроподстанции, компрессорные, котельные, кислородные, ацетиленовые).

К обслуживающим относят цехи, выполняющие функции хозяйственного и частично технического обслуживания: складские хозяйства, заводские лаборатории, заводоуправление, поликлиники, столовые и т.д.

ТЕМА 2

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ТРУДОЕМКОСТИ ГОДОВОЙ ПРОИЗВОДСТВЕННОЙ ПРОГРАММЫ ЦЕХА

Определение трудоемкости обработки и сборки изделий

При проектировании трудоемкость обработки определяется следующими методами:

1. По технологическому процессу.

2. Методом сравнения (по приведенной программе).

3. По заводским нормам или ранее выполненным проектам.

4. По технико-экономическим показателям.

5. По типовым нормам.

Трудоемкость сборки

В тяжелом машиностроении доля сборочных работ составляет 25-35% общей трудоемкости, в станкостроении – 20-25%, в автомобилестроении – 18-20%.

В массовом и крупносерийном производстве ТП разрабатывают подробно и представляют в картах ТП. В данном случае ТП разбивают на операции, переходы и приемы. По каждой операции указывают оборудование, инструмент, приспособление, нормы времени и количество рабочих, необходимых для выполнения каждой операции.

В единичном, мелкосерийном и серийном производстве ТП разбивают только на операции, которые представляют в маршрутных ведомостях.

Общую трудоемкость сборки подразделяют на:

- трудоемкость слесарно-пригоночных работ (Е=25-30%, КС=10-15%);

- трудоемкость узловой сборки (Е=5-10%, М=45-60%);

- трудоемкость общей сборки (Е=60-70%, М=40-55%);

Трудоемкость слесарно-пригоночных работ определяют по статистическим данным предприятия или по данным передовых предприятий, выпускающих аналогичные изделия.

Трудоемкость узловой сборки одного изделия определяется по зависимости:

, для массового производства;

для крупносерийного производства;

где – t_{шт. i j} и t_{шт-к i j} - штучное и штучно-калькуляционное время выполнения i–й операции сборки j-го узла;

m – количество операций сборки узла.

n – количество узлов в изделии;

Определение t_{шт. i j} и t_{шт-к i j} производится по Общемашиностроительным нормативам времени на слесарно-сборочные работы. В нормативах даны расчетные формулы и данные для определения всех элементов нормирования.

Трудоемкость общей сборки одного изделия:

,

где Т_шт – штучное время соединения каждого узла и детали, входящей в изделие, с базовой деталью;

q – количество собираемых узлов идеталей.

Трудоемкость сборки годовой программы:

Т_сб=(Т_сл.пр+Т_уз+Т_общ)*N ,

где Т_сл.пр., Т_уз и Т_общ – соответственно трудоемкость слесарно-пригоночных работ, узловой и общей сборки одного изделия;

N – годовая программа выпуска изделий.

2) Метод сравнения (по коэффициенту приведения) применяют в мелкосерийном и среднесерийном производстве. Трудоемкость детали (изделия)-представителя определяется по технологическому процессу, а остальных – через коэффициент приведения:

Т_i= Т_пр К_о ,

где Т_i, Т_пр - трудоемкость обработки (сборки) рассматриваемой детали (изделия) и детали (изделия)-представителя;

К_о – общий коэффициент приведения.

3) По заводским нормам или ранее выполненным проектам – применяют при укрупненных расчетах в мелкосерийном и единичном производстве, а также при реконструкции цехов.

Существующие заводские нормы ужесточают, учитывая внедрение новых достижений технологии, средств механизации и автоматизации и т.д.

,

где Т_з – нормативная заводская трудоемкость годовой программы;

к_пв – коэффициент перевыполнения норм, к_пв=1,05;

к_у – коэффициент ужесточения норм.

Величина Т_з / к_пв – фактическая заводская трудоемкость.

Коэффициент ужесточения норм или задают или определяют опытным путем: нормируют новый технологический процесс и сравнивают его с заводским. Рассчитывают к_у отдельно по каждому виду работ: токарные, фрезерные и т.д.

4) По технико-экономическим показателям поводят на этапе технико-экономического обоснования проекта. Это укрупненный метод, основанный на нормах трудоемкости обработки (сборки) комплекта деталей одного изделия или 1 тонны изделий при изготовлении аналогичных изделий на передовых предприятиях.

Трудоемкость годовой программы:

,

где Т^I _уд, Т^II_уд – соответственно трудоемкости обработки (сборки) комплекта деталей одного изделия или 1 тонны изделий;

N - годовая программа;

m - масса изделия.

Для сборочных работв %-ом отношении к трудоемкости механической обработки аналогичных изделий (МО с.208):

автомобильные двигатели (М) – 21-33 %;

автомобили (М) – 25-45%;

металлорежущие станки (С и КС) – 35-55%.

5) По типовым нормам. Наиболее укрупненный метод. Технологические нормы разработаны проектными институтами для наиболее распространенных операций для типовых деталей: валы, диски, зубчатые колеса… в зависимости от размера детали.

ТЕМА 3

РАСЧЕТ КОЛИЧЕСТВА ОСНОВНОГО

ТЕМА 4

РАБОТАЮЩИХ

В состав работающих цеха входят:

- производственные рабочие;

- вспомогательные рабочие;

- инженерно-технические работники;

- служащие (счетно-конторский персонал);

- младший обслуживающий персонал.

Расчет количества работающих на стадии технико-экономического обоснования проекта ведут укрупненными методами, далее в процессе проектирования полученные данные детализируют.

Производственные рабочие

К производственным рабочим механического цеха относятся: станочники основного производства, операторы и наладчики автоматических линий, разметчики, слесари по межоперационным слесарно-пригоночным работам (шабрение, снятие заусенцев, притупление острых кромок), мойщики деталей и другие рабочие, непосредственно занятые выполнением операций технологического процесса обработки деталей.

К производственным рабочим сборочного цеха относятся: слесари по сборке, отладке и испытанию узлов и изделий, электромонтажники по сборке и отладке электросистем, наладчики (для автоматических сборочных линий), мойщики деталей и узлов, маляры и упаковщики (если нет централизованной окраски и упаковки).

В Е, МС и Спроизводстве количество производственных рабочих можно определить следующим образом:

1) по трудоемкости (станкоемкости) работ;

2) по количеству станков или рабочих мест.

1. По трудоемкости количество производственных рабочих механического цеха:

, ,

где Т_S - годовая трудоемкость станочных работ по данному подразделению (цех, участок), ст.-ч;

к_р – коэффициент, определяющий трудоемкость ручных работ

(МО – с148. – МиКС к_р=1,02, СиМС к_р=1,05;

МВ – с. 62 – трудоемкость ручных работ в % от станкоемкости

ЕиМС 8-15%, С - 5-10%, КС иМ– 3-6%).

Ф_р – эффективный годовой фонд времени рабочего.(МО – с. 98,

МВ – с. 35).

к_м – коэффициент многостаночного обслуживания – среднее число станков, обслуживаемых одним рабочим. Зависит от вида оборудования: для универсальных станков к_м=1, для тяжелых токарных и токарно-карусельных к_м=0,3-0,5; для станков-автоматов к_м=3-8; для станков сЧПУ к_м=2-3. Для предварительных расчетов пользуются укрупненными нормами: МВ, с. 131: ЕиМС к_м=1,1-1,35; С к_м=1,3-1,5; МиКС к_м=1,9-2,2. (МО – с148. – М к_м=1,8-2,2; КС к_м=1,5-1,8; С к_м=1,3-1,5; МС к_м=1,1-1,2).

Если в вышеприведенной зависимости исключить коэффициент, определяющий трудоемкость ручных работ, расчетная величина будет соответствовать количеству только станочников. Количество рабочих, занятых выполнением ручных работ (слесарей на операциях разметки, шабрения, ручного удаления заусенцев, притупления острых кромок) в этом случае можно рассчитать по зависимости:

,

где Т – трудоемкость соответствующего вида работ, чел-ч;

Ф_р – эффективный годовой фонд времени рабочего.(МО – с. 98).

Количество производственных рабочих сборочногоцеха по трудоемкости:

,

где Т_сб - годовая трудоемкость сборочных работ, чел-ч;

Ф_р – эффективный годовой фонд времени рабочего.(МО – с. 98.

МВ – с. 35).

2. По количеству станков или рабочих мест

Количество производственных рабочих механического цеха по количеству станков:

,

где Ф₀ – эффективный годовой фонд времени работы оборудования (МВ с. 34), час;

к_з, к_и - коэффициенты загрузки и использования. Е, МСиСк_з к_и=0,85,КСиМк_з к_и=0,8.

По количеству станков расчет более укрупненный, т.к. коэффициенты к_з, к_и определены приближенно.

Количество производственных рабочих сборочногоцеха по количеству рабочих мест:

где М_п – принятое количество рабочих мест;

Ф_р.м. – эффективный годовой фонд времени рабочего места (МВ с. 34), час;

к_з - коэффициенты загрузки; в расчетах принимают к_з=0,8;

Р – плотность работы;

Ф_р – эффективный годовой фонд времени рабочего.(МО – с. 98.

МВ – с. 35).

В массовом и крупносерийном производстве количество производственных рабочих рассчитывается по приведенным выше формулам и уточняется на основе плана расположения оборудования и анализа условий многостаночного обслуживания.

В условиях производства на автоматических линиях (массовое и крупносерийное) в состав производственных рабочих входят операторы и наладчики автоматических линий. Количество операторов и наладчиков автоматических линий определяют по нормам обслуживания, установленным для каждого типа оборудования:

Токарные: 1 наладчик на 11 станков;

Агрегатно-сверлильные: ………………….5-12 станков;

Токарные с ЧПУ:…………………………..4-10;

Сверлильные и фрезерные с ЧПУ:……….8-16;

Автоматические линии:…………………..3-10 позиций (в завис. от кол-ва инструментов и точности).

Общесоюзные нормы технологического проектирования предприятий машиностроения, приборостроения и металлообработки (ОНТП14-87 1887г. – «Общесоюзные нормы технологического проектирования предприятий машиностроения , приборостроения и металлообработки») – количество наладчиков ГПС:

Токарных…………………………………....3-4 ГПМ;

Сверлильно-фрезерно-расточных…………2-3 ГПМ;

Шлифовальных………………………..……2-3 ГПМ.

При поточной сборке количество рабочих рассчитывают на каждую операцию:

,

где t_on - оперативное (основное+вспомогательное) время данной операции, мин;

t - действительный такт сборки, мин.

При поточной организации производства к общему количеству производственных рабочих добавляют дополнительно 5% т.н. «скользящих» рабочих для замены временно отсутствующих и устранения задержек (во избежание остановки конвейера).

Распределение производственных рабочих по сменам:

М и КС – 50%-50%;

СС – 55% - 45%;

МС и Е - 60% - 40%;

ГПМ - 50%-30%-20%.

Вспомогательные рабочие

К вспомогательным рабочим относятся: рабочие ремонтных и инструментальных служб, рабочие складов и кладовых, транспортные рабочие, контролеры ОТК, уборщики производственных помещений…

Расчет численности вспомогательных рабочих может проводиться по трем методикам:

1. По трудоемкости планируемого объема работ (ремонтных, инструментальных служб и т.д.).

2. По количеству рабочих мест и нормам обслуживания (Общемашиностроительные типовые нормы обслуживания для вспомогательных рабочих).

3. В процентном отношении от количества производственных рабочих:

МВ – (25-30)% для всех типов производства;

(35-45)% для автоматических линий.

МО - (18-25)% для серийного производства;

(35-45)% для массового.

ТЕМА 5

ПЛОЩАДЬ ЦЕХА

Классификация площади цеха

Площадь цеха по своему назначению подразделяют на производственную, вспомогательную и служебно-бытовую.

К производственной относится площадь, занятая:

1. производственным оборудованием;

2. рабочими местами для выполнения слесарных и сборочных операций, оборудованных верстаками или стендами;

3. зоной деятельности рабочего;

4. стационарным транспортным оборудованием (конвейерами, рольгангами, скатами, склизами);

5. заготовками, деталями и сборочными единицами (заделами) у оборудования или рабочих мест;

6. рабочими местами мастеров и контролеров;

7. испытательными и окрасочными участками;

8. участками консервации и упаковки;

9. проходами и проездами между рядами оборудования (кроме магистральных).

К вспомогательной относится площадь, занятая:

1. Вспомогательными службами (ремонтной, инструментальной, складской и т.д.)

2. Магистральными и пожарными проездами (не менее 4 м шириной).

Сумма производственной и вспомогательной называется технологической площадью цеха.

К служебно-бытовой относится площадь, занятая:

1. Административно-конторскими службами (начальник цеха, его заместители, ПРБ, экономисты цеха, бухгалтерия и т.д.);

2. Инженерными службами (техбюро, конструкторское бюро);

3. Бытовыми помещениями (гардеробные, душевые, санузлы, столовые, буфеты, медпункты и т.д.).

Площадь служебно-бытовых помещений учитывается в строительной части проекта.

Определение площади цеха

В зависимости от стадии проектирования применяют различные методики определения площади цеха:

1. укрупненно (на стадии технико-экономического обоснования, технического задания):

1.1 По удельной площади на единицу оборудования или одно рабочее место;

1.2 По удельной площади на одного производственного рабочего в наибольшую смену; (Для сборочного цеха сборки изделий средних размеров (станки, двигатели, насосы) удельная площадь на одного производственного рабочего в наибольшую смену - 24¸32 м²).

1.3 Для сборочных цехов – по отношению к площади механического цеха (Е и МС – 50¸60%, СС - 30¸40%, КС и М - 20¸30%).

2. Точный расчет – при разработке планировки проектируемого цеха.

Удельная производственная площадь на один станок учитывает: площадь, занятую непосредственно станком, площадь рабочей зоны рабочего, площадь, занятую инструментальными тумбочками, стеллажами для приспособлений, тарой с заготовками и деталями, площадь доли проходов и проездов, приходящихся на один станок, учитывает нормы расстояний между станками.

Рекомендации по выбору удельной производственной площади на один станок:

Вид станка	Габариты станка	Удельная площадь (МО), м2
Малый	1800´800	10¸12
Средний	4000´2000	15¸25
Крупный	8000´4000	25¸70
Особо крупный	>15000´6000	70¸200

ТЕМА 6

ТЕМА 7

СКЛАДСКАЯ СИСТЕМА

Складская система предназначена для преобразования параметров грузопотока по номенклатуре и интенсивности с целью обеспечения ритмичной работы производственных подразделений. (Грузопоток – сумма однородных грузов (шт., тонны) перемещаемых в определенном направлении между пунктами погрузки и выгрузки в единицу времени).

Классификация складов

Склады механосборочного производства классифицируют по нескольким признакам.

1. По функциональному назначению:

1) Склад металла

2) Склад заготовок

3) Склад полуфабрикатов (межоперационный)

4) Склад готовых деталей

5) Межоперационный слад сборочных единиц (узлов)

6) Склад комплектующих

7) Склад готовых изделий.

2. По организационной структуре:

1) Централизованный склад (один склад или блок складов)

2) Децетрализованный склад (несколько складов в соответствии с их функциональным назначением)

3. По характеру складирования:

1) Штабельные

2) Стеллажные

3) Конвейерные

4) Элеваторные

5) …….

4. По высоте хранения грузов:

1) Малой высоты (до 5 м)

2) Средней (5¸8 м)

3) Большой (более 8 м)

5. По взаимодействию с транспортной системой:

1) Тупиковые

2) Поточные

6. По уровню механизации и автоматизации:

1) Немеханизированные (применение ручного труда при погрузке, выгрузке и перемещении грузов)

2) Механизированные (применение механизированных устройств с ручным управлением: шарнирно-балансирные манипуляторы)

3) Высокомеханизированные (устройства комплексной механизации (на всех стадиях переработки грузов) с ручным управлением)

4) Автоматизированные (применение полуавтоматических устройств с вводом команд на пульте управления)

5) Автоматические (применение автоматических устройств с управлением от ЭВМ для выполнения всех операций)

ТЕМА 8

ТРАНСПОРТНАЯ СИСТЕМА ЦЕХА

Транспортная система предназначена для своевременного обеспечения технологического оборудования, накопителей и складов необходимыми заготовками, полуфабрикатами, готовыми деталями и другими грузами.

Основной задачей при проектировании транспортной системы является сокращение объема подъемно-транспортных операций и снижение трудозатрат при заданном объеме работ.

Сокращение объема подъемно-транспортных операций возможно:

1) путем выбора формы заготовок, приближенной к форме готовой детали: меньше операций обработки, меньше масса – больше заготовок в таре.

2) сокращение вертикальных перемещений грузов путем соблюдения одинаковой высоты приемо-сдаточных секций.

3) сокращение возвратных перемещений грузов за счет предметной специализации участков и расположения оборудования по ходу ТП.

Снижение трудозатрат при транспортировании возможно за счет:

1) Применения однотипных транспортных средств (дешевле обслуживать);

2) Увеличение транспортных партий путем контейнерной перевозки грузов.

Схема транспортных связей

Основой для проектирования транспортной системы является схема транспортных связей, на которой представлены направление и мощность грузопотоков. Грузопоток изображают на компоновке цеха в виде полос, ширина которых пропорциональна мощности грузопотока. Направление грузопотока указывают стрелками в местах входа и выхода из производственных подразделений (производственных участков, складов, накопителей).

Оптимальная транспортно-технологическая схема должна обеспечивать:

- минимальное количество транспортных операций;

- минимальное расстояние транспортирования и минимальное количество перевалок грузов;

- минимальное количество пересечений и разветвлений грузопотоков;

- максимально возможное совмещение подъемно-транспортных операций с технологическими;

После составления схемы транспортных связей разрабатывается технологический процесс транспортирования. Технологический процесс транспортирования состоит из ряда операций: погрузка, транспортирование, перегрузка, кантование, разгрузка. При разработке ТП транспортирования назначают тип транспортного оборудования и определяют время транспортирования.

Количество транспортных средств определяют по формуле:

,

где Т_ме – машиноемкость транспортной операции, мин.;

к_сп – коэффициент спроса, учитывающий неравномерность поступления заявок на обслуживание в единицу времени, к_сп=1,2¸1,6;

Ф_о – эффективный годовой фонд времени работы транспортного средства, час.;

к_з – коэффициент загрузки транспортного средства, к_з=0,7¸0,8.

Машиноемкость транспортной операции определяется выражением:

,

где Q, Z - количество годового объема грузов, перемещаемых данным видом транспорта в тоннах или единицах тары;

- средняя продолжительность цикла перемещения, мин.;

n_ТО - среднее число транспортных операций на одну деталь (для межоперационного транспортирования равна среднему числу операций обработки на участке);

- средняя величина транспортной партии в тоннах или единицах тары.

Количество единиц тары данного типоразмера определяется зависимостью:

,

где 1,15 – коэффициент, учитывающий тару, находящуюся в ремонте;

z_с – количество единиц тары, находящейся на цеховых складах;

z_рм - количество единиц тары, находящейся на рабочих местах;

z_з - количество единиц тары для хранения межоперационных заделов на участках.

Количество транспортных рабочих определяется исходя из количества транспортных средств, требуемых обслуживаемого персонала, и режима их работы.

Транспортные средства

Транспортные средства разделяют на основные и вспомогательные.

Основные транспортные средства проектируют централизованно и изготавливают на специализированных заводах. К ним относятся: крановое оборудование, конвейеры (подвесные и напольные), транспортные роботы.

Вспомогательные транспортные средства разрабатываются индивидуально и изготавливаются по месту. Это ориентаторы, толкатели, сбрасыватели, подъемные столы, кантователи, координатно-поворотные столы.

Крановое оборудование

К крановому оборудованию относятся:

1) Краны мостовые опорные (грузоподъемность 1¸75 т);

2) Краны мостовые подвесные (грузоподъемность 1¸5 т);

3) Кран-балки;

4) Краны консольно-поворотные;

5) Краны-штабелеры.

Краны мостовые опорные могут быть однобалочные и двухбалочные. Краны перемещаются по рельсам, которые уложены на подкрановых балках, установленных на консолях колонн. Рекомендуют применять в цехах с массой перемещаемых грузов более 5 т.

Краны мостовые подвесные обычно однобалочные (могут быть ферменные). Перемещаются по двутавровым балкам, укрепленном на нижнем поясе стропильных ферм.

Преимущества в сравнении с опорными кранами:

1) более дешевые;

2) имеют большую высоту подъема груза за счет меньших собственных габаритов по вертикали;

3) позволяют передачу груза в соседний пролет цеха за счет перехода тали по монорельсу на балку крана соседнего пролета.

Кран-балки – аналогичны подвесным кранам. Отличие – управление перемещениями кран-балки осуществляет сам рабочий посредством подвесного пульта.

Рекомендуемые расстояния рабочих перемещений мостовых кранов - 30¸50 м.

При детальных расчетах количество мостовых кранов рассчитывается по формуле:

,

где n_к.о. - количество крановых операций в смену;

Т_к.о. - средняя продолжительность одной крановой операции, час;

Ф_о.кр. - эффективный годовой фонд времени работы кранового оборудования, час;

k_р - коэффициент простоя, связанный с ремонтом крана, =0,97

При укрупненных расчетах принимают 1 мостовой кран в механических цехах на 40¸80 м длины пролета, в сборочных – на 30¸50 м (меньшие значения для пролетов с менее крупным оборудованием).

Консольные (поворотные) краны предназначены для непосредственного обслуживания рабочих мест. Грузоподъемность – 0,25¸3 т, вылет стрелы - 3¸6 м.

Краны-штабелеры – используют преимущественно для обслуживания складов, где грузы расположены на разных уровнях по высоте.

Подвесные конвейеры

Достоинства подвесного транспорта:

1 Легкая адаптация трассы передвижения транспорта к изменениям производственного процесса.

2 возможность перемещения грузов на большие расстояния (до 2 км)

3 Возможность подачи грузов непосредственно к рабочим местам.

4 возможность создания подвесных накопителей грузов, не занимающих производственную площадь.

5 Пересечение транспортных потоков не снижает скорость перемещения грузов, т.к. развязка проводится на разной высоте.

Подвесные конвейеры бывают:

1 Грузонесущие

2 Грузотолкающие

3 Грузотянущие.

Грузонесущий конвейер – каретки с подвесками для грузов прикреплены к тяговому элементу (цепи) и перемещаются по ходовым путям. Позволяют транспортировать грузы массой до 2000 кг.

Конструкция подвесок определяется габаритами и массой грузов, а также способом загрузки: ручной, полуавтоматический, автоматический.

Грузотолкающие конвейеры имеют два ходовых пути: тяговый (верхний) и грузовой (нижний).

Толкатель прикреплен к тяговой цепи и движется по тяговому пути. Специальными рычагами (кулаками) он толкает грузовую тележку, движущуюся по грузовому пути. Отсутствие жесткого крепления грузовой тележки к тяговой цепи позволяет: 1). Переводить тележку на другой путь или останавливать (например у рабочего места) без остановки тяговой цепи; 2). Связывать в единую транспортную систему различные по такту транспортные и технологические линии; 3).Создавать висячие склады без перегрузки изделий.

Грузоподъемность тележек грузотолкающих конвейеров 32¸1250 кг, скорость транспортирования – до 24 м/мин.

Применение грузотолкающих конвейеров только для транспортных целей нецелесообразно – дорого.

Грузотянущие конвейеры – предназначены для транспортирования груза, расположенного на напольной тележке. Каретка, перемещающаяся по подвесному пути, имеет специальный захват для сцепления с напольной тележкой. Достоинства данного вида транспорта: возможность транспортирования тяжелых грузов (до 3 т) и возможность взаимодействия с напольным транспортом.

Колесный транспорт

Колесный транспорт применяется преимущественно в цехах серийного мелкосерийного и единичного производства для внутрицехового транспортирования деталей. К колесному транспорту относятся:

Электрокары

Автокары

Ручные тележки

Рельсовые тележки с электроприводом

Автоматизированные тележки

Электрокары изготавливают грузоподъемностью 0,5-3 т. Могут быть оснащены грузоподъемным краном.

Автокары применяют в основном для межцехового транспортирования.

Ручные тележки – грузоподъемность 0,25-0,5 т.

Рельсовые тележки с электроприводом предназначены для передачи тяжелых грузов из пролета в пролет. Тележки перемещаются по рельсовому пути. Грузоподъемность – 5-120 т. Питание электродвигателя может осуществляться или от троллейных проводов, расположенных в траншее под рельсовой колеей, или (при длине пути менее 15 м) применяют гибкий кабель. Существуют конструкции со стационарно расположенным электродвигателем с передачей движения на тележку посредством троса.

Автоматизированные тележки (передаточные тележки, роботрейлеры, каретки-операторы) могут быть рельсовыми или безрельсовыми. Маршрут следования безрельсовых тележек определяется или высокочастотным кабелем (5-32 КГц), проложенным под полом на глубине 20 мм, или люминесцентной, светоотражающей или контрастной полосой.

Грузоподъемность 500-1000 кг, скорость перемещения (при оптическом слежении маршрута) 0,5-1,1 м/с (Электроника НЦ-ТМ-25).

ТЕМА 9

ТЕМА 10

ПРОИЗВОДСТВЕННЫЕ ЗДАНИЯ

Стоимость производственных зданий в машиностроении составляет до 40% стоимости основных фондов предприятия

10.1 Классификация зданий

1. По этажности: одноэтажные или многоэтажные. Многоэтажные – нагрузка на перекрытие до 15¸25 МПа. Запрещена установка оборудования, работабющего с вибрациями (прессы, молоты, продольнострогальные и продольношлифовальные станки). В машиностроении преимущественно одноэтажные промышленные здания.

2. По характеру освещения и проветривания: со световыми и аэрационными фонарями или без них.

3. По наличию опорных кранов: крановые или бескрановые Крановые- оборудованы опорными кранами или опорными кран-балками. Бескрановые – напольный и подвесной транспорт.

4. По тепловому режиму: отапливаемые или неотапливаемые (с избыточным производственным выделением тепла – термические, кузнечно-прессовые).

5. По характеру кровли: с плоской или скатной кровлей.

Элементы каркаса здания

Элементы каркаса здания предназначены для восприятия нагрузок от веса находящегося в здании оборудования, людей, веса элементов здания, опирающихся на каркас и передаваемой через эти элементы нагрузки от снега, ветра т.д.

К элементам каркаса зданий относят: фундаменты колонн, колонны, подстропильные конструкции (фермы или балки) и стропильные конструкции. Каркас ограждается стеновыми панелями и настилом кровли. Элементы каркаса изготавливают из железобетона. Стальные конструкции разрешено применять для зданий, оборудованных кранами грузоподъемностью более 50 т.

Фундаменты устанавливают на песчаную подготовку и имеют стакан (гнездо) для колонны. Обрез фундамента располагают на 150 мм ниже уровня пола. Размеры фундаментов (Канарчук…, стр.143) зависят от грузоподъемности крана и ширины пролета и располагаются в диапазоне (3800´2700)…(5000´7200). Глубина залегания фундамента зависит от глубины промерзания грунта (для Донецка » 1100…1200 мм).

Колонны подразделяют на средние и крайние. (Крайние колонны могут быть несущие (для восприятия нагрузки кранов, стропильных ферм, кровли) и фахверковые (необходимы для крепления стен)). Размеры колонн также зависят от грузоподъемности крана и ширины пролета.

В бескрановых зданиях (высотой 6¸8,4 м) применяют колонны прямоугольного сечения, в крановых – с двухветьевой подкрановой частью.

Подстропильные фермы перекрывают 12 метровый шаг колонн и образуют промежуточные опоры для расположенных с 6 метровым шагом стропильных ферм.

Стропильные фермы перекрывают пролет и поддерживают настил кровли.

Стропильные и подстропильные фермы выполняют из железобетона.

Подкрановые балки предназначены для поддержания рель, по которым перемещаются мостовые опорные краны. Балки изготавливают из предварительно напряженного железобетона, имеют тавровое сечение высотой 0,8-1,4 м, длина балок – 12 м. Стальные подкрановые балки применяют для кранов грузоподъемностью более 30 т.

Элементы ограждения здания

Элементы ограждения здания предназначены для изоляции помещений от влияния наружных атмосферных условий и разделения помещений. К элементам ограждения относят стены и кровлю зданий.