Организация эффективной ремонтной службы на предприятии

Подшипник используется непосредственно на выходном валу коробки передач и передаёт довольно большой крутящий момент от двигателя, что обуславливает его массивность.

Самопроизвольное изменение рабочего положения невозможно в связи с жёсткой конструкцией его корпуса.

Более высокие требования к параметрам точности и шероховатости предъявляются к следующим поверхностям детали:

O85h12, O72H8, O68Н14, 27±0,2.

Остальные размеры и поверхности имеют второстепенное значение для служебного назначения детали.

Корпус изготавливается из серого чугуна СЧ20 (ГОСТ 1412-85), химический состав и механические свойства которой приведены в таблицах 4.1 и 4.2.

Таблица 4.1 - Химический состав серого чугуна СЧ20 (ГОСТ 1412-85)

Углерод, C более	Кремний, Si не более	Марганец, Mn не более	Сера, S не более	Фосфор, P не более
2,0	0,80	0,08	0,08	0,5



Таблица 4.2

Механические свойства серого чугуна СЧ20 (ГОСТ 1412-85)

Модуль упругости, Е10-3МПа	Предел прочности в, МПа	Твердость по Бринеллю, HB
85	200	163-229

4.2 Определение типа производства

Тип производства по ГОСТ 3.1108-74 характеризуется коэффициентом закрепления операций К_з.о который показывает отношение всех различных технологических операций, выполняемых в течении месяца, к числу рабочих мест:

(4.1)

где УО- суммарное число различных операций;

УР- суммарное число рабочих мест;

Согласно ГОСТ 14.004-74 при 1?К_з.о?10 производство будет среднесерийным.

Располагая штучно-калькуляционным временем по базовому технологическому процессу, определяем количество станков:

(4.2)

где N=3500-годовой объем выпуска, шт;

Т_ш-к=10,50- штучно-калькуляционное время (токарная операция), мин.;

F_д=2015- действительный годовой фонд времени, ч;

з_з.н=0,75-нормативный коэффициент загрузки оборудования;

С_р0,23

Значение фактического коэффициента загрузки рабочего места определяем по формуле:

(4.3)

где Р=1- принятое число рабочих мест.

0,23

Определим количество операций О выполняемых на одном рабочем месте

(4.4)

Все рассчитанные значения для остальных операций сводим в таблицу 4.3

Таблица 4.3 - Определение типа производства

Наименование операции	Модель станка	Тшт, мин	Сp, шт	Спр, шт	Kз.ф	О
А	Б	1	2	3	4	5
Автоматная-токарная	1283	7,14	0,22	1	0,22	4
Автоматная-токарная	1283	7,14	0,22	1	0,22	4
Токарная с ЧПУ	16К20Ф3	4,98	0,15	1	0,15	5
Вертикально-сверлильная	2Н135	2,52	0,08	1	0,08	10
Вертикально-сверлильная	2Н135	1,31	0,04	1	0,04	20
Горизонтально-протяжная	7534	3,07	0,10	1	0,10	8
Вертикально-фрезерная	6Р13	1,24	0,04	1	0,04	21
Вертикально-фрезерная	6Р13	1,12	0,03	1	0,03	23
Итого	-	-	-	8	-	95

При групповой форме производства, запуск деталей производится партиями с определенной периодичностью.

Количество деталей в партии для одновременного запуска допускается определить упрощенным способом по формуле:

(4.5)

где а=6 периодичность запуска в днях;

n=(3000*6)/254=236 шт.

Размер партии может быть скорректирован. Корректировка состоит в распределении расчетного числа смен на обработку всей партии деталей на основных рабочих местах.

(4.6)

где Т_ш-к.ср.- среднее штучно калькуляционное время по операциям механической обработки.

(4.7)

где k=4 - число технологических операций;

принимаем с=1 смена.

Принятое число деталей в партии рассчитываем по формуле:

(4.8)

4.3 Анализ технологичности конструкции детали

Корпус подшипника КЗР 0101106 изготавливается из отливки обычной точности. Материал - серый чугун СЧ20 (ГОСТ 1412-85).

Деталь имеет сложную конфигурацию, но небольшие требования шероховатости.

С точки зрения механической обработки наружной поверхности деталь не вызывает затруднений.

Обрабатываемые поверхности с точки зрения обеспечения точности и шероховатости не представляют технологических трудностей и дают возможность обрабатывать деталь высокопроизводительными методами.

Коэффициент точности обработки и коэффициент шероховатости определяются в соответствии с ГОСТ 18831-73. для этого рассчитываем среднюю мощность обработки и среднюю шероховатость.

Данные сводим в таблицы 4.4 и 4.5 показателей точности и шероховатости.

Таблица 4.4 - Показатели коэффициента точности

Тi	ni	Ni*ni
7	2	14
9	1	9
11	1	11
12	2	24
14	12	168
итого	18	226



(4.9)

т.к. К_т.ч>0,8 то исходя из рекомендаций [4] можно сделать вывод что, деталь не относится к весьма точным.

Таблица 4.5 - Показатели коэффициента шероховатости

Шi	ni	Шi*ni
1,25	1	1,25
2,5	2	5
6,3	1	6,3
12,5	10	1,25

Проведенные качественный и количественный анализ технологичности конструкции детали показывает, что в целом деталь технологична.

4.4 Выбор и технико-экономическое обоснование метода получения заготовки

В базовом технологическом процессе заготовки получаются из отливок обычной точности.

В проектируемом варианте используются заготовки из отливок повышенной точности, что позволяет увеличить коэффициент использования материала. Рассчитаем стоимость заготовки в каждом случае.

Себестоимость заготовки в базовом варианте:

S_заг=М+УС_оз (4.10)

где М-затраты на материал заготовки;

УС_оз-технологическая себестоимость операций отливки.

(4.11)

где С_пз- приведенные затраты на рабочем месте, руб/ч;

К_вн=1,3-коэфициент выполнения норм.

Приведенные затраты, приходящиеся на 1 час работы оборудования, имеют следующие значения.

Затраты на материал определяются по массе отливки, требующейся на изготовление детали, и массе сдаваемой стружки. При этом учитывается стандартные размеры отливок и расходы в результате не кратности размеров заготовок этой стандартной длине:

(4.12)

где Q-масса заготовки, кг;

S=290-цена 1-го кг материала заготовки, руб.;

q-масса готовой детали, кг;

S_отх=26500-цена 1 т отходов, руб.;

Рассчитаем стоимость заготовки по базовому варианту.

Затраты на материал будут равны:

Себестоимость заготовки:

S_заг=351,53+3,1=354,6 руб.

Рассчитаем стоимость заготовки по проектируемому варианту:

Себестоимость одной заготовки равна:

S_заг=М=330,9 руб.

Экономический эффект определяется как разность стоимости заготовок S_заг сравниваемых вариантов:

Э_г.=(S_заг1-S_заг2)*N (4.13)

Таким образом, годовой экономический эффект от применения нового вида заготовки будет равен:

Э_г.=(354,6-330,9)*10000=237000 руб.

Таким образом, в качестве заготовки принимаем отливку повышенной точности.

4.5 Анализ базового и технико-экономическое обоснование предлагаемого варианта техпроцесса

Для выбора оптимального технологического процесса необходимо произвести обоснование сравниваемых операций механической обработки.

Проведем краткий анализ существующего заводского техпроцесса. По базовому техпроцессу обработка детали ведется в следующей последовательности:

- на 010 операции выполняется токарная обработка наружных поверхностей.

- на 020 операции выполняется токарная обработка корпуса с другой стороны, растачивание отверстия.

- на токарной с ЧПУ производится растачивание сферы O72Н8.

- на операциях 040 и 050 Вертикально-сверлильная выполняется сверление трех отверстий ф11, зенкерование в них уступов.

- на операциях 070 и 080 Вертикально-фрезерная производится фрезерование позиционирующего скоса.

В проектируемом техпроцессе предложено заменить две операции Автоматно-токарная и одну операцию с ЧПУ на две операции Токарная с ЧПУ. Две Вертикально-сверлильные операции на станках 2Н135 объединяем в одну с использованием сверлильной головки.

Остальные операции технологического процесса остаются без изменений. Проектируемый техпроцесс позволяет снизить затраты труда на обработку детали, длительность производственного цикла, снизить стоимость технологического оборудования.

Критерием оптимальности проектируемого варианта по сравнению с базовым, является минимум приведенных затрат на изготовление детали.

Величины приведенных часовых затрат определяются:

С_п.з=С_з+С_ч.з+Е_н*(К_с+К_з), руб./ч (4.14)

где С_з- основная и дополнительная затрата с начислениями, руб./ч.

С_ч.з- часовые затраты по эксплуатации рабочего места, руб./ч.

Е_н- нормативный коэффициент эффективности капитальных вложений (в машиностроении Е_н=0,15)

С_з=е·С_тф·k·y (4.15)

где е- коэффициент учитывающий дополнительную зарплату, равную 10%, начисления на социальное страхование 7,6% и приработок к основной зарплате в результате перевыполнения норм на 30%:

е=1,1·1,076·1,3=1,54

С_тф=60,6- часовая тарифная ставка станочника сдельщика соответствующего разряда, руб./ч.

k=1,1- коэффициент учитывающий зарплату наладчика

y=1- коэффициент учитывающий оплату рабочего при многостаночном обслуживании.



С_ч.з=С^б.п_{ч з.} ·k_м (4.16)

где С^б.п_{ч з}=432_.- практические часовые затраты на базовом рабочем месте руб./ч.

к_м- коэффициент, показывающий во сколько раз затраты, связанные с работой данного станка, больше, чем аналогичные расходы у базового станка.

Капитальные вложения в станок и здание:

, руб/ч (4.17)

, руб/ч (4.18)

где Ц- балансовая стоимость станка ,руб;

F_д- действительный годовой фонд времени работы станка, ч;

F_д=2015ч

з_з- коэффициент загрузки станка;

F-производственная площадь, занимаемая станком с учетом проходов, м²;

F=f·k_f (4.19)

где f-площадь станка в плане, м²;

k_f- коэффициент, учитывающий дополнительную производственную площадь проходов, проездов и др.

Технологическая себестоимость операции механической обработки:

Приведенная годовая экономия на программу от внедрения предлагаемого варианта:

(4.20)

где С_о^/ и С^//_о себестоимости сравниваемых операций, руб.

Определяем себестоимость механической обработки детали по базовому варианту.

Операция 030 Токарная с ЧПУ (16А20Ф3)

Цена станка 40 350 000 руб., габариты 2840х1770

руб/ч;

f=2,84·1,77=5,03 м²;

F=5,03·3=15,09 м²;

руб/ч;

С_з=1,54·126,5·1,1·1=214,3 руб/ч;

C_ч.з=432·1,3=561,6 руб/ч;

С_п.з=214,3 +561,6+0,15·(52205+154,5)=8628 руб/ч;

руб;

Проектный вариант:

Операция вертикально-сверлильная (2Н125)

f =1,8м²; k_f=3,5; разряд рабочего - 4

С_З=1,53 53511=818 руб/ч

Ц=135000001,1= 14850000 руб

руб

F=1,83,5=6,3 м²

руб/ч

Таким образом:

С_П.З=руб/ч.

Определим технологическую себестоимость операции:

C_oпр =руб.

Себестоимость механической обработки по базовому варианту равна сумме всех С_о и составляет 1595 руб. Себестоимость механической обработки по проектируемому варианту составляет 164 руб.

Годовой экономический эффект составит:

Э_г=(С_о1-С_о2) ·N=(1595-164) 3000= 4293000 руб.

Таким образом, расчеты показали положительный экономический эффект от предложенных изменений.

4.6 Расчет припусков на механическую обработку

Рассчитаем припуск на обработку и промежуточные предельные размеры для обработки отверстия 72Н8^+0,035. Технологический маршрут обработки отверстия состоит из трех операций: черновое растачивание, чистовое растачивание, тонкое (алмазное) растачивание.

Расчет припусков на обработку отверстия приводится с использованием таблицы 4.6, в которой последовательно записываются технологический маршрут обработки и все значения элементов припуска. Расчет производим по методике, изложенной в литературе [3].

Суммарное значение Rz и Т для отливки составляет 600 мкм [3]. После первого технологического перехода для деталей из чугуна Т исключается из расчетов и , поэтому для чернового, чистового и тонкого растачивания находим только значения Rz, которое равно соответственно 50, 30 и 3 мкм.

Суммарное значение пространственных отклонений при обработке отверстий в неподвижной детали:



(4.21)

где с_кор - погрешность, возникающая от коробления отверстия, мкм;

с_см - погрешность смещения, мкм.

мкм. (4.22)

где - удельное коробление отверстия, мкм/мм;

l - длина отверстия, мм;

d - диаметр отверстия, мм.

мкм (4.23)

где д₁ и д₂ - допуски на расположение оси отверстии по соответствующему классу отливки, мкм; д_{1 =} д₂ =1200 мкм [3].

мкм.

Остаточные величины пространственных отклонений определим по формуле:

(4.24)

где К_У - коэффициент уточнения формы.

После чернового растачивания при К_У=0,05

_ост=0,05853=42 мкм.

После чистового растачивания К_У=0,005

_ост=0,005853=4,2 мкм.

После алмазного растачивания при К_У=0,002

_ост=0,002853=1,7 мкм.

Погрешность установки при растачивании:

(4.25)

где - погрешность базирования;

- погрешность закрепления.

Погрешность базирования возникает за счет перекоса заготовки в горизонтальной плоскости, при установке ее в приспособлении с базированием по наружным поверхностям.

е_б=l•tgб=12,5•0,0006=0,0007 мм=0,7 мкм.

Погрешность закрепления заготовки принимаем равной 200 мкм [3]. Тогда погрешность установки при черновом растачивании:

мкм.

Остаточные величины погрешностей установки определим по формуле:

(4.26)

где К_У - коэффициент уточнения формы.

При чистовом растачивании К_У=0,05

_ост=0,05200=10 мкм.

Так при алмазном растачивании в приспособлении конструкторская и технологические совпадают (установка на конус), е₁=0.

Расчет минимальных значений припусков проведем по формуле :

2Z_min=2(Rz _i-1+ T _{i -1}+) (4.27)

Для чернового растачивания

2Zmin₁ = мкм.

Для чистового растачивания:

2Zmin₂ =мкм.

Для алмазного растачивания:

2Zmin₃ =мкм.

Результаты расчетов припусков сведены в таблицу 4.6.

Графа «Расчетный размер» таблицы 4.6 заполняется, начиная с конечного (в данном случае чертежного) размера последовательным вычитанием расчетного минимального припуска каждого технологического перехода:

d_р3 = 72,035 мм;

d_р2 =72,035-0,068=71,967 мм;

d_р1 = 71,967-0,186=71,781 мм;

d_рзаг=71,781-2,952=71,829 мм.

Значения допусков каждого перехода принимаются по таблицам в соответствии с квалитетом того или иного вида обработки.

В графе «Предельный размер» наибольшее значение получается по расчетным размерам, округленным до точности допуска соответствующего перехода. Наименьшие предельные размеры определяются из наибольших предельных размеров вычитанием допусков соответствующих переходов.

Минимальные предельные значения припусков равны разности наибольших предельных размеров выполняемого и предыдущего переходов, а максимальные значения - соответственно разности наименьших предельных размеров:

2Z_max3^пр =72,0-71,75=0,25 мм=250 мкм ;

2Z_max2^пр =71,75-70,91=0,84 мм=840 мкм;

2Z_max1^пр =70,91-70,4=3,510 мм=3510 мкм ;

2Z_min3^пр =72,035-71,97=0,065 мм=65 мкм;

2Z_min2^пр =71,97-71,78=0,19 мм=190 мкм;

2Z_min1^пр =71,78-70,8=2,98мм=2980 мкм.

Все результаты произведенных расчетов сведены в таблице 1.9.

Общие припуски Z_{o max} , Z_{0 min} , мкм:

Z_{o max} =250+840+3510=4600 мкм;

Z_{0 min} =65+190+2980=3235 мкм.

Общий номинальный припуск:

Z _{o ном} = Z_{0 min}+В_з -В_д (4.28)

где В_з - верхнее отклонение размера заготовки;

В_д - верхнее отклонение чертежного размера детали.

Z _{o ном} = 3235+1400-35=4600 мкм

d_{З ном} = d_{д ном}-Z_{o ном}= 85,0-4,6=80,4 мм

Выполним проверку проведенных расчетов:

Z_{max 3}^пр - Z_{min 3}^пр =250-65=185 мкм;

₂ - ₃ =220-35=185 мкм;

Z_{max 2}^пр - Z_{min 2}^пр =840-190=650 мкм;

₁ - ₂ =870-220=650 мкм;

Z_{max 1}^пр - Z_{min 1}^пр =3510-2980=530мкм;

_заг - ₁ =1400 -870 =530 мкм.

Проверка показала правильность расчетов.

4.7 Расчет режимов резания

Расчет режимов резания производим аналитическим и табличным методами. Аналитическим методом производим расчет режимов резания для операции 010 Токарная с ЧПУ:

Операция 010 Токарная с ЧПУ

Переход 1 (чистовое точение поверхности ф85h14).

Материал детали - серый чугун СЧ20; материал инструмента - твердый сплав ВК8.

Длина рабочего хода: L_р.х.=30+2=32 мм

Подачу принимаем 0,2 мм/об.

Определим скорость резания:

(4.29)

K_v=K_mv·K_nv·K_uv , (4.30)

K_mv= K_г·(750/у_в)^nv (4.31)

где K_mv- коэффициент, учитывающий качество обрабатываемого материала;

K_nv- коэффициент, учитывающий состояние поверхности заготовки, K_nv=0,9;

K_uv- коэффициент, учитывающий материал инструмента, K_uv=0,35;

K_г=1; n_v=1;

Т- стойкость инструмента, Т=100 мин;

t- глубина резания, t=3,0 мм;

С_v=292; m=0,18; x=0,3; y=0,15;

K_mv=K_г·(750/у_в)^nv=1·(750/610)¹=1,2

K_v=K_mv·K_nv·K_uv=1,2·0,9·0,35=0,38

Частота вращения шпинделя:

(4.32)

По паспорту станка принимаем:

n=200 об/мин.

Уточним значение скорости:

(4.33)

Определим силу резания:

P_z=10·C_p·t^x·S^y·v^r·K_p (4.34)

K_p=K_мp·K_цp·K_jp·K_лp·K_rp (4.35)

K_мp=(у_в/750)ⁿ=(610/750)^0.75=0,85

K_цp=0,7; K_лp=1; K_rp=0,87; K_jp=1,1;

С_p=384; x=0,9; y=0,9; r=-0,15;

K_p=0,85·0,7·1,1·1·0,87=0,57;

P_z=10·384·3,0^0.9·0,2^0.9·70^-0.15·0,57=5189 H;

Определим мощность резания:

(4.36)

Основное машинное время обработки:

(4.37)

Определим режимы резания табличным способом, на сверление отверстий ф11 мм на операции 030 Вертикально-сверлильная.

Длина рабочего хода определяется по формуле:

L_Р.Х.=L_РЕЗ+y (4.38)

где L_РЕЗ - длина резания

y - длина подвода, врезания и перебега инструмента; у=11 мм [2].

L_Р.Х.=23+11=34 мм.

Значение подачи на оборот принимается по нормативам. Для данной обработки подача S_O=0,10 мм/об. По паспорту станка модели 2Н125 принимаем значение подачи S_O=0,10 мм/об.

Скорость резания определяется по формуле:

V=V_T•k₁•k₂•k₃ (4.39)

где V_Т - табличное значение скорости резания, м/мин; V_Т =17 м/мин [2];

К₁ - коэффициент, зависящий от обрабатываемого материала (К₁ =0,9) [1];

К₃ -от отношения длины резания к диаметру; (К₃ =1,0);

К₂ -от стойкости инструмента, К₂ =1,15 при стойкости 30<Т_р=40<60 мин.

V=17•0,9•1,15•1,0=17,1 м/мин.

Частота вращения шпинделя определяется по формуле:

,

где d - максимальный диаметр обработки.

Уточняем частоту вращения шпинделя по паспорту станка и принимаем n_o=500 об/мин [1].

Уточняем скорость резания V_пр по принятой частоте вращения по формуле:

Расчет основного машинного времени определяется по формуле:



(на одно отверстие)

Проверочные расчеты.

Осевая сила Р_О, кг определятся по нормативам с учетом поправочного коэффициента К_р;

Р_Т=580 кг, К_р=1, Р_о=Р_т•К_р=580•1=580 кг [2].

Мощность резания определяется по формуле:

(4.40)

где N_T - табличное значение мощности резания; при сверлении отверстия до 10 мм при подаче до 0,10 мм/об N_T=1,2 кВт/об/мин [2];

К_n - коэффициент, зависящий от обрабатываемого материала (К_n=0,9);

Проверяем осевую силу по допустимому значению подачи станка (Р_Д=900 кг) и мощности резания N_РЕЗ по мощности двигателя (N_ДВ=2,5 кВт, з=0,9) с использованием зависимостей:

Р_о?Р_Д ; Р_о =580 кг< Р_Д=900 кг; N_РЕЗ?1,2 N_ДВ•з, N_РЕЗ=1,08 кВт <1,2•3,5•0,9=3,7 кВт. Условие выполняется.

Аналогично проводим остальные расчеты, результаты заносим в таблицу 4.7.

4.8 Техническое нормирование

Норма штучного времени Тшт, мин [3]:

Т_шт = То + Тв + Тобс (4.41)



где То основное время ;

Тв вспомогательное время ;

Тобс время на организационное обслуживание рабочего места;

Тот.л -время на отдых и личные надобности;

Тв = Ту.с + Тз.о + Туп + Тиз (4.42)

где Ту.с время на установку и снятие детали;

Тз.о время на закрепление и открепление детали;

Туп время на приемы управления ;

Тиз время на измерение детали;

Для условий серийного производства необходимо определить норму штучно-калькуляционного времени Т_Ш.К, мин.:

Т_Ш.К=Т_ШТ+Т_П.З./n (4.43)

где Т_П.З. - подготовительно-заключительное время;

n - размер настроечной партии.

Для операции 010 Токарная с ЧПУ:

То=5,75 мин

Составляющие вспомогательного времени Тв определяем укрупненно по [3]

Тз.о.=0,26 мин; Туп=0,16 мин; Тиз=0,80 мин;

Тв=0,26+0,16+0,800 = 1,22 мин;

Так как нормативные значения приведены для условий массового производства, значение вспомогательного времени умножаем на поправочный коэффициент 1,85:

Т_В=1,22•1,85=1,45 мин.

Время обслуживания Тобс, мин:



Тобс=Ттех.+Торг. (4.44)

где Ттех - время на техническое обслуживание рабочего места.

(4.45)

где Тсм - время на смену инструмента;

Т - стойкость инструмента.

Торг.-время на организационное обслуживание. Принимается в процентах от оперативного времени Топ=То+Тв в зависимости от вида механической обработки.

Торг.=(5,75+1,45)•0,03=0,20 мин.

Тобс=0,30+0,20=0,50 мин

Время на отдых и личные надобности Тот.л, мин определяется в процентах от Топ:

Тот.л =7,200,05=0,50 мин

Штучное время выполнения токарной операции Тшт, мин

Тшт=5,75+1,45+0,50+0,50=8,20 мин

Подготовительно-заключительное время: настройка станка 18; получение инструмента и приспособлений до начала работы и сдачи их после завершения работы - 7 мин [3]:

Т_П.З=18+7=25 мин;

n=65 шт;

Штучно-калькуляционное время выполнения Токарной с ЧПУ операции Тшт.к, мин.:

Тшт.к=8,20+25/65=8,58 мин

Аналогично проводим расчет для всех остальных операций. Результаты расчетов заносим в таблицу 4.8.

4.9 Выбор оборудования и расчет его количества

Расчетное количество станков [2]:

(4.46)

где Т_шт- штучное время, мин;

t_в- норма выпуска.

Коэффициент загрузки станков:

,

где m_пp=1- принятое количество станков.

Коэффициент использования оборудования по основному технологическому времени:

;

Коэффициент использования станка по мощности:

,

где N_пр=5,93- необходимая мощность на привод станка, кВт;

N_ст=13- мощность установочного электродвигателя, кВт.

Расчеты коэффициентов использования оборудования по времени и мощности сводим в таблицу 4.11.

Таблица 4.11 - Расчет коэффициентов использования оборудования

№ опер.	Наименование операции	То, мин	Тш-к, мин	Сp	Спр	зз, %	зо, %	Nпр, кВт	Nст, кВт	зм, %
010	Токарная с ЧПУ	5,75	8,20	0,23	1	23	48	5,9	13,0	45
020	Токарная с ЧПУ	7,43	9,12	0,23	1	223	68	4,4	13,0	34
030	Вертикально-сверлильная	0,97	2,05	0,10	1	1 10	52	2,3	3,5	31
040	Горизонтально-протяжная	0,40	3,07	0,10	1	110	66	3,7	7,5	44
050	Вертикально-фрезерная	0,44	1,24	0,06	1	6	43	1,4	7,0	56
070	Вертикально-фрезерная	0,35	1,12	0,06	1	6	56	0,4	7,0	20
Средние коэффициенты загрузки оборудования: Кз.ср = 0,11; Ко.ср = 0,53; Кп.ср = 0,36.

Рисунок 4.1 - График загрузки оборудования



Рисунок 4.2 - График загрузки оборудования по основному времени

Рисунок 4.3 - График загрузки оборудования по мощности

Анализ графика загрузки оборудования показывает, что станки имеют достаточно низкий уровень загрузки. Для повышения уровня загрузки станков догружаем их однотипными деталями.

Анализ графика использования оборудования по основному времени показывает, что уровень механизации технологических операций не очень высокий.

Наиболее высокий он на операциях с ЧПУ.

Уровень механизации гораздо ниже на универсальных станках.

Анализ графика использования оборудования по мощности показывает, что коэффициент использования достаточно высок у токарных с ЧПУ операций у остальных станков коэффициент использования по мощности низок, но т.к. производство массовое, то станки догружаются однотипными деталями.

4.10 Обоснование выбора транспортных средств цеха

При выборе системы уборки стружки определим ее количество, используя литературу [7]:

(4.47)

На данном участке, как видно из формулы, выделяется небольшое количество стружки, но с учетом того, что на соседних участках количество получаемой стружки выше по литературе [7] выбираем систему линейных и магистральных конвейеров, которые транспортируют стружку на накопительную площадку или бункерную эстакаду, расположенную за пределами цеха для погрузки в самосвалы. Для транспортирования стружки в место переработки на участке предусмотрен скребковый конвейер.

Основной характеристикой, определяющей выбор транспортных средств, является грузопоток, под которым понимают сумму однородных грузов, перемещаемых в определенном направлении между отдельными пунктами погрузки и выгрузки.

Грузопоток из заготовительного отделения G_ЗАГ, т/год

т/год. (4.48)



Межоперационный грузопоток G_М.ОП, т/год

т/год. (4.49)

С точки зрения техники безопасности и требований охраны труда для внутрицехового транспортирования деталей и полуфабрикатов наиболее приемлем электротранспорт - электропогрузчик грузоподъемностью 2т.

В качестве межцехового транспорта может быть рекомендован электрокар грузоподъемностью 1,2т с подъемной платформой. На карах перевозятся грузы в серийной цеховой таре.

Выбор межоперационных транспортных средств, в первую очередь, зависит от степени непрерывности грузопотока, массы, формы, габаритов и скорости перемещаемых грузов. Учитывая массу, форму и габаритные размеры обрабатываемых деталей, наиболее целесообразно для операции перемещение в технологическом процессе механической обработки детали корпус КСН 0104101 использовать кран-балку грузоподъемностью 2т. Детали укладываются в универсальную заводскую тару. Применение в качестве цехового транспортного средства кран-балки оправдано, так как в этом случае соблюдается требование к универсальности, простоте в обслуживании и управлении и надежности транспортного оборудования.

4.11 Уточнение типа производства

По рассчитанным нормам времени уточняем тип производства. Расчет выполняется в последовательности, приведенной в пункте 4.2 . Результаты расчета сведены в таблице 4.13.



Таблица 4.13 - Данные к уточнению типа производства

Наименование операции	Модель станка	Тшт, мин	Сp, шт	Спр, шт	Kз.ф	О
Токарная с ЧПУ	16К20Ф3	8,20	0,23	1	0,23	4
Токарная с ЧПУ	16К20Ф3	9,12	0,23	1	0,23	4
Вертикально-сверлильная	2Н135	2,05	0,10	1	0,10	8
Горизонтально-протяжная	7534	3,07	0,10	1	0,10	8
Вертикально-фрезерная	6Р13	1,24	0,06	1	0,06	14
Вертикально-фрезерная	6Р13	1,12	0,06	1	0,06	13

Коэффициент закрепления операции k_З.О :

(4.50)

Полученное значение k_З.О показывает, что в проектируемом техпроцессе, как и в базовом, тип производства среднесерийный, т.к.10< k_З.О<20.

Форма организации производства регламентируется по ГОСТ14312 - 74, согласно которому имеются две формы: поточная и групповая.

Поточная форма организации проиводства применяется при непременном условии загрузки линии на 67-75%. В нашем случае загрузка оборудования составляет 11%, поэтому применение поточной формы организации производства нецелесообразно.

Групповую форму на всем участке также применять не целесообразно из-за слишком большой разницы в загрузке оборудования по операциям технологического процесса обработки корпуса. Поэтому на участке применяем прерывно-поточную форму организации производства.

4.12 Разработка планировки цеха

Площадь механического цеха по своему назначению делится на производственную, вспомогательную и площадь для служебно-бытовых помещений.

В состав производственной площади включают площади, занимаемые производственным оборудованием, рабочими позициями (местами), вспомогательным оборудованием, находящимся на производственных участках, проходами и проездами между оборудованием внутри производственных участков (кроме площади магистрального проезда).

На вспомогательных площадях размещают все оборудование и устройства вспомогательных систем, не расположенные на производственных участках, а также магистральные и пожарные проезды.

Расчет ведем по методике, изложенной в литературе [19]. Производственная площадь проектного участка рассчитывается по удельной площади, приходящейся на единицу технологического оборудования по формуле:

S_пр = S_уд.оС_о (4.51)

где S_уд.о - удельная площадь на единицу производственного оборудования, м², S_уд.о= 27 м²;

С_о - количество производственного оборудования, шт

С_о=(1,05..1,3)С_пр,

где С_пр - принятое количество металлорежущих станков, С_пр=100 шт.

С_о=(1,05..1,3)100=105..130 шт. Принимаем Со=120 шт.

S_пр= 27120=3240 м²

Площадь служебно-бытовых помещений принимается укрупнено 1% от производственной площади:

S_сб = 32400,01 =32,4 м².

Площадь магистральных проездов S_м, м², принимается в размере 5% от производственной площади:

S_м=0,053240=162 м².

При механических цехах в серийном производстве организовывают склады материалов и заготовок. Они предназначены для хранения прутковых материалов, отливок, поковок, штамповок и других видов заготовок, поступающих в цех. Площадь цехового склада материалов и заготовок S_скл, м²:

(4.52)

где m - суммарная масса заготовок, проходящая через цех в течение года, m=30,51 т (см. пункт 1.10);

t - нормативный запас хранения заготовок, дней, t=10 дней;

q - средняя грузонапряженность площади склада, т/м², q=2,8 т/м²;

D - число календарных дней в году, D=365 дней;

К_и- коэффициент использования площади склада, К_и=0,35.

м²

Площадь межоперационного склада S_м.ск,м² :

(4.53)

где i=5 - число доставок деталей на склад.

м²

Площадь заточного отделения принимаем в размере 10-12 м² на один станок заточного отделения. Количество станков заточного отделения принимается в размере 4% от числа обслуживаемых станков основного производства.

С_зат=0,04120=5 шт

S_зат=510=50 м²

Площадь инструментально-раздаточной кладовой S_инс, м², принимаем равной 30 м².

Площадь контрольного отделения S_контр, м², определяется из расчета 0,1..0,2 м² на один станок механического цеха, но не менее 25 м² на один пункт; принимаем S_контр=25 м².

Площадь отделения переработки стружки S_стр., м²

S_стр=(0,03..0,04)S_пр=(0,03..0,04)3240=97,2..129,6 м².

Принимаем S_стр=100 м².

Площадь секции наладки цеха принимаем в размере 200 м².

Площадь помещения для кладовой масел принимаем из расчета 0,1..0,12м² на один обслуживающий станок:

S_кл.м =0,1120=12 м².

Необходимая площадь для размещения компрессорных установок S_к, м²

S_к=(0.06..0.008)S_пр=(0,06..0,008)3240=194,4..25,94 м².

Принимаем S_к=150 м².

Площадь трансформаторных подстанций составляет 50 м².

Общая площадь под вентиляционные установки S_вент, м²

S_вент=(0,05..0,075)S_пр=(0,05..0,075)3240=162..243 м².

Принимаем S_вент=200 м².

Площадь здравпункта принимаем 48 м².

Общая площадь S_общ, м², необходимая для размещения цеха, равна:

(4.54)

где - площадь, занятая всеми вспомогательными службами

цеха, м².

Sобщ= 3240+1061,14=4301,14 м²

Промышленные здания, предназначенные для размещения механических цехов, сооружают из железобетонных конструкций.

Размеры строительных параметров, также как и конструктивных элементов здания, устанавливают по единой модульной системе, которая исходит из основного модуля, равного 100м, обозначенного буквой М. На его основе образуются производственные модули.

Размеры ширины пролетов и шаг колонны принимаются равными соответственно 24м и 612м. Высота помещений принимается 9,6 м. Каркас здания состоит из колонн сечением 400400мм, установленных на фундаменте и связанных в продольном и поперечном направлениях прогонами, фундаментальными балками и элементами покрытий.

Фундамент каркасного здания выполняется сборным из железобетонного фундамента под колонны и фундаментной балки, которая является нижней опорой для панелей стен. Фундаменты под колонны проектируются в виде отдельно стоящих железобетонных конструкций ступенчатого типа под колонны каркаса.

Оборудование устанавливается в цеху на бетонную подложку толщиной 1500мм. Стены здания возводятся из железобетонных панелей. Для облегчения укладки панелей их изготавливают размерами151,2м. Толщина стен 350мм.

В зданиях из унифицированных элементов применяются сборные железобетонные покрытия. Настилы покрытий выполняются из ребристых плит шириной 1,5м и длиной, равной шагу ферм - 6м.

Плиты скрепляются с балками и фермами сваркой закладных элементов. Шов в стыках заполняется цементным раствором. На настилы покрытия укладывается слой пароизоляции, а затем гидроизоляции (мастика и 4 слоя рубероида) с присыпкой сверху двух слоев гравия.

Светоаэрационные фонари применяются прямоугольной формы. В крайних пролетах фонари не устанавливаются. Ширина фонарей 12м. Окна производственных зданий одинарные, имеют металлические переплеты.

Ширина окон 3м, высота - 12м. Ворота выполняются раздвижными, размером 3,63,6м. Двери изготавливают металлическими, шириной 1,5м и высотой 2,2м.

В механических цехах пол состоит из двух слоев: жесткого подстилающего слоя (бетонной подложки толщиной 150мм), стяжки и покрытия, выполняемого из мозаичного раствора.

диагностический ремонт цех оборудование



5. Охрана труда и окружающей среды

5.1 Организация работы по охране труда

Охрана труда - это система законодательных актов и соответствующих им социально-экономических, технических, гигиенических и лечебно-профилактических мероприятий и средств, обеспечивающих безопасность, сохранение здоровья и работоспособности человека в процессе труда.

Организация работы по охране труда на предприятии определяется специальными документами (Система управления охраны труда, Положение о службе охраны труда, Положение об организации работы по охране труда), которыми определяются обязанности должностных лиц предприятия по охране труда, порядок планирования работы по охране труда, контроля за этой деятельностью.

Руководитель предприятия в вопросах организации работы по охране труда должен исходить из признания и обеспечения приоритета жизни и здоровья работников в процессе производственной деятельности. При этом безопасность труда должна учитываться при принятии решений по всем вопросам производства и на всех его уровнях. Это значит, что на всех стадиях, начиная от проектирования, строительства и эксплуатации производства вплоть до выпуска и отгрузки готовой продукции, должны соблюдаться правила и нормы охраны труда.

Обеспечение безопасности и надлежащих условий труда работников должно быть первоочередной задачей нанимателя.

В целях реализации данной задачи наниматель должен выработать систему мер по организации работы в этой области.

Принятые в Республике Беларусь стандарты СТБ 18001-2005 «Системы управления охраной труда. Общие требования» и СТБ 18002-2005 «Системы управления охраной труда. Руководство по применению государственного стандарта Республики Беларусь «Системы управления охраной труда. Общие требования» предусматривают следующие элементы такой системы:

- политика в области охраны труда;

- планирование; внедрение и функционирование; контролирующие и корректирующие действия;

- анализ со стороны руководства.

На предприятии разработана политика в области охраны труда, одобренная руководством предприятия. Политика в области охраны труда определяет общую направленность и принципы деятельности предприятия, в особенности ее руководства, к успешному управлению охраной труда. Политика документально оформлена и доведена до сведения всех работников с тем, чтобы каждый знал и исполнял свои обязанности.

Широкое распространение на предприятии получил трёхступенчатый метод контроля над состоянием охраны труда. На первой ступени контроля участвует мастер и общественный инспектор по охране труда, которые ежедневно проверяют на своём участке состояние рабочих мест, исправность оборудования, наличие и исправность ограждений индивидуальных средств защиты и т. д. Обнаруженные недостатки отмечаются в специальном журнале, по которому принимаются меры к их устранению.

Вторую ступень контроля над состоянием охраны труда в цехе один раз в неделю осуществляет начальник цеха с председателем комиссии по охране труда профкома цеха с привлечением специалистов и с отметкой в специальном журнале.

На третьей ступени контроля руководители предприятия, служб и отделов, председатель комиссии по охране труда профсоюзного комитета предприятия один раз в месяц проверяют состояние охраны труда на предприятии в целом. Результаты проверки обсуждаются на совещании начальников цехов и отделов у директора или главного инженера предприятия с последующим изданием приказа. В этом приказе утверждаются мероприятия по дальнейшему улучшению охраны труда с указанием сроков их выполнения и ответственных исполнителей.

Основным базовым документом, устанавливающим порядок и виды обучения, инструктажей и проверки знаний по охране труда руководителей и специалистов, рабочих, учащихся, студентов и воспитанников являются «Правила обучения безопасным методам и приемам работы, проведения инструктажа и проверки знаний по вопросам охраны труда», утверждённые Министерством труда и социальной защиты 30.12.03 года № 164.

Правовой и нормативной основой положений и инструкций, разрабатываемых на предприятии, является «Положение о системе управления охраной труда и промышленной безопасностью концерна «Белнефтехим», утвержденное приказом № 235 от 28 апреля 2003 года.

По характеру и времени проведения инструктажи по охране труда подразделяются на:

- вводный инструктаж;

- первичный инструктаж на рабочем месте;

- повторный инструктаж;

- внеплановый инструктаж;

- целевой инструктаж.

Вводный инструктаж проводится со всеми вновь принятыми на предприятие работниками, с работниками, командированными для работы на территории предприятия, с учащимися и студентами, прибывшими на предприятие на производственную практику. Вводный инструктаж проводится работниками ООТ, работниками ПАСЧ. Оформляется записью в журнале регистрации вводного инструктажа по охране труда с обязательной подписью инструктируемого и инструктирующего, в документе о приеме на работу, а также в личной карточке прохождения обучения по вопросам охраны труда.

Первичный инструктаж на рабочем месте проводится непосредственным руководителем рабочего с группой рабочих или индивидуально в объеме требований инструкций по данному рабочему месту и видам работ в соответствии с перечнем обязательных инструкций по рабочим местам. О проведении инструктажа делается запись в личной карточке прохождения обучения по вопросам охраны труда с расшифровкой названия каждой инструкции.

Повторный инструктаж проходят все работники независимо от квалификации, образования, стажа, характера выполняемых работ не реже одного раза в 6 месяцев в объеме инструкций для данной профессии.

Повторный инструктаж проводит непосредственный руководитель рабочих индивидуально или с группой работающих. Запись о проведении инструктажа производится в личной карточке прохождения обучения по вопросам охраны труда.

Внеплановый инструктаж с работниками проводится при:

- пересмотре инструкций в связи с окончанием срока их действия, внесении изменений и дополнений в инструкции, касающихся изменений технологического процесса, влияющих на охрану труда на рабочем месте;

- нарушение требований безопасности при ведении работ;

- поступлении информационных материалов об авариях и несчастных случаях, происшедших на аналогичных производствах;

- по требованию органов государственного надзора и контроля или должностных лиц предприятия, на которых возложены обязанности по обеспечению охраны труда и промышленной безопасности, при нарушении работниками инструкций по охране труда и видам работ;

- при перерыве в работе более шести месяцев.

Инструктаж проводится индивидуально или с группой работников одной профессии непосредственным руководителем с записью в личной карточке прохождения обучения по вопросам охраны труда с расшифровкой причин проведения внепланового инструктажа.

Целевой инструктаж проводится в случае:

- выполнения разовых работ, не связанных с прямыми обязанностями по профессии (погрузка, разгрузка, уборка территории и т. п.);

- ликвидации последствий аварий, стихийных бедствий и катастроф;

- производстве работ, на которые оформляется наряд-допуск.

- проведении экскурсии на производстве, организации массовых мероприятий с учащимися (экскурсии, походы, спортивные соревнования и т. п.).

Целевой инструктаж проводится специалистом, ответственным за производство данной работы, в объеме инструкций по соответствующим видам работ. Запись о проведении инструктажа производится в журнале регистрации целевого инструктажа по охране труда.

5.2 Характеристика производства предприятия, выполняемых работ сточки зрения охраны труда на участке, в цехе

Согласно ГОСТ 12.0.003 "ССБТ. Опасные и вредные производственные факторы. Классификация" опасные и вредные производственные факторы на РУП «СПО «Химволокно» имеются: сероуглерод, сероводород, аммиак, серная кислота, олиум, щелочь и т.д., подразделяются по природе действия на группы:

- физические;

- химические;

- биологические;

- психофизиологические.

Вредные вещества по степени воздействия на организм человека подразделяются на четыре класса:

- вещества чрезвычайно опасные;

- вещества высокоопасные;

- вещества умеренно опасные;

- вещества малоопасные.

Воздух рабочей зоны производственного помещения должен соответствовать санитарно-гигиеническим требованиям по содержанию вредных веществ (газа, пара, аэрозоля) и частиц пыли, приведенным в ГОСТ 12.1.005 “ССБТ. Общие санитарно-гигиенические требования к воздуху рабочей зоны” СанПиН № 11-19-94 "Перечень регламентированных в воздухе рабочей зоны вредных веществ".

Рабочая зона - пространство, ограниченное по высоте 2 м над уровнем пола или площадки, на которых находятся места постоянного или непостоянного (временного) пребывания работающих. К постоянным относятся рабочие места, на которых работающий находится более 50% рабочего времени за смену или более двух часов непрерывно. Если работа осуществляется в различных пунктах рабочей зоны, то постоянным рабочим местом считается вся рабочая зона.

Содержание вредных веществ в воздухе рабочей зоны не должно превышать предельно допустимых концентраций (ПДК), используемых при проектировании производственных зданий, технологических процессов, оборудования, вентиляции, для контроля за качеством производственной среды и профилактики неблагоприятного воздействия на здоровье работающих.

ПДК - концентрации, которые при ежедневной (кроме выходных дней) работе в течение 8 ч или при другой продолжительности, но не более 40 ч в неделю, в течение всего рабочего стажа не могут вызвать заболеваний или отклонений в состоянии здоровья, обнаруживаемых современными методами исследований в процессе работы или в отдаленные сроки жизни настоящего и последующих поколений.

ПДК распространяются на воздух рабочей зоны всех рабочих мест независимо от их расположения (в производственных помещениях, горных выработках, на открытых площадках, транспортных средствах и т.д.).

По степени воздействия на организм человека данный ГОСТ подразделяет вредные вещества на четыре класса опасности:

- вещества чрезвычайно опасные;

- вещества высокоопасные;

- вещества умеренно опасные;

- вещества малоопасные.

Класс опасности вредных веществ устанавливают в зависимости от норм и показателей, из которых наибольшее практическое значение для характеристики токсичности веществ представляют их предельно допустимые концентрации (ПДК) в воздухе рабочей зоны.

Каждое конкретное вредное вещество относится к классу опасности по показателю, значение которого соответствует наиболее высокому классу опасности.

Отопление, вентиляция, кондиционирование. Виды вентиляции. Основные требования к эксплуатации.

Системы отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха предназначены для обеспечения нормируемых метеорологических условий и чистоты воздуха на рабочих местах.

Общие требования к системам вентиляции, кондиционирования воздуха и воздушного отопления (далее - вентиляционные системы) производственных, складских, вспомогательных и общественных зданий и сооружений определены ГОСТ 12.4.021 "ССБТ. Системы вентиляционные. Общие требования" (далее - ГОСТ 12.4.021).

Требования к проектированию систем отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха в помещениях зданий и сооружений на территории Республики Беларусь установлены СНиП 2.04.05-91 «Отопление, вентиляция и кондиционирование» с изменениями, утвержденными Министерством архитектуры и строительства Республики Беларусь. По способу организации воздухообмена вентиляция может быть общеобменной, местной и комбинированной.

Общеобменную вентиляцию, при которой смена воздуха происходит во всем объеме помещения, наиболее часто применяют в тех случаях, а вредные вещества выделяются в небольших количествах и равномерно по всему помещению.

Местная вентиляции предназначена для отсоса вредных выделений (газы, пары, пыль, избыточное тепло) в местах их образования и удаления из помещения.

Комбинированная система предусматривает одновременную работу местной и общеобменной вентиляции.

В зависимости от способа перемещения воздуха вентиляция бывает естественной и механической. При естественной вентиляции воздух перемещается под влиянием естественных факторов: теплового напора или действия ветра. При механической вентиляции воздух перемещается с помощью вентиляторов, эжекторов и др. Сочетание естественной и искусственной вентиляции образует смешанную систему вентиляции.

В зависимости от назначения вентиляции -- подача (приток) воздуха в помещение или удаление (вытяжка) его из помещения, вентиляцию называют приточной и вытяжной. При одновременной подаче и удалении воздуха вентиляция называется приточно-вытяжной.

В соответствии с ГОСТ 12.4.021 во всех помещениях предусмотрена естественная вентиляция, которая имеет неорганизованный и организованный характер. При неорганизованной вентиляции воздух подается и удаляется из помещения через неплотности и поры наружных ограждений зданий (инфильтрация), а также через форточки, окна, открываемые без всякой системы. Естественная вентиляция считается организованной, если направления воздушных потоков и воздухообмен регулируются с помощью специальных устройств. Систему организованного естественного воздухообмена называют аэрацией.

Аварийная вентиляция представляет собой самостоятельную установку и имеет большое значение для обеспечения безопасности эксплуатации взрыво- и пожароопасных производств и производств, связанных с использованием вредных веществ. Для автоматического включения аварийную вентиляцию блокируют с автоматическими газоанализаторами, установленными либо на величину ПДК (вредное вещество), либо на определенный процент от величины нижнего концентрационного предела взрываемости (взрывоопасные смеси). Кроме того, должен быть предусмотрен дистанционный пуск аварийной вентиляции пусковыми устройствами, расположенными у входных дверей снаружи помещения. Аварийную вентиляцию всегда устраивают только вытяжной, чтобы предотвратить переток вредных веществ в соседние помещения. Кратность вытяжки, определяется отраслевыми правилами охраны труда (правилами безопасности), она колеблется в широких пределах.

К эксплуатации допускаются вентиляционные системы, полностью прошедшие предпусковые испытания и имеющие инструкции по эксплуатации, паспорта, журналы ремонта и эксплуатации. В инструкции по эксплуатации вентиляционных систем должны быть отражены вопросы взрыво - и пожарной безопасности.

Плановые осмотры и проверки вентиляционных систем должны проводиться в соответствии с графиком, утвержденным администрацией объекта.

Ответственность за техническое состояние, исправность и соблюдение требований пожарной безопасности при эксплуатации вентиляционных систем возлагается на должностное лицо, назначенное руководителем организации.

Профилактические осмотры помещений для вентиляционного оборудования, очистных устройств и других элементов вентиляционных систем, обслуживающих помещения с производствами категорий А, Б, должны проводиться не реже одного раза в смену с занесением результатов осмотра в журнал эксплуатации. Обнаруженные при этом неисправности подлежат немедленному устранению.

Помещения для вентиляционного оборудования должны запираться, и на их дверях - вывешиваться таблички с надписями, запрещающими вход посторонним лицам.

Хранение в этих помещениях материалов, инструментов и других посторонних предметов, а также использование их не по назначению не допускается.

Освещение. Требования, предъявляемые к освещению предприятия.