Разработка усовершенствованного технологического процесса и проектирование механического цеха по производству деталей вала маховика и корпуса пневмоцилиндра

Ширина фонарей для пролетов 24м принимаем 12м.

Расположение фонарей предусматривают не реже, чем через 84м по длине пролета. Разрывы между фонарями должны быть не менее 6м.

В световых фонарях делается одинарное остекленение. Переплеты остекленения фонарей делаются в один ярус, открывание фонарных створок производится снизу, с уровня пола, с помощью специальных механизмов. При открывании и закрывании длинных лент поясов остекленения пользуются электродвигателями.

Очистка от загрязнения внутренней поверхности остекленения фонарей производится со специальных тележек.

В цеху несущие функции выполняют каркас, состоящий из железобетонных колонн и балок. Для обеспечения необходимой жесткости размеры колонн квадратного сечения () определяются по формуле

(8.3)

мм.

Принимаем а = 500мм.

Ширина ворот для прохода железнодорожных вагонов - 5м, высота ворот - 5.6м. Ворота выполнены с автоматическим открыванием.

Для зациты рабочих мест от холодного воздуха при частом открывании ворот предусматривается утепление проемов при помощи воздушно-тепловых завес. Включение воздушно-тепловых завес блокируется с открытием ворот.

Также предусмотрены административно-бытовые помещения. Бытовые помещения располагаются вместе с административно-конторскими в одном специальном здании. Это здание пристроено к торцовой стороне здания цеха.

9. РАЗДЕЛ ОХРАНЫ ТРУДА И ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ

9.1 АНАЛИЗ ОПАСНЫХ И ВРЕДНЫХ ФАКТОРОВ ПРОИЗВОДСТВЕННОГО ПРОЦЕССА

При механической обработке материалов на металлорежущих станках возникает ряд физических, химических и биологических опасных и вредных производственных факторов.

Движущиеся части производственного оборудования, передвигающиеся изделия и заготовки, стружка обрабатываемых материалов, осколки инструментов, высокая температура поверхности обрабатываемых деталей и инструмента, повышенное напряжение в электроцепи или статического електричества, при котором может произойти замыкание через тело человека - относятся к категории физических опасных факторов.

Физическими вредными производственными факторами, характерными для процесса резания, являются повышенная запыленность и загазованность воздуха рабочей зоны; высокий уровень шума и вибрации; недостаточная освещенность рабочей зоны; наличие прямой и отраженной блескости; повышенная пульсация светового потока.

Наличие опасных и вредных факторов возникающих при выполнении технологического процесса сведем в таблицу 9.1.

Таблица 9.1. Опасные и вредные факторы технологического процесса.

Операция технологического процесса	Опасные и вредные факторы
Заготовительная: обрубка отливок, зачистка заусенцев, обработка поверхностей заготовки реактивами, установка приспособлений	Шум, вибрация, электрическое напряжение, травмирование осколками, работа с реактивами, запыленность, загазованность, слабое освещение.
Обработка деталей: механическая обработка резанием на металлорежущих станках.	Движущиеся и вращающиеся механизмы, наличие стружки электрическое напряжение, разлетающиеся осколки, запыленность, загазованность, работа с воспламеняющимися жидкостями, слабое освещение, высокий нагрев поверхностей заготовок.
Контрольная операция: технический контроль выполняемых размеров.	Наличие заусенцев, шероховатость, острые кромки, слабая освещенность, электрическое напряжение.

Возникающие в рабочей зоне вредные производственные факторы, могут превышать величины нормативов предусмотренных ГОСТом. Приведение значений физических величин, возникающих в рабочей зоне и сравнение их с нормативными указанны в таблице 9.2.

Таблица 9.2.

Вредные факторы	Нормативные значения	Физические значения
Освещение рабочего места, лк	500 СНиП 2 - 4 - 79	300
Запыленность, мг/м3	50 ГОСТ 12.4.026 - 76	100 - 120
Шум, дБА	45 ГОСТ 12.1.003 - 76	40
Вибрация, дБА	92 - 107 ГОСТ 12.1.012 - 78	105

На основе анализа вредных факторов (таблица 9.2) отклонением от нормативных значений являются запыленность и освещенность помещения цеха.

Шум, вибрация, электрическое напряжение, ионизирующее и инфракрасное излучение, находятся в пределах нормы.

9.2 ИНЖЕНЕРНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ МЕРОПРИЯТИЯ ПО ОХРАНЕ ТРУДА

Для устранения травматизма на рабочем месте выполняем следующие требования.

Для работающих обеспечиваются удобные рабочие места, не стесняющие их действий во время выполнения работы. На рабочих местах предусмотрена площадь, на которой размещаются стеллажи, тара, столы и другие устройства для размещения оснастки, материалов, заготовок готовых деталей и отходов производства.

На каждом рабочем месте около станка на полу находятся деревянные решетки на всю длину рабочей зоны, а по ширине не менее 0.6м от выступающих частей станка.

Удобное расположение инструмента и приспособлений в тумбочках и на стеллажах, заготовок в специальной таре, применение планшетов для чертежей позволяет снизить утомление и производственный травматизм рабочего.

Установка обрабатываемых заготовок и снятие готовых деталей во время работы оборудования допускается вне зоны обработки, при применении специальных позиционных приспособлений, обеспечивающих безопасность труда работающих.

При обработке резанием заготовок, выходящих за пределы оборудования, установлены переносные ограждения и знаки безопасности по ГОСТ 12.4.026 - 76.

Для исключения соприкосновения рук станочников с движущимися приспособлениям и инструментом при установке заготовок и снятии деталей применяются автоматические устройства.

Контроль на станках размеров обрабатываемых заготовок и снятие деталей для контроля проводятся лишь при отключенных механизмах вращения или перемещения заготовок, инструмента и приспособлений.

Стружку от металлорежущих станков и с рабочих мест убирают механизированными способами: скребковыми и пластинчатыми одновинтовыми конвейерами, двухвинтовыми и пластинчатыми конвейерами.

При обработке резанием хрупких, пылящихся материалов, с вредными для здоровья наполнителями, удаление стружки осуществляется непосредственно от режущих инструментов с помощью пневматических пылестружкоотсасывающих установок.

Для обеспечения чистоты воздуха и нормализации параметров микроклимата в производственных помещениях помимо местных отсасывающих устройств, обеспечивающих удаление вредных веществ из зоны резания, предусмотрена приточно-вытяжная общеобменная система вентиляции.

В соответствии с требованиями СНиП 2 - 33 - 75 ворота, двери и технологические проемы оборудованы воздушными и воздушно-тепловыми завесами.

Естественное и искусственное освещение производственных помещений соответствует требованиям СНиП 2 - 4 - 79. В помещениях с недостаточным естественным светом и без естественного света применяются установки искусственного ультрафиолетового облучения в соответствии с СН 245 - 71.

Для местного освещения применяются светильники, установленные на металлорежущих станках, также используются светильники с непросвечиваемыми отражателями с защитным углом не менее . Кроме того, предусмотрены меры по снижению отраженной блескости.

Зная геометрические размеры помещения цеха, произведем расчет искусственного освещения помещения цеха.

Исходные данные для расчета.

Геометрические размеры помещения: длина А=97.5м; ширина В=49.8м; высота подвеса h=12м.

Характеристика помещения цеха: запыленность помещения - 100мг/м3; разряд зрительной работы - 5в; контраст объекта с фоном - большой, фон - темный; используется система комбинированного освещения.

Расчет искусственного освещения выполняется методом коэффициента использования светового потока.

Необходимый световой поток ламп в каждому светильнику ? определим по формуле

(9.1)

Где Е - нормированная минимальная освещенность, Е = 150лк;

s - площадь освещения, м2;

k - коэффициент запаса, k = 1.5;

z - коэффициент минимальной освещенности, z = 1.5;

N - количество светильников в помещении;

? - коэффициент использования светового потока.

Определим общее количество светильников

(9.2)

Где Nр - количество рядов светильников зависящих от размеров помещения

(9.3)

Где L - расстояние между рядами светильников

(9.4)

Где ? - отношение расстояния между светильниками до расчетной высоты подвеса; типовая кривая - косинусная (Д) ? = 1.4.

м.

рядов.

Количество светильников в ряду

(9.5)

Где l - расстояние между крайними светильниками и стеной: м.

светильников.

светильников.

Для определения коэффициента использования светового потока ? найдем индекс помещения

(9.6)

Значение i округляем до ближайших табличных значений: i = 3.0.

Характеристика отражающих поверхностей: от потолка - ?п = 50%; от стены - ?с = 30%; от пола - ?р = 10%.

По известному индексу и характеристики отражающих поверхностей, определяем коэффициент использования светового потока - ? = 0.61.

Тогда световой поток равен

лм.

Исходя, из полученного светового потока выбираем лампу типа ДРИ 250 со следующей технической характеристикой:

Мощность лампы, Вт 250

Световой поток после 100 часов горения, лм 18700

Срок службы, ч 3000

Отклонение фактической освещенности от заданной составит

При расчетах освещенности допустимая величина отклонений от нормированной составляет: от -10% до +20%.

9.3 ПОЖАРНАЯ ПРОФИЛАКТИКА

Проектирование и эксплуатация всех промышленных предприятий регламентируется "Строительными нормами и правилами" (СНиП 2 - 90 - 81, СНиП 2 - 2 - 80), "Правилами устройства электроустановок" (ПУЭ - 76).

В соответствии со СНиП 2 - 2 - 80 все производства делят на следующие категории: А, Б - взрывопожароопасные; В - пожароопасные; Г - к этой категории относятся производства, в которых используются негорючие вещества и материалы в горячем, раскаленном или расплавленном состоянии; Д - это производства, в которых обрабатываются негорючие вещества и материалы в холодном состоянии; Е - взрывоопасные.

За степенью пожарной безопасности проектируемое производство относится к категории Д.

Помещения и установки, в которых содержатся горючие жидкости (ГЖ) и горючие пыли, нижний концентрационный предел которых выше 65 г/м3, относятся к пожароопасным и классифицируют следующим образом.

Зона класса П - 1. К ней относят помещения, в которых содержатся ГЖ.

Зона класса П - 2. В эту зону входят помещения, в которых содержатся горючие пыли с нижним концентрационным пределом выше 65 г/м3.

Зона класса П - 2а. К ней относят помещения, в которых содержатся твердые горючие вещества, не способные переходить во взвешенное состояние.

Зона класса П - 3. К этой зоне относят наружные установки, в которых содержатся ГЖ (минеральные масла с температурой вспышки выше С) или твердые горючие вещества.

По пожароопасности помещение цеха можно отнести к классу П - 3.

Здание считается правильно спроектированным в том случае, если наряду с решением функциональных, прочностных, санитарных и других технических и экономических требований обеспечены условия пожарной безопасности.

Повысить огнестойкость зданий и сооружений можно облицовкой или оштукатуриванием металлических конструкций. Для защиты деревянных конструкций, из имеющихся видов штукатурки предпочтение отдается известково-цементной толщиной 20мм, асбестоцементной или гипсовой.

Искры от промышленных печей и установок с открытым огнем часто являются причинами возникновения пожаров, поэтому котельные и установки с открытым огнем располагают с подветренной стороны по отношению к открытым складам ЛВЖ, сжиженных газов и т. п.

Для предупреждения распространения пожара с одного здания на другое между ними устраивают противопожарные разрывы. При определении противопожарных разрывов исходят из того, что наибольшую пожарную опасность в отношении возможного воспламенения соседних зданий и сооружений представляет тепловое излучение от очага пожара.

К противопожарным преградам относят стены, перегородки, перекрытия, двери, ворота, люки, тамбур-шлюзы и окна. Противопожарные стены должны быть выполнены из несгораемых материалов, иметь предел огнестойкости не менее 2.5 ч и опираться на фундаменты. Противопожарные стены рассчитывают на устойчивость с учетом возможности одностороннего обрушения перекрытий и других конструкций при пожаре. Противопожарные двери, окна и ворота в противопожарных стенах должны иметь предел огнестойкости не менее 1.2 ч, а противопожарные перекрытия - не менее 1 ч. Такие перекрытия не должны иметь проемов и отверстий, через которые могут проникать продукты горения при пожаре.

В соответствии с СНиП 2 - 2 - 80 число эвакуационных выходов из зданий, помещений должно составлять не менее двух. Эвакуационные выходы должны располагаться рассредоточено. Ширина участков путей эвакуации должна быть не менее 1 м, а дверей на путях эвакуации - не менее 0.8 м. Ширина наружных дверей лестничных клеток должна быть не менее ширины марша лестницы, высота прохода на путях эвакуации - не менее 2 м.

Удаление газов и дыма из горящих помещений производится через оконные проемы, аэрационные фонари, а также с помощью специальных дымовых люков, легкосбрасываемх конструкций.

Дымовые люки устанавливают в подвальных помещениях, в перекрытиях складских и бесфонарных производственных зданий. Площадь сечения дымовых люков определяют расчетом.

Легкосбрасываемые конструкции используют для удаления продуктов горения при взрыве с целью снижения давления до величин, безопасных для прочности и устойчивости строительных конструкций. Легкосбрасываемые конструкции представляют собой элементы наружных стен и покрытий. Они вскрываются при повышении давления внутри зданий и обеспечивают стравливание продуктов горения при взрыве. Различают крышевые и стеновые легкосбрасываемые панели (клапаны). Площадь сечения легкосбрасываемых конструкций определяют расчетом в соответствии с нормами СН 502 - 77.

10. ВЫВОДЫ

После изложения разделов дипломного проекта сделаем выводы о проделанной работе в следующем:

- в аналитическом разделе произведен анализ чертежей конструкций деталей вала маховика и корпуса пневмоцилиндра с целью определения качественной оценки технологичности конструкций и определения коэффициента унификации деталей, представляющего собой количественную оценку технологичности конструкций деталей;

- в технологическом разделе определяется тип производства и форма организации технологического процесса производства деталей вала маховика и корпуса пневмоцилиндра, выбирается и экономически обосновывается способ получения заготовок, разрабатывается маршрут обработки деталей, определяются режимы резания и штучно-калькуляционное время по каждой операции. В отличии от базового технологического процесса применили среднесерийный тип и групповую форму организации производства. Суточная производительность поточной линии производства вала маховика - 33 шт; корпуса пневмоцилиндра - 80 шт. Такт выпуска детали вала маховика - 152.25 мин.; корпуса пневмоцилиндра - 121.8 мин. Значительно сократили себестоимость производства заготовок за счет менее дешевого способа получения. В разработанном маршруте обработки деталей достигли более высокой точности и снижения основного технологического времени за счет рациональной последовательности обработки деталей, вала маховика и корпуса пневмоцилиндра;

- в конструкторском разделе спроектировано специальное станочное приспособление, которое обеспечивает минимальное вспомогательное время на установку, закрепление и снятие детали после обработки; необходимую точность и жесткость при закреплении заготовки; безопасные условия обработки на станке.

- в специальном разделе описываются тепловые процессы, возникающие во время контакта режущей кромки резца с поверхностью заготовки, в процессе обработки на токарном станке. На основе уравнений теплопроводности показана закономерность изменения температурного поля под влиянием различных факторов: изменения геометрических параметров резца, материала заготовки и режущей части инструмента, изменения режимов резания и др. Также раскрывается влияние различных факторов на температуру резания;

- в разделе автоматизации раскрываются принципы контроля размеров обработанных поверхностей заготовки с помощью линейных интерференционных сигналов (ЛИС). Рассматривается работа интерферометра со счетом полос на основе частотной модуляции;

- в организационном разделе выполняется организация двух участков по производству деталей вала маховика и корпуса пневмоцилиндра. На выполнение годовой программы N = 5000 шт/год, выпуска изделия вала маховика, предусмотрено общее количество - 25 станков на участке, общей стоимостью 3130000 грн. Станки загружены на 87%. Общая численность основных рабочих на участке - 25 человек. Всего списочная численность на участке - 36 человек. На участке производства детали корпуса пневмоцилиндра, для выполнения годовой программы N = 19000 шт/год, предусмотрено 30 станков, общей стоимостью - 1348000 грн. Станки загружены на 85%. Общая численность основных рабочих на участке - 33 человека. Всего списочная численность на участке - 47 человек;

- в экономическом разделе выполняется расчет технико-экономических показателей участков, выполняется расчет денежных поступлений от реализации изделий. На графике рентабельности показаны зоны прибыльной и убыточной деятельности предприятия. Определяется срок окупаемости капиталовложений необходимых для производства изделий. Для участка производства деталей вала маховика:

Годовые затраты на материал, грн 39105000

Среднемесячная заработная плата основных рабочих, грн 1556.63

Годовой фонд заработной платы по участку, грн 619328.55

Цена единицы изделия, грн 10713.76

Срок окупаемости капиталовложений, год 0.34

Для участка производства деталей корпуса пневмоцилиндра:

Годовые затраты на материал, грн 49495000

Среднемесячная заработная плата основных рабочих, грн 1608

Годовой фонд заработной платы по участку, грн 831025.1

Цена единицы изделия, грн 3518.45

Срок окупаемости капиталовложений, год 0.12

- спроектированный механический цех отвечает всем санитарно-гигиеническим требованиям и требованиям СНиП 2 - 33 - 75 и СНиП 2 - 4 - 79;

- в разделе охраны труда и окружающей среды выполнен анализ опасных и вредных факторов возникающих при выполнении производственного процесса. Для снижения вероятности несчастных случаев на производстве указанны необходимые мероприятия, которые должны выполняться на производстве. Произведен расчет искусственного освещения и выбор необходимого типа и количества ламп для освещения помещения цеха. Выбраны лампы типа ДРИ 250 мощностью 250 кВт. Количество светильников - 108 шт. Также указаны требования по повышению пожаробезопасности и огнестойкости здания цеха.

11. ЛИТЕРАТУРА

1. Методичні вказівки до кваліфікаційної роботи спеціаліста дипломного проекту. Кафедра ТГМ. Дн-ськ - 2000 р.

2. Дипломное проектирование по технологии машиностроения. Под общ. ред. В. В. Бабука - Мн.: Высш. школа, 1979. - 464с.

3. Справочник инструментальщика. Под общ. ред. И. А. Ординарцева. - Л.: Машиностроение. Ленинград. отд-ние, 1987. - 846 с.

4. Справочник технолога машиностроителя. В 2-х т. Т. 1. Под общ. ред. А. Г. Косиловой и Р. К. Мещерякова - М.: Машиностроение, 1985 - 656с.

5. Прогрессивные режущие инструменты и режимы резания металлов. Под общ. ред. В. И. Баранчикова. - М.: Машиностроение, 1990. - 400с.

6. Справочник конструктора машиностроителя: В 3-х т. Т3. - 8-е изд., перераб. и доп. Под ред. И. Н. Жесковой. - М.: Машиностроение, 2001. - 864с.

7. Нефедов Н. А., Осипов К. А. Сборник задач и примеров по резанию металлов и режущему инструменту: - 5-е изд., перераб. и доп. - М.: Машиностроение, 1990. - 448с.

8. Горбацевич А. Ф., Шкред В. А. Курсовое проектирование по технологии машиностроения. - Минск: Высшая школа, 1983.

9. Нефедов Н. А. Дипломное проектирование в машиностроительных техникумах. - М.: Высшая школа, 1986.

10. Материалы в машиностроении Т.1…5./Под ред. проф. Кудрявцева Н. В., М. Машиностроение, 1967.

11. Справочник технолога машиностроителя. В 2-х т. Т. 2. Под общ. ред. А. Г. Косиловой и Р. К. Мещерякова - М.: Машиностроение, 1985.

12. Справочник металлиста./ Под ред. Богуславского В. А. Т. 5. - М.: Машиностроение, 1986.

13. Общемашиностроительные нормативы режимов резания и времени для технического нормирования работ на металлорежущих станках. - М.: 1991.

14. Якушев А. М. Справочник контролера машиностроительных заводов. - М.: Машгиз, 1970.

15. Металлорежущие станки с ЧПУ. Каталог. - М.: НИ Имаш, 1988.

16. Руденко П. А. Проектирование технологических процессов в машиностроении. - Киев: Высшая школа, 1985.

17. Обработка металлов резанием. Справочник технолога./ Под ред. Панова А. Л. - М.: Машиностроение, 1988.

18. Брюханов А. Н. Ковка и объемная штамповка. - М.: Машиностроение, 1975.

19. Охрименко Я. М. Технология кузнечно-штамповочного производства. - изд. 2-е: Учебник для студентов - М. Машиностроение, 1976.

20. Головин С. Я. Прогрессивные виды литья. - М.: Знание, 1964.

21. Косилова Л. Г. и др. Точность обработки, заготовки и припуски в машиностроении: Справочник. - М.: Машиностроение, 1976.

22. ГОСТ 7504 - 74. Допуски и припуски на заготовки, получаемые горячей штамповкой на молотах, прессах и ГКМ.

23. ГОСТ 26645 - 85. Отливки из металлов и сплавов. Допуски размеров, массы и припуски на механическую обработку.

24. ГОСТ 21495 - 76. Базирование и базы в машиностроении.

25. Маталин А. А. Точность механической обработки и проектирования технологических процессов. - Л.: Машиностроение, 1970.

26. Ансеров Н. А. Приспособления для металлорежущих станков. - М.: Машиностроение, 1975.

27. Горошкин Л. К. Приспособления для металлорежущих станков. Справочник. - М.: Машиностроение, 1979.

28. Болотин Х. Л., Костром Ф. П. Станочные приспособления, - М.: Машиностроение, 1979.

29. Корсаков В. С. Основы конструирования приспособлений: 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Машиностроение, 1983.

30. Белоусов А. П. Проектирование станочных приспособлений: 3-е изд., перераб. и доп. - М.: Высш. школа, 1980.

31. Пуш В. Э., Пичерт Р. Х., Сосонкин В. Д. Автоматические станочные системы. - М.: Машиностроение, 1982.

32. Евстигнеев М. И. Автоматизация технологических процессов в авиадвигателестроении.

33. Корсаков В. С. Автоматизация производственных процессов. - М.: Высш. школа, 1978.

34. Автоматические приборы для контроля размеров деталей в машиностроении - Каталог. 4.1. - Омск, 1969. - 160с.

35. Егоров М. Е. Основы проектирования машиностроительных заводов: 6-е изд. Учебник для машиностроительных вузов. - М.: Высш. школа, 1979.

36. Санитарные нормы проектирования промышленных предприятий. Сп-243.

37. Строительные нормы и правила. СН и П-П-П-77. - М.: Стройиздат. 1978.

38. Безопасность производственных процессов: Справочник. Белов С. В. и др. - М.: Машиностроение, 1985.

39. Охрана труда в машиностроении/ Под ред. Е. Я. Юдина, С. В. Белова - 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Машиностроение, 1983.

40.Тиллес С. А. экономика технологических процессов механической обработки. - М.: Машгиз, 1964.

41. Климов А. Н., Оленев И. Д., Соколицын С. А. Организация и планирование производства на машиностроительном заводе. Учебник для машиностроительных вузов. Изд. 3-е перераб. и доп. - Д.: Машиностроение, 1979.

42. Бойко В. В. Економіка підприємств України: Навчальний посібник. - 2-е вид., переробл., і доп. - Дніпропетровськ: Національна гірнича академія України, 2002. - 535с.

Размещено на Allbest.ru