Проект реконструкции участка литейного цеха литья под давлением ФГУП "НПЦ АП" – филиал "Сосенский приборостроительный завод" с годовой программой 160 тонн отливок в год

Стойкость пресс-форм (число запрессовок) при литье сплавов: цинковых - 200000, алюминиевых - 50000; латуни - 5000, магниевых - 70000; железных (сталь), при условии изготовления форм из молибденовых сплавов, - 2500.

Повышение эксплуатационных свойств пресс-форм, стержней обеспечивается лазерным упрочнением. При этом рабочая поверхность деталей нагревается выше температуры плавления и в нее вводят легирующие компоненты, которые в процессе последующей кристаллизации образуют поверхностный слой, отличный по химическому составу от основного металла. Так, с целью увеличения твердости, износостойкости, теплостойкости проводят лазерное азотирование, используя азотсодержащие обмазки на основе карбамида, аммиачной соли и др. При проведении лазерного борирования используют смесь бора, карбидов бора, буры и др. Обмазки и пасты оплавляют импульсным или непрерывным лазером. Отмечается, что в этом случае стойкость пресс-форм против эрозии возрастает в 3 раза.

6. Энергетика цеха

Литейный цех является крупным потребителем топлива, электроэнергии, сжатого воздуха, пара, воды и др. источников энергии.

6.1 Расчёт установленной и потребляемой мощности

Определим установленную мощность проектируемого электрооборудования и предприятия в целом.

Для расчёта потребления электроэнергии на технологические нужды (электропривод и электрообогрев) по соответствующим таблицам выбора оборудования определим мощность электродвигателей и нагревателей. Таким образом, мы определим установленную мощность.

Исходными данными для расчёта потребляемой электроэнергии является:

N - общая установленная мощность электродвигателей и нагревателей (в кВт);

К - коэффициент загрузки электродвигателей и нагревателей (К = 0,7-0,8);

m - коэффициент полезного действия электродвигателей (m = 0,85);

Тэф - эффективный фонд времени работы оборудования, ч.

Годовой расход электроэнергии Qгод (кВт·ч) определяется по формуле:

литье давление оборудование мощность

Qгод= N*Тэф*К*m, (22)

Qгод = N*Тэф*0,7*0,85 = N*Тэф*0,595. (23)

Qгод = 4774,7

6.2 Водопровод и канализация

Внутренний водопровод здания проектируется в соответствии с СН и П II-170, а внутренняя канализация в соответствии с СН и П II 4-70.

Проектом предприятия предусматриваются внутренние магистрали водопровода и канализации предприятия.

Вода расходуется на санитарно хозяйственные, производственные и противопожарные нужды.

Нормы потребления воды:

расход воды на санитарно-хозяйственные нужды, qc-х = 45 л/(чел*ч);

расход питьевой воды, qпв = 2 м?/(чел*ч);

расход воды на душевую сетку, qдс = 666 л/(чел*ч);

расход горячей воды, qгв = 1 м?/(чел*ч);

бытовая канализация, qртех = 4 м?/ч;

расход воды на внутреннее пожаротушение из пожарных гидрантов для производственных и бытовых помещений, qпж = 10 л/с.

Максимальный часовой расход на пожаротушение составит:

qрпож = 0,01*3600 = 36 м?/ч.

Расход воды на технические нужды определяется из расчёта водопотребления технологическим оборудованием.

На основании этих данных расход воды на технические нужды составил:

qртех = 1,7 м?/ч.

Суммарный максимальный расход воды за час по предприятию составит:

qобщ = qc-х + qпв + qдс + qгв + qрпож + qртех + qрбк , (45)

qобщ = 0,045 + 2 + 0,666 + 1 + 36 + 1,7 + 4 = 45,411 м?/ч.

В соответствии с этим суточный расход воды составит 1089,864 м?, годовой расход составит 272466 м? (22266 м? без учёта qрбк и qрпож и qртех).

В соответствии с требованиями к качеству воды и её количеству на предприятии предусматриваются три системы водоснабжения: водопровод хозяйственно-противопожарный, водопровод производственный, водопровод обратной воды.

7. Компоновка отделений и площади цеха

7.1 Планировка помещений

Помещения производства делятся на помещения основного производства, складские, вспомогательные и обслуживающие (бытового, социального назначения).

К производственным площадям предприятия относятся площади, занятые производственным оборудованием, заготовками, деталями у рабочих мест и у оборудования, проходами между оборудованием.

К вспомогательным площадям относятся площади инструментального и ремонтного хозяйства; складов предприятия и кладовых; помещений ОТК; прочих вспомогательных помещений: пожарных и магистральных проездов.

Исходя из состава помещения и строительных норм, определены основные размеры строения (длина - 24 м, ширина - 18 м, высота - 7,2 м).

7.2 Компоновка технологического оборудования

При размещении оборудования необходимо учитывать следующие технологические требования: удобство обслуживания оборудования, его демонтажа и ремонта; наиболее эффективное использование производственной площади и объёма; рациональное решение внутрицехового транспорта.

При планировке оборудования необходимо соблюдать строительные нормы, правила техники безопасности и охраны труда, санитарные и противопожарные нормы [7].

В соответствии с приведёнными нормами и требованиями произведена компоновка технологического оборудования.

На предприятии имеется одно рабочее место основного производства, состоящее из двух литьевых машин.

Основными параметрами, характеризующими рабочие места для литьевых машин являются: расстояние между осями машин в зоне обслуживания (а), расстояние между осями машин с тыльной стороны (в), габаритные размеры рабочего места - длина (с) и ширина (св).

Расстояние между осями машин со стороны рабочей зоны (а) ограничивается шириной прохода в зону обслуживания и прохода в зоне обслуживания (k) (не менее 800 мм), а также расстоянием между рабочими столами или столом и термостатирующим агрегатом в зоне обслуживания (е) (не менее 1200 мм). Расстояние между осями машины с тыльной стороны определяются шириной прохода между шкафами или термостатами и литьевой машиной (m) и между пневмопогрузчиками (n) (не менее 700 мм), а также удобством прокладки коммуникаций и выполнении работ при ремонтах, осмотрах и наладке. Габаритные размеры рабочего места определяются: ширина - расстоянием между осями машин; длина - суммой длины оборудования, половины ширины прохода и половины ширины проезда.

Ширина проезда может быть различной в зависимости от вида средств механизации и их, но она не должна быть меньше 2500 мм для одностороннего проезда и 3500 мм для двустороннего. Ширина прохода может быть также разной, но не менее 800 мм. Для рабочих мест из трёх литьевых машин, при обслуживании которых литейщик в течение рабочего времени должен ходить по проходу, ширина прохода должна быть увеличена на 600 мм.

Для организации рабочих мест вспомогательных рабочих необходимо предусматривать: производственную мебель для размещения и хранения приспособлений, инструмента, измерительных приборов, вспомогательных материалов, сменных частей. А также специально выделенные места для хранения резервного оборудования; удобную тару для материалов, проводов, кабелей; инструмент, измерительные приборы; планшеты для хранения электрических схем, справочных материалов; доски для схем, плакатов, инструкций; приспособления для ухода за машиной, для уборки рабочего места; средства механизации вспомогательных работ при подъёме тяжестей и их перемещении. Для транспортировки пресс-форм и грузов массой более 25 кг на предприятии предусмотрена потолочная подвесная кран-балка грузоподъёмностью Q = 1 т. (Мощность 2,3 кВт)

8. Основные строительные решения

Устанавливаемые эксплуатационные качества здания, санитарно-технический режим и пожарная безопасность должны обеспечивать максимально возможную экономичность проектных решений (СН и П 11-90-61 «Производственные здания промышленных предприятий. Нормы проектирования»).

Согласно СН и П 11-2-80 «Противопожарные нормы проектирования зданий и сооружений» помещения по переработке алюминия в изделия, относятся к категории В.

При строительстве здания планируется применить унифицированные пролёты с сеткой колонн 6х6 метров и с высотой до низа несущей конструкции фермы 7,2 м.

На проектируемом участке литья под давлением будет присутствовать 1 кран-балка. Кран-балка будут использоваться для перемещения по цеху тяжелых или крупногабаритных грузов.

Кран-балка длиной 6м и грузоподъемностью 1т.

9. Экономическая часть

9.1 Расчет технико-экономических показателей проектируемого предприятия

Основными задачами данной части проекта являются расчёт технико-экономических показателей, установление экономической целесообразности и хозяйственной необходимости организации предприятия, расчёт эффективности его действия.

Решение этих задач осуществляется путём расчёта программ производства, арендных ставок на используемые здания и сооружения, стоимости используемого оборудования, сырья и материалов, топлива и энергии, затрат и отчислений на социальное страхование, амортизацию оборудования, расходов предприятия [1].

9.2 Расчет количества основных и вспомогательных рабочих

Для производства изделий методом литья под давлением рассматривается в основном функциональное разделение труда.

По принципу функционального разделения труда выделяются следующие взаимосвязанные группы работающих: производственные рабочие, деятельность которых связана непосредственно с предметом труда и направлена на его изменение и придание ему товарного вида; вспомогательные рабочие обеспечивающие нормальное функционирование основного производства, к этой категории работающих также относятся уборщики производственных помещений; инженерно-технические работники (ИТР), деятельность которых обеспечивает организацию производства и управление им; младший обслуживающий персонал (МОП), обеспечивающий уборку конторских помещений, сюда также относятся уборщики бытовых помещений. Внутри технологических групп предусмотрено разделение труда в соответствии с квалификационным уровнем выполняемых работ. Типовой профессионально-квалификационный состав рабочих производства литьевых изделий приведён в таблице 3. Наименование профессий рабочих и тарифные разряды указаны согласно единому тарифно-эксплуатационному справочнику (ЕТКС), 1970 г. [7].

Таблица 3 Типовой профессионально-квалификационный состав рабочих производств литьевых изделий

Профессия рабочих	Распределение рабочих по разрядам
	1	2	3	4	5	6	Без разряда
Производственные рабочие
Литейщик алюминий	-	-	х	х	x	-	-
Помощник мастера	-	-	-	х	x	-	-
Дробильщик	-	х	х	-	-	-	-
Аппаратчик смешивания	-	-	х	х	-	-	-
Укладчик-упаковщик	-	х	х	х	-	-	-
Комплектовщик	-	х			-	-	-
Вспомогательные рабочие
Наладчик литьевых машин	-	-	-	х	x	-	-
Слесарь-ремонтник	-	-	-	х	-	-	-
Слесарь-электрик по ремонту электрооборудования	-	-	-	х	-	-	-
Слесарь по КИП и автоматике	-	-	х	х	-	-	-
Контролёр	-	-	-	х	-	-	-
Кладовщик	-	-	-	-	-	-	х
Уборщик производственных помещений	-	-	-	-	-	-	х

Для осуществления кооперации труда использована бригадная форма организации труда. Возможны две основные формы производственных бригад - специализированные и комплексные. Выбраны комплексные бригады. Они формируются из рабочих различных профессий и специальностей. Распределение работ в бригаде осуществляется в зависимости от профессии, квалификации и состава работ, подлежащих выполнению. При этом имеются различные варианты совмещения профессий, позволяющие улучшить организацию труда и более рационально использовать рабочее время.

9.3 Организация поставок сырья, программа производства и режим работы предприятия

Поставка сырья на предприятие осуществляется начальником снабжения предприятия по заявке начальника производства предприятия. Стоимость сырья указана в таблице 9.5. Прибывшее сырьё складируется на территории склада готовой продукции.

Согласно, заданию на проектирование, годовая мощность предприятия литья алюминия составляет 160 тонн изделий в год.

Режим работы предприятия:

- рабочая неделя с двумя выходными;

- количество смен в сутки - 3 по 8 часов;

- средняя продолжительность рабочей недели - 40 час;

- номинальный фонд рабочего времени составляет 250 рабочих дней;

- количество праздничных и выходных дней - 115.

9.4 Стоимость оборудования

Договорная цена на основное технологическое оборудование, расчёт его общей стоимости приведены в таблице 7.

Таблица 7.

Стоимость оборудования

Наименование оборудования	Количество по проекту	Стоимость
		Единицы оборудования, руб.	Проектного количества оборудования, руб.
Машина виброгалтовочная с ПУ RC1100 (0,75кВт)	1	100000	100000
Печь индукционная плавильно-раздаточная CAT-0,25 (60 кВт)	1	800000	800000
Автоматизированная машина литья под давлением типа CLPO 100/16-2A	1	2845725	2845725
Всего			3745725

Суммарная стоимость оборудования составляет 3745725 руб.

Общая величина затрат на технологическое оборудование определяется как сумма затрат на основное технологическое оборудование, КИП и средства автоматизации, прочее оборудование.

К сметной стоимости оборудования суммируются транспортные расходы, заготовительно-складские затраты, стоимость запчастей. Эти затраты определяются суммарно в размере 5 % от стоимости всего оборудования и составляют 187286 рублей.

Проект стоимости монтажа оборудования и КИП, спецработ по укрупнённым нормативным показателям в процентах от стоимости оборудования, транспортных, заготовительно-складских затрат, затрат на запчасти приведён в таблице 8.

Таблица 8.

Стоимость монтажа оборудования, КИП и пусконаладочных работ

Вид работ	Норма от стоимости оборудования, %.	Стоимость работ, руб.
Монтаж оборудования и КИП	7	262200
Пусконаладочные работы	1	37457
ИТОГО	8	299657

На основании приведённых расчётов определяется общая итоговая стоимость оборудования. Расчёт приведён в таблице 9.

Таблица 9.

Итоговая стоимость оборудования

Наименование работ	Стоимость, руб.
Прейскурантная стоимость	3745725
Транспортные, заготовительно-складские расходы на запчасти	187286
Стоимость монтажных и пусконаладочных работ	209657
Всего	4142668

9.5 Вопросы труда и заработной платы

9.5.1 Расчёт фонда заработной платы рабочих

Расчёт фонда заработной платы для основных и вспомогательных рабочих производится отдельно в связи с тем, что заработная плата основных производственных рабочих учтена в прямых затратах, а вспомогательных рабочих, связанных с обслуживанием технологического оборудования - в смете затрат на содержание, текущий ремонт и эксплуатацию оборудования.

Вспомогательных рабочих подразделяют на две группы:

рабочие по уходу и надзору за технологическим оборудованием (контролёр, водитель-грузчик, наладчик), заработная плата которых включена в одну смету расходов по содержанию и эксплуатации оборудования;

рабочие по текущему ремонту оборудования (слесарь, электрик), заработная плата которых входит в состав расходов по текущему ремонту оборудования.

ИТР и МОП заработная плата данных рабочих учтена в смете затрат расходов предприятия.

Тарифный фонд заработной платы определяется по формуле:

Зт = Зтч*Чсп*Тэф, (46)

где Зтч - часовая тарифная ставка рабочего;

Чсп - списочная численность рабочих;

Тэф - эффективный фонд рабочего времени.

Дополнительная заработная плата взята в размере 12% от суммы тарифной зарплаты. Расчёт годового фонда заработной платы рабочих приведён в таблице ниже

Таблица 10.

Расчёт фонда заработной платы рабочих

Профессия	Продолжительность рабочего дня, ч	Количество смен	Разряд по ТКС	Списочная численность	Часовая тарифная ставка, руб./ч.	Тарифный фонд заработной платы, руб.	Премия 20%	Фонд дополнительной заработной платы, руб.	Годовой фонд заработной платы, руб.	Всего, руб.
Основные рабочие										1900800
Литейщик	8	3	IV	10	80	1440000	288000	172800	1900800
Вспомогательные рабочие по Т.Р.										340560
Слесарь	8	1	III	1	63	126000	25200	15120	166320
Электрик	8	1	III	1	66	132000	26400	15840	174240
Вспомогательные рабочие по уходу и надзору за оборудованием										948816
Контролёр	8	1	II	1	63	126000	25200	15120	166320
Водитель-резчик (дробильщик)	8	1	II	1	66	132000	26400	15840	174940
Наладчик	8	3	IV	3	76,8	460800	92160	55296	608256

Годовой фонд заработной платы основных рабочих составляет 1900800 руб., рабочих по уходу и надзору за оборудованием 948816 руб., рабочих по текущему ремонту оборудования 340560 рублей.

9.5.2 Расчёт фонда заработной платы ИТР и МОП

Расчёт фонда заработной платы ИТР и МОП производится на основании схемы должностных окладов по отраслям промышленности. Согласно схемы, предприятие литья алюминия относится к первой группе по оплате труда ИТР и МОП.

Расчёт фонда заработной платы персонала предприятия приведён выше и составляет 957600 рублей.

9.6 Расчёт заготовительных цен на сырьё, материалы и энергию, а также себестоимости продукции

Оптовые цены за сырьё, материалы и энергию Таблица 11

Сырьё, материалы, энергия	Цена (с учётом НДС)
Сжатый воздух	0,54 руб./м?
Холодная вода	6,51 руб./м?
Электроэнергия	3,06 руб./кВт
Теплота (водяной пар)	631,5 руб./Гкал
Алюминивые чушки	45 руб./кг
Масло гидравлическое	24 руб./кг

Проектная себестоимость продукции определяется по калькуляции на основании расчётов в предыдущих разделах данного проекта.

Исходными данными для расчёта являются:

капитальные затраты по проектируемому предприятию;

нормы расхода сырья и материалов, энергии и планово-заготовительные цены;

годовой фонд заработной платы работающих;

сметы расходов предприятия и расходов на содержание и эксплуатацию оборудования.

9.7 Расчёт амортизационных отчислений

Отчисления на амортизацию здания включается в смету расходов предприятия, отчисления на амортизацию оборудования - в смету расходов на содержание и эксплуатацию оборудования. Расчёт амортизационных отчислений на здание и оборудование приведён в таблице 12.

Таблица 12.

Расчёт амортизационных отчислений по основным фондам литьевого предприятия

Основные фонды	Стоимость основных фондов, руб.	Норма амортизации, %	Сумма амортизации, руб.
Оборудование	4142668	10	414266,8
Всего	4142668	10	414266,8

Примечание: 1. стоимость оборудования берём с учётом стоимости монтажа; 2. Нормы амортизации взяты по данным действующих предприятий.

9.8 Смета расходов предприятия и на содержание и эксплуатацию оборудования

Смета расходов предприятия приведена в таблице 13.

Таблица 13.

Смета расходов предприятия

Статьи расходов	Сумма, руб.
1	Заработная плата ИТР и МОП (с учётом премий)	957600
2	Отчисления на соцстрахование (8 % от статьи 1)	9576
3	Расход на охрану труда (5% от заработной платы)	47880
	Итого по статьям 1-3	1015056
4	Прочие расходы предприятия (5% от расходов статей 1-6)	50753
	Итого, расходы предприятия	1065809

Смета расходов на содержание эксплуатацию оборудования приведена в таблице 14.

Таблица 14.

Смета расходов на содержание и эксплуатацию оборудования

Статьи расходов	Сумма, руб.
1 а б	Расходы на содержание и эксплуатацию оборудования: зарплата рабочих по уходу и надзору за оборудованием смазочные и обтирочные материалы	948816 185185
	Итого по статье 1	1134001
2 а б	Текущий ремонт оборудования зарплата рабочих по текущему ремонту оборудования текущий ремонт оборудования (5% от его стоимости)	340560 207130
	Итого по статье 2	547690
3	Амортизация оборудования	414266,8
	Итого по статьям 1-3	2095957,8

9.9 Проектная калькуляция себестоимости продукции

Калькуляцию себестоимости продукции ведём из расчёта на 1 тонну готовой продукции.

Калькуляция себестоимости приведена в таблице 15.

Таблица 15.

Калькуляция себестоимости 1 т. отливок изделий из алюминия

Статьи затрат	Цена за единицу, руб.	Расход по статье на 1 т. литьевых изделий	Сумма, руб.
1. 2.	Сырьё (АК12) Гидравлическое масло	45000 24000	1,04 m 0,016 m	46800 384
	Итого по материалам			47184
3.	Энергозатраты теплота (пар) вода электроэнергия сжатый воздух (0,6 МПа)	631,5 6,51 3,06 0,54	0,85 Гкал 202,6 м? 4814 кВт·ч 1296 м?	536,78 1318,93 14730,4 699,84
	Итого по статье 3			17286
4. 5. 6. 7.	Затраты на оснастку пресс-форм Зарплата основных рабочих Расходы на содержание и эксплуатацию оборудования Расходы предприятия			2112 19008 20960 10658,9
	Итого себестоимость предприятия			52738
8. 9.	Себестоимость предприятия за вычетом затрат на материалы Общие расходы с ПМ (10% от статьи 8)			5554 554,4
10.	Итого, себестоимость ПМ			6108,4
11. 12.	Внепроизводственные расходы (2% от статьи 10) Налоги (35,6% от ФЗП)			122,17 14766
13.	Полная себестоимость			138204,57

Анализ структуры себестоимости продукции показывает, что основные затраты приходятся на сырьё и материалы, то есть производство является материалоёмким.

Оценка экономической эффективности проектируемого предприятия ведётся по - следующим основным показателям:

- уровень рентабельности производства;

- срок окупаемости капитальных вложений;

- коэффициент эффективности капитальных вложений;

- фондоотдача;

- удельные капитальные вложения.

Цена за 1 тонну изделий из алюминия, ЦАБС = 138204,57 р./т.;

Условно годовая прибыль предприятия определяется по формуле:

П = (Ц - С) * В, (47)

где П - прибыль, руб.;

Ц - цена продукции, руб./т.;

С - себестоимость продукции, р./т.;

В - количество выпускаемой продукции в год, т.

ПАБС=(186500-138204,57)*100=4830000 руб

Общую прибыль предприятия составляет ПАБС=4830000 руб

Налог от прибыли составляет 18%. Чистая прибыль предприятия:

Пч = 4830000 *0,82 = 3960600 руб.

Уровень рентабельности проектируемого производства определяется по формуле:

R=100%*Пч/(Сопф + Соб), (48)

где Сопф - стоимость основных производственных фондов, руб.;

Соб - стоимость оборотных фондов, руб.

Соб = 7235246 руб.

R = 3960600 *100/(4830000 + 3960600) = 45,05%

Срок окупаемости капитальных вложений определяется по формуле:

Т = Сопф/Пч , (49)

Т = 4488268/3960600= 1,13 лет

Коэффициент общей эффективности капитальных вложений являются обратной срока окупаемости и определяется по формуле:

Экп = Пч/Сопф, (50)

Экп = 3960600/4488268 = 0,88

Фондоотдача предприятия определяется по формуле:

Ф = Спрод/Сопф, (51)

где Спрод - стоимость годовой программы выпускаемой продукции, руб.

Ф = 3960600/4830000= 0,82 руб./руб.

9.10 Расчет удельных капитальных вложений и производительности труда

Удельные капитальные вложения (УКВ) определяются по формуле:

УКВ = Кп/Мп, (52)

где Кп - капитальные затраты на промышленное строительство, руб;

Мп - проектная мощность, т.

УКВ = 4488268/100 = 44882,68 руб./т.

Расчет производительности труда приведен в таблице 16.

Таблица 16.

Расчет производительности труда

Производственная программа	Численность	Производительность труда
В натуральном выражении, т.	В стоимостном выражении, руб.	Работающих	Рабочих	В натуральном выражении, т.	В стоимостном выражении, руб.
				На одного работающего	На одного рабочего	На одного работающего	На одного рабочего
100	18650000	23	17	4,35	5,88	810869	1097059

9.11 Основные технико-экономические показатели предприятия

На основании расчётов, приведённых в технологической и экономической частях проекта, составляется сводная таблица основных технико-экономических показателей проектируемого предприятия.

Таблица 17.

Основные технико-экономические показатели предприятия.

Наименование показателя	Значение показателя
	Проектируемый	Существующий
Годовой выпуск продукции в натуральном выражении, т. в стоимостном выражении, руб.	160 18650000	100
Списочная численность работающих Всего, чел. Рабочих, чел.	23 17	23 17
Ориентировочные капитальные вложения, руб.	4488268	-
Себестоимость 1 т. изделий, руб., из Алюминия	13820457	14320468
Съём продукции с 1 м? производственной площади, руб.	64756,94	54254
Выпуск продукции на одного работающего в натуральном выражении, т. в в стоимостном выражении, руб.	4,35 810869	3,61 643364
Удельные капитальные вложения на 1 т., руб.	44882,68
Годовая прибыль цеха, руб.	3960600
Уровень рентабельности, %	45,05
Срок окупаемости капитальных вложений, лет	1,13
Коэффициент общей эффективности капитальных вложений	0,88

10. Охрана труда

10.1 Анализ опасных и вредных производственных факторов

Оборудование на реконструируемом литейном участке расположено в пролете размерами 24x18 м и высотой 7,2 м. Площадь участка литейного цеха 288 м2. Для обеспечения пожаробезопасности в отделениях цеха имеется песок, огнетушители.

Источниками выделения газов являются: печи и литейные машины.

Источниками шума являются: литейные машины, и машина виброгалтовочная.

Уровень шума на участках составляет L = 77дБА (по заводским данным), что не превышает допустимый норматив (80 дБА) по ГОСТ 12.1.003-90 [7].

Освещение на участке совмещенное: естественное и искусственное.

Работа в литейном цехе согласно ГОСТ 12.1.005-88, относится к категории 2 б - средней тяжести [7].

Климатические условия соответствуют нормативным значениям (в холодный период: нижняя граница + 15 С, верхняя + 21 С; в теплый период: нижняя +16 С, верхняя + 24 С - по заводским данным) по ГОСТ 12.1.005-88.

Относительная влажность воздуха на участках составляет в холодный период 46-52 % (по заводским данным) в теплый период 42-62 % (по заводским данным), т.е. не превышает 75% по ГОСТ 12.1.005-88 [7].

Скорость воздуха на рабочих местах 0,1 - 0,2 м/с, что соответствует норме (0,3 м/с) [7].

Заводские данные сводим в таблицу 10.1.1

Таблица 10.1.1.

Заводские данные о состоянии климата в цехе

Температура воздуха в пролетах цеха, С	Относительная влажность, %	Уровень шума, дБА	Скорость воздуха в пролетах цеха, м/с
Холодный период	Теплый период	Период
Верхняя гран.	Нижняя гран.	Верхняя гран.	Нижняя гран	Холо-дный	Теплый
+ 15	+21	+16	+24	46 - 52	42 - 62	70	0,2 - 0,1

10.2 Расчет искусственного освещения

В проектируемом предприятии предусматривается естественное и электрическое освещение.

Расчёт естественного освещения ведётся методом световой площади и глубины освещённости.

F = Sо/Sп, (24)

где Sо - площадь окон, м?;

Sп - площадь пола, м?;

F - световая площадь, м? ( Sо : Sп = 1/9, значит Sо = Sп/9.);

Общая площадь производственных помещений составляет 432 м?.

Sо = 432/9 = 48 м?

Размеры выбранного окна составляют 150х170 см, значит площадь окна Fок = 2,55 м?.

Тогда количество окон составит:

n = Sо/Fок = 48/2,55 = 18,82

Проектируем 19 окон.

Расчёт искусственного освещения ведём методом светового потока.

F = (Е*k*S*Z)/?, (25)

где F - световой поток каждой лампы, лм;

Е - количество номинальной освещённости (Е = 25 лк);

k - коэффициент запаса (k = 1,3);

S - площадь помещений, м?;

Z - отношение средней освещённости к минимальной (Z = 1,2).

Коэффициент ? даётся для различных светильников в функции отражения стен и потолка Sс и Sп и индекса помещений i. Sс и Sп = 50%

Индекс помещений вычисляется по формуле:

? =i = S/(n*(А + В)), (26)

? = i = 432/(3,5*(15 + 11,5)) = 4,7 (27)

Отсюда F = (25*1,3*432*1,2)/4,7 =3585 лм.

По ГОСТ 2239-75 выбираем лампу ЛДЦ-80 со световым потоком Fп=266 лм.

Количество светильников составит:

n = F/Fп = 3585/266 = 13,48

Годовой расход энергии на освещение 1 м? равен 15 кВт.

Отсюда Руст = Sп *15 = 432*15 = 6480 кВт (28)

С учётом коэффициента запаса k = 1,5 установленная мощность составит:

Руст = 6480*1,5 = 9720 кВт

Количество светильников тогда будет:

N = n*1,5 = 13,48*1,5 = 20,22 ? 20 шт (29)

С учётом коэффициента спроса по мощности, k = 0,7 потребляемая мощность составит:

Рпотр = Руст*k = 9720*0,7 = 6804 кВт. (30)

Учитывая косинус угла ? и электрических потерь (соs ? = 0,95):

Рпотр = Рпотр/0,95 = 4536/0,95 = 7162,1 кВт. (31)

Согласно СН и П II-А.8-72. На предприятии предусматривается аварийное освещение, обеспечивающее безопасность эвакуации людей из помещений в случае аварии. Питание аварийного освещения осуществляется от независимого источника питания.

Годовой расход электроэнергии на аварийное освещение напряжением 36 В исходит из 15 Вт на 1 м? площади, включая служебные и бытовые помещения.

10.3 Расчет общеобменной вентиляции

Отопление и вентиляция проектируемого предприятия рассчитывается по чертежам, теплотехническим данным источника теплоснабжения, количеству газо- пыле- и тепловыделения, ПДК вредных веществ (СН245-71), метеоусловиям места расположения производства (СН и П II-А.6-72).

Для города Сосенский : tпо - расчётная температура для проектирования отопления, tпо = минус 25°С;

tпоср - средняя температура за отопительный период, tпоср = минус 5°С;

tпв - расчётная температура для проектирования вентиляции, tпв = минус 25°С;

n - продолжительность отопительного периода, n = 198 сут.;

tср - средняя температура наружнего воздуха жаркого месяца, tср =25°С.

10.3.1 Расчёт кратности воздухообмена

Процесс производства литьевых изделий сопровождается загрязнением воздушной среды производственных помещений предприятия вредными выделениями.

Негативно на самочувствии человека в жаркие месяцы сказывается повышенное теплообразование.

В процессе переработки цветных металлов выделяются окись углерода и непредельные углеводороды. Кроме того образуется пыль в результате дробления бракованных изделий.

Так как в год выделение летучих составляет 0,02 % от всего объёма перерабатываемого сырья (0,02 т.), то в рабочее время за один час будет выделяться 0,0000023 кг летучих.

Кратность воздухообмена определяется по формуле:

К = W/Vп, (34)

где W - объёмный расход воздуха, отсасываемого из помещений, м?/ч.;

Vп - объём помещения, м?.

W = g / (Cg - Co), (35)

где g - количество вредных веществ, выделяющихся в рабочее время за 1 час;

Cg - содержание вредных веществ в засасываемом воздухе;

Co - предельнодопустимая концентрация вредных веществ в воздухе, Co = 0,006 кг/ м?.

Cg = g/Vп , (36)

Cg < Co , Cg = 0,0000023/(288*7,2) = 1,1*10-9

Следовательно, для удаления вредных веществ вентиляцию проектировать нецелесообразно. Однако, учитывая, что средняя температура наружного воздуха жаркого месяца tср = 25°С, объём помещения 3110,4 м? и энергия тепла, отдаваемая оборудованием, составляет 8,1*104 кДж, берём кратность воздухообмена К = 1.

Данный воздухообмен обеспечит благоприятную для работы температуру в помещениях, максимально удалит вредные вещества из помещений. Согласно СН и П-33-76 к каждому материальному цилиндру литьевых машин должен быть проведён местный отсос.

На предприятии для подачи приточного воздуха применяется коллекторная система, позволяющая осуществить равномерную раздачу воздуха по всей площади помещения.

10.3.2 Расчёт расхода теплоты на отопление, вентиляцию, тепла выделяемого оборудованием

Расчётный поток теплоты на отопление определяется по формуле:

Фот = ?о*Vн* (tвн - tпо), (37)

где ?о - удельная относительная характеристика здания, ?о = 0,6-1,1 Вт/м?;

Vн - наружный строительный объём здания, м?;

tвн - проектируемая температура воздуха в помещениях, tвн = 20°С;

tпо - расчётная температура для проектирования отопления, tпо = минус 25°С.

Толщина наружных стен здания 0,5 м; высота фермы 1,8 м, тогда наружный объём здания:

Vн = 25*19*9 = 4275 м?;

Фот = 1*4275*(20 - (-25)) = 192375 Вт.

Средний поток теплоты определяется по формуле:

Фотср = Фот*(tвн - tпоср )/(tвн - tпо), (38)

где tпоср - средняя температура отопительного сезона, tпоср = минус 5°С.

Фотср = 192375*(20 - (-5))/(20 -(-25)) = 106875 Вт

Годовой расход теплоты на отопление определяется по формуле:

Qотг = 3,6*Фотср*m*((n - a)/(2 *106)), (39)

где n - продолжительность отопительного сезона в сутках;

а - сумма выходных и праздничных дней, приходящихся на отопительный сезон, а = 40 дней;

m - продолжительность работы предприятия в сутки, m = 24 час.

Qотг = (3,6*106875*24*198)/(2*106) = 625,5 ГДж/г = 142,4 Гкал/г

Расчётный поток теплоты на вентиляцию определяется по формуле:

Фв = q*Vвн*(tвн - tпв), (40)

где q - удельная относительная характеристика здания, q = 0,3-3 Вт/ м?;

Vвн - внутренний объём здания, м?;

tпв - расчётная температура для проектирования вентиляции, tпв = минус 25°С.

Фв = 2,5*2073,6*(2 - (-25)) = 139968 Вт

Средний поток теплоты определяется по формуле:

Фвср = Фв*(tвн - tпоср )/(tвн - tпв), (41)

Фвср = 139968*(20 - (-5))/(20 - (-25)) = 1574640 Вт

Годовой расчёт теплоты на вентиляцию определяется по формуле:

Qвг = 3,6*Фвср*m*(n - a)/(2 *106), (42)

Qвг = (3,6*1574640*24*198)/(2*106) = 13468,9 ГДж/г = 360,6 Гкал/г

Мощность обогревателей основного оборудования Роб = 22500 Вт.

Годовой расход теплоты основным оборудованием определим по формуле:

Qобг = 3,6*Р*m*(n - a)/(2*106), (43)

где Р - мощность обогревателя, Вт.

Qобг = (3,6*22500*24*198)/(2 *106) = 192,3 ГДж/г

Количество тепла, необходимое для поддержания оптимальной температуры на предприятии составит

Qнеобхг = Qотг + Qвг - Qобг, (44)

Qнеобхг = 625,5 + 13468,9 - 192,3 = 13902 ГДж/г = 204,8 Гкал/г

Qнеобх = 13902/3234 = 4,2 ГДж/г = 0,63 Гкал/г

В качестве теплоносителя для отопления принимаем водяной пар: прямая линия - +15°С, обратная - +70°С.

Для обеспечения обогрева приточного воздуха применим кондиционер КТЦ-3А-31,5, вырабатывающий 0,7 Гкал теплоты в час и создающий расход воздуха 4000 м?/ч.

10.4 Требования безопасности в литейном цехе

Основные опасности при работе на литьевом предприятии: электроопасность, термоопасность, опасность механического травмирования.

На предприятии должен быть организован трёхступенчатый контроль техники безопасности.

На предприятии должны быть инструкции по охране труда для работников предприятия.

Для профилактики травм и защиты труда литейщиков на производстве должны быть приняты следующие меры: регулярно проводится технические осмотры машин, работающий на предприятии персонал должен иметь спецодежду, спецобувь.

Литьевые машины оборудованы специальными устройствами, обеспечивающими безопасность работы при соблюдении правил их эксплуатации (дверцы, защитные клапаны, заземление и др.).

10.5 Противопожарные мероприятия

На производстве имеются: душевое отделение, туалет, кухня, бытовая комната. Есть отопление. Все помещения убираются уборщиком.

Вблизи от огнеопасных объектов должны быть оборудованы пожарные щиты, укомплектованные огнетушителями, ящиками с песком, лопатами, вёдрами и другими необходимыми инструментами. Кроме пожарных щитов на предприятии должны быть пожарные гидранты [6].

Сопротивление заземляющих устройств должно быть не более 4 Ом.

В качестве заземляющих проводников и заземления используются строительные элементы здания.

Контуры заземления выполняются из полосовой стали.

Отвод зарядов статического электричества осуществляется путём заземления оборудования.

Согласно СН 305-69 проектируемое участок (здание предприятия) относится по молниезащите ко II категории, для которой расчитывается зона защиты молниеотвода R и потребное количество молниеотводов n [7].

R = 1,5*hm , (32)

n = L/(2*R), (33)

где hm - высота молниеотвода, hm = 1,2*h, м;

h - высота строения, м;

L - длина строения, м.

R = 1,5*1,2*9 = 16,2 м? ;

n = 24/(2*16,2) = 0,7 ? 1.

Проектируем один молниеотвод с зоной защиты 16,2 м?.

11. Склады

В состав складского хозяйства цеха входят следующие склады:

1. Склад шихтовых материалов.

2. Склад форм

3. Склад готовых отливок

С учетом годовой программы выпуска литья площадь складов шихтовых материалов принимаем 30 м2.

12. Транспорт

К внутрицеховому транспорту относится все виды транспортных средств обеспечивающие технологический процесс изготовления отливок.

Внутрицеховой транспорт делится на транспорт периодического и непрерывного действия.

К транспорту периодического действия относятся мостовые и консольные краны, краны - балки, механизированные тележки.

К транспорту непрерывного действия относятся конвейеры и элеваторы.

Для транспортировки пресс-форм и грузов массой более 25 кг на предприятии предусмотрена потолочная подвесная кран-балка грузоподъёмностью Q = 1 т. (Мощность 2,3 кВт)

Заключение

Разработана технологическая часть эскизного проекта предприятия по производству алюминиевых деталей для систем типа «компрессор» методом литья под давлением, мощностью 160 тонн в год.

Произведены обоснование и выбор способа изготовления изделий (литьё под давлением).

Разработана технологическая схема производства литьевых изделий. Основное оборудование работает в полуавтоматическом режиме.

Произведён выбор технологического оборудования и расчёт потребности в нём. На предприятии установлены литьевые машины марки CLV160.01, M-400, CLV250.01, A711A08 и CLPO-100/16-2A, а также вспомогательное оборудование:

- станок заточной модель 3B633,

- барабан галтовочный собственного изготовления,

- кран-балка мощностью 1т.

- электропечь САТ-0,25

Списочная численность рабочих и персонала предприятия составляет: основных рабочих - 14 человек, вспомогательных - 7 человек, ИТР - 4 человека, МОП - 2 человека.

Произведена планировка помещений и компоновка технологического оборудования. Здание занимает площадь 288 м? и объём 2073,6 м?.

Годовой расход электроэнергии на предприятии составляет 675879,2 кВт·ч; воды - 272466 м?; сжатого воздуха (0,6 МПа) - 144000 м?; тепла на отопление и вентиляцию - 204,8 Гкал.

Ориентировочные капитальные вложения составляют 4488268 руб. Годовая прибыль предприятия равна 3960600 руб. Уровень рентабельности предприятия 45,05%, срок окупаемости капитальных вложений составляет 1,13 лет. Коэффициент эффективности капитальных вложений 0,88.

Библиографический список

1. Справочник «Алюминиевые сплавы» Альтман М.Б., Андреев А.Д., Балахонцев Г.А. - Москва «Металлургия» - 1983г., 352 с.

2. Аксенов П.Н. Оборудование литейных цехов. - М.: Машиностроение, 1977. - 510 с.

3. Белоусов В.А. Методические указания по выполнению дипломного проекта по курсу «Машины и технология литейного роизводства» ТулГУ, 1993.

4. ГОСТ 977-88. Стали литейные

5. Журнал «Литейное производство» за последние 5 лет.

6. Основы проектирования литейных цехов: Учебник. Под ред. Б.В. Кнорре, - Машиностроение, 1979. - 367с.

7. Сафронов В.Я. Справочник по литейному оборудованию. - М.: Машиностроение, 1985. - 320с.

8. Каталог справочник по технологической оснастке- М.: НИИТЭ, 1968 - 245 с.

9. Шестакова Н. К. Методические указания по выполнению лабораторной работы «Оценка шума в производственных помещениях» ТулГУ,2002г.

Размещено на Allbest.ru