BTL Thiết kế nhà máy cơ khí BKHN

Bài tập lớn thiết kế xưởng Nhóm 10 GVHD TS Lê Văn Tuân Bộ môn CNCTM Viện Cơ Khí ĐHBKHN Đề 10 Tính toán thiết kế và quy hoạch mặt bằng cho một dây chuyền gia công chi tiết cơ khí với các số liệu cho trước. Các bạn dùng làm tài liệu tham khảo hoặc mẫu để phục vụ quá trình học tập. Có gì thắc mắc hãy liên hệ mình. Tạ Tuấn 0395112623

Bài tập lớn thiết kế xưởng Nhóm 10 Đề 10 Tính tốn thiết kế quy hoạch mặt cho dây chuyền gia cơng chi tiết khí với số liệu sau - Sản lượng theo yêu cầu hàng năm: 44.000 chiếc/năm - Thời gian định mức gia công nguyên công ( phút chiếc) Thứ tự nguyênn công Máy gia công Thời gian gia công ( phút /chiếc) 01 Tiện T616 40 02 Phay 6H12 20 03 Phay 6H81 40 04 Khoan 2A135 15 05 Mài 5A161 20 06 Kiểm tra MAP 15 - Vốn thời gian làm việc theo quy định chung hàng năm Mỏy 2230 giờ/năm ( chế độ ca /ngày) Thợ 2080 giờ/năm ( chế độ ca /ngày) - Số ca sản xuất hàng ngày: ca Yêu cầu: Thuyết mính (viết tay) + Bản vẽ mặt phân xưởng (A3) Xác định sản lượng dạng sản xuất Tính số máy cần thiết cho dãy chuyền gia công ( Số lượng loại máy, tổng số ) Tính số thợ đứng máy cho loại máy cho dây chuyền Tính nhu cầu diện tích dãy chuyền Xác định phương thức bố trí máy xây dựng sơ đồ quy hoạch mặt cho dây chuyền gia công đảm bảo quy định khơng gian, an tồn , vệ sinh công nghiệp vv Xác định kết cấu nhà xưởng, độ, phương tiện nâng chuyển Xây dựng vẽ quy hoạch mặt cho dây chuyền gia cơng tớnh GVHD: TS Lê Văn Tn Bộ mơn: CNCTM Viện Cơ Khí - ĐHBKHN Bài tập lớn thiết kế xưởng Nhóm 10 toỏn thiết kế Sản lượng dạng sản xuất a Sản lượng Là số lượng sản phẩm chế tạo theo chương trình sản xuất hàng năm nhà máy, cịn gọi sản lượng định hình Sản lượng cụ thể loại chi tiết sản phẩm cần chế tạo xác định N = N0.m.(1 + ).(1 + ) N: Số lượng chi tiết cần chế tạo năm (chiếc/năm) N0: Số lượng sản phẩm cần chế tạo năm theo kế hoạch (chiếc/năm) N0 = 44000 m: Số lượng chi tiết sản phẩm: m=1 β: Tỉ lệ phần trăm số chi tiết dự trữ phòng ngừa cố: β = 6% α: Tỉ lệ phần trăm số chi tiết phế phẩm không tránh khỏi: α = 5% ⇨ N = N0.m.(1 + ).(1 + = 44000.1 (1 + ) ).(1 + ) = 48972 (chiếc/năm) b Dạng sản xuât Ta có: 5000 < N < 50000 ⇨ Dạng sản xuất: Loạt lớn Xác định số máy cần thiết cho dây truyền gia công Tính xác: Số lượng máy cho ngun cơng: GVHD: TS Lê Văn Tuân Bộ môn: CNCTM Viện Cơ Khí - ĐHBKHN Bài tập lớn thiết kế xưởng ci  Nhóm 10 Ti FMi mi Trong đó: Ti : Tổng thời gian nguyên công thực máy loại i m tcj N j j 1 60 Ti   (giờ/năm) Nj: Là sản lượng cần chết tạo chi tiết loại j (chiếc/năm) tcj: Thời gian định mức để gia công chi tiết loại j (phút/chi tiết) m: Số loại chi tiết gia công m = mi: Số ca sản xuất mi = ca FMi: Quỹ thời gian làm việc máy loại i theo chế độ làm việc ca/ngày đêm FMi = 2200 (giờ/năm) Từ thời gian định mức gia cơng ngun cơng (phút/chi tiết) cho, ta tính tổng thời gian máy cần thiết để gia công hết N = 48972 chi tiết năm số máy cần thiết với nguyên công Nguyên công Máy gia công Thời gian gia công (phút/chi tiết) T616 40 6H12 20 6H81 40 2A135 15 5A161 20 MAP 15  Tổng thời gian cần thiết Ti Số máy 32648 16324 32648 12243 16324 12243 7,42 3,71 7,42 2,78 3,71 2,78  Chọn hình thức gia cơng khơng theo nhịp thời gian Ci quy trịn giá trị ngun Ngun cơng Máy T616 6H12 GVHD: TS Lê Văn Tuân Bộ môn: CNCTM Số máy cần tính: Si Viện Cơ Khí - ĐHBKHN Bài tập lớn thiết kế xưởng Nhóm 10 6H81 2A135 5161 MAP ⇨ Tổng số máy cần thiết: n S   Si        28 (máy) i 1 Xác định số lượng lao động Số lượng lao động cần thiết phân xưởng khí xác định theo thành phần sau - Công nhân sản xuất có: Cơng nhân sản xuất chính: (Thợ đứng máy, thợ nguội, thợ kiểm tra) Công nhân phụ: (Mài dụng cụ, vận chuyển, sữa chữa ) - Nhân viên phục vụ sản xuất (Vệ sinh, trực) - Lực lượng gián tiếp (Kỹ thuật viên, quản lý, văn thư ) a Thợ đứng máy Tính cho định mức gia cơng cho loại máy i RMi = m Nj Ti   ttci Fci K Mi Fci K Mi j 1 60 Trong đó: T∑i: Tổng máy cần thiết Fci: Quỹ thời gian làm việc thợ đứng máy loại i Theo yêu cầu đề ta có: Fci = 2000 giờ/năm (chế độ ca/ngày) KMi: Hệ số xét đến khả thợ vận hành nhiều máy đồng thơi với GVHD: TS Lê Văn Tn Bộ mơn: CNCTM Viện Cơ Khí - ĐHBKHN Bài tập lớn thiết kế xưởng Nhóm 10 sản xuất loạt lớn: KMi = (1,5 ÷ 1,8) ⇨ Chọn KMi = 1,7 I: Là biến đếm số kiểu loại máy dùng cho dây chuyền, phần xưởng N: Sản lượng chi tiết Ttc: Là định mức thời gian gia công cho chi tiết (phút/ chi tiết) Thay vào ta có bảng sau: Ngun cơng Máy gia công Thời gian gia công (phút/chi tiết) T616 40 6H12 20 6H81 40 2A135 15 5A161 20 MAP 15  Tổng thời gian cần thiết Ti 32648 16324 32648 12243 16324 12243 Số thợ đứng máy 9,07 4,53 9,07 3,4 4,53 3,4 Số lượng thợ đứng máy RMi số thập phân quy tròn để có số nguyên theo tiêu sau: Khi số lẻ giá trị < 0,5 bỏ nâng bậc cho người thợ cuối Khi số lẻ > 0,5 lấy tăng lên hạ bậc cho người thợ cuối Ta có bảng: Ngun cơng Máy Số thợ đứng máy quy tròn T616 6H12 6H81 2A135 5A161 MAP Ghi Nâng bậc thợ cuối Hạ bậc thợ cuối Nâng bậc thợ cuối Nâng bậc thợ cuối Hạ bậc thợ cuối Nâng bậc thợ cuối ⇨ Tổng số thợ đứng máy: GVHD: TS Lê Văn Tuân Bộ mơn: CNCTM Viện Cơ Khí - ĐHBKHN Bài tập lớn thiết kế xưởng Nhóm 10 RM∑ = ∑RMi = + + + + + = 34 (Thợ) b Thợ nguội Số lượng thợ nguội tính theo tỷ lệ phần trăm so với tổng thợ đứng máy tuỳ thuộc dạng sản xuất Với dạng sản xuất loạt lớn: ÷ 3% ⇨ Số lượng thợ nguội RN = 0,03.RM∑ = 0,03.34 = 1,02 (Thợ) Chọn RN = nâng bậc thợ nguội c Thợ kiểm tra Số lượng thợ kiểm tra chất lượng gia công cần thiết xác định theo tỉ lệ phần trăm so với tổng thợ đứng máy thợ nguội ÷ 15% Chọn khoảng 9% ⇨ Số thợ kiểm tra RKT = 0,09.(RM∑ + RN) = 0,09.(34 + 1) = 3,15 (Thợ) ⇨ Chọn RKT = (Thợ) d Bậc thợ cơng nhân sản xuất Đối với loạt lớn: Bbq = 3,25 ÷ 3,5 chọn Bbq = 3,5 Số lượng thành phần lao động khác tính theo tỉ lệ phần trăm so với tổng số sản xuất chính: Cơng nhân phụ: Đối với sản xuất hàng loạt lớn: 50 ÷ 70% chọn 50% ⇨ RCNP = 0,5.(RKT + RN + RM∑) = 0,5.(3 + + 34) = 19 (Thợ) Nhân viên phục vụ: ÷ 3% ⇨ Chọn = 2% RNVPV = 0,02.(3 + + 34) = 0,76 GVHD: TS Lê Văn Tuân Bộ mơn: CNCTM ⇨ Chọn =1 Viện Cơ Khí - ĐHBKHN Bài tập lớn thiết kế xưởng Nhóm 10 Kỹ thuật viên: 10 ÷ 13% ⇨ Chọn 10% RKTV = 0,1.(1 + + 34) = 3,8 ⇨ Chọn = Quản lý: ÷ 5% ⇨ Chọn 4% RQL = 0,04.(1 + + 34) = 1,52 ⇨ Chọn = Tổng số lao động: RZ = 34 + + 19 + + + = 64 (Thợ) Xác định nhu cầu diện tích dây truyền Tính theo phương pháp tính xác Theo cách phải dựa vào sơ đồ quy hoạch mặt phân xưởng để xác định tổng diện tích phần xưởng (A∑) gồm: Diện tích sản xuất Asx diện tích phụ Ap n Diện tích sản xuất xác định: Asx =  Aci Si i 1 Trong đó: Si số máy chọn dùng Aci: Là diện tích trạm cơng nghệ (máy, làm nguội, bàn kiểm tra) loại i Aci = Ami.fi Ami: diện tích hình chiều máy loại i fi: hệ số loại diện tích phụ cần thiết (thao tác, đặt phôi, dụng cụ, gá lắp đặt, vận chuyển, sửa chữa) theo cách bố trí mặt phân xưởng , bố trí máy theo thứ tự công nghệ: fi = 2,4 – 3,8 chọ fi =  Với nhóm máy tiện T616 ta có: AM1 = 2135.1225 = 2615375 mm2 ≈ 2,615 m2 ⇨ A01 = 7,85 m2  Với nhóm máy phay 6H12 ta có: GVHD: TS Lê Văn Tn Bộ mơn: CNCTM Viện Cơ Khí - ĐHBKHN Bài tập lớn thiết kế xưởng Nhóm 10 AM2 = 2565.2135 = 5476275 mm2 ≈ 5,476 m2 ⇨ A02 = 16,43 m2  Với nhóm máy phay 6h81 ta có: AM3 = 2100.1900 = 3990000 mm2 ≈ 3,99 m2 ⇨ A03 = 12 m2  Với nhóm máy khoan 2A135 ta có: AM4 = 1245.815 = 1014675 mm2 ≈ 1,015 m2 ⇨ A04 = 3,05 m2  Với nhóm máy mài 5A161 ta có: AM5 = 4100.2100 = 8610000 mm2 ≈ 8,61 m2 ⇨ A05 = 25,83 m2  Với nhóm kiểm tra bàn MAP ta có: AM6 = m2 ⇨ A06 = m2  Ta có diện tích sản xuất n Asx   A0i Si  7,85.7  16, 43.4  12.73, 05.3  25,83.4  3.3  326,14 (m2) i 1 Diện tích phụ Ap xác định theo tỉ lệ % so với diện tích sản xuất Kho trung gian (Ap1) khoảng 10 – 15% chọn 12% Chuẩn bị phôi (Ap2) khoảng 15 – 20% chọn 18% Tổng kiểm tra chất lượng (Ap3) khoảng – 5% chọn % Sinh hoạt (Apa) khoảng 10% ⇨  Api  0,12 A sx  0,18 Asx  0,04 Asx  0,1Asx  0,04 Asx ⇨ Tổng diện tích cần thiết phân xưởng: A  Asx   Api  Asx  0, 44 Asx  1, 44 Asx = 1,44.326,14 = 469,6 m2 5.Xác định phương thức bố trí máy xây dựng sơ đồ quy hoạch mặt cho dây chuyền gia công (đảm bảo quy định khơng gian, an tồn, vệ sinh công nghiệp v v) Với dạng sản xuất hàng khối ta chọn phương pháp bố trí máy theo thứ tự GVHD: TS Lê Văn Tuân Bộ môn: CNCTM Viện Cơ Khí - ĐHBKHN Bài tập lớn thiết kế xưởng Nhóm 10 ngun cơng máy ngun cơng bố trí thành nhóm song song thực q trình gia cơng từ ngun cơng đến nguyên công thành phẩm Bố trí máy đảmbảo khoảng cách an tồn quy định Khoảng cách máy với tường nhà: Với cỡ máy vừa khoảng cách cần thiết: a = 0,5m b = 0,5m c = 1,2m Khoảng cách máy với cột nhà: Với cỡ máy vừa khoảng cách cần thiết: e = 0,5 f = 1,9 d = 0,5m Khoảng cách máy với đường vận chuyển đường đi: Với cỡ máy vừa khoảng cách cần thiết: h = 0,6 Khoảng cách máy đặt liên tiếp cạnh theo chiều dài máy: Với cỡ máy vừa khoảng cách cần thiết: k = 0,5 Khoảng cách máy đặt vng góc với đường vận chuyển Với cỡ máy vừa khoảng cách cần thiết: l = 0,9 Chiều rộng đường vận chuyển hàng máy: Chọn phương tiện vận chuyển xe đẩy tay với chiều vận chuyển theo chiều để cung ứng phôi cho máy đảm bảo thuận tiện Dạng I II III IV Đường vận chuyển Giữa hàng máy đặt quay lưng Giữa hàng máy đặt chiều thao tác Giữa hàng máy đặt đối diện Giữa hàng máy đặt cạnh bên sát mép tường Kích thước B 2,0 2,6 3,2 Xác định kết cấu nhà xưởng, độ, phương tiện nâng chuyển a Kết cấu nhà xưởng Kết cấu nhà xưởng dùng cho phân xưởng sản xuất thường có hai dạng nhà tầng nhà nhiều tầng, tuỳ theo tải trọng phân xưởng GVHD: TS Lê Văn Tuân Bộ mơn: CNCTM Viện Cơ Khí - ĐHBKHN Bài tập lớn thiết kế xưởng Nhóm 10 nhẹ, trung bình, nặng Với tải trọng phân xưởng trung bình nên ta chọn kết cấu nhà xưởng tầng kề sát Ở phân xưởng gia công bố trí độc lập so với phân xưởng khác Với sơ đồ bố trí sơ ta có: chiều rộng B = 18 m, chiều dài L nhà xưởng chưa xác định phụ thuộc vào số lượng chi tiết, chiều dài cho dây truyền l = 36m, chiều cao từ đất tới trần H = m.Thiết bị nâng chuyển xưởng kết cấu tầng bố trí kề sát cầu trục có tải trọng tối đa (8 tấn) Kết cấu chịu lực loại hà xưởng bê tông thép Khung lắp ghép tiêu chuẩn từ vật liệu kết cấu thường b Kích thước chủ yếu phân xưởng Bề rộng gian B0 gọi nhịp hay bước cột ngang thường có giá trị bội số m, phụ thuộc vào kích thước sản phẩm kích thước thiết bị cơng nghệ Với sản phẩm vừa: B0 = 18 m Do ta có số gian phân xưởng gian Bước cột t gọi bước cột dọc Tuỳ theo loại vật liệu xây dựng, kết câu kiến trúc, tải trọng phân xưởng tải trọng thiết bị nâng chuyển: Chọn kiểu bình thường : t = 6m Ta có số hàng cột theo chiều dài phân xưởng : Shc = l/t = 30/6 = (hàng cột) GVHD: TS Lê Văn Tn Bộ mơn: CNCTM Viện Cơ Khí - ĐHBKHN 10 ... Loạt lớn Xác định số máy cần thiết cho dây truyền gia cơng Tính xác: Số lượng máy cho nguyên công: GVHD: TS Lê Văn Tuân Bộ môn: CNCTM Viện Cơ Khí - ĐHBKHN Bài tập lớn thiết kế xưởng ci  Nhóm 10... thức gia cơng khơng theo nhịp thời gian Ci quy trịn giá trị ngun Ngun cơng Máy T616 6H12 GVHD: TS Lê Văn Tuân Bộ mơn: CNCTM Số máy cần tính: Si Viện Cơ Khí - ĐHBKHN Bài tập lớn thiết kế xưởng... sinh cơng nghiệp v v) Với dạng sản xuất hàng khối ta chọn phương pháp bố trí máy theo thứ tự GVHD: TS Lê Văn Tuân Bộ mơn: CNCTM Viện Cơ Khí - ĐHBKHN Bài tập lớn thiết kế xưởng Nhóm 10 ngun cơng máy