Tính toán thiết kế và quy hoạch mặt bằng cho một dây chuyền gia công chi tiết cơ khí với các số liệu sau đây Sản lượng theo yêu cầu hàng năm: 50.000 chiếcnăm Thời gian định mức gia công các nguyên công ( phút chiếc) Thứ tự nguyên công Máy gia công Thời gian gia công ( phút chiếc) 01 Phay P82 40 02 Tiện 1K62 50 03 Phay 6M12 30 04 Kiểm tra Bàn máp 20 05 Phay 6M12 20 06 Khoan 2A125 40 Vốn thời gian làm việc theo quy định chung hàng năm Máy 2200 giờnăm ( chế độ 1 ca ngày) Thợ 2000 giờnăm ( chế độ 1 ca ngày) Số ca sản xuất hàng ngày: 2 ca Yêu cầu 1, Xác định nhịp sản xuất tuyệt đối và tương đối 2, Tính số máy cần thiết cho dây chuyền gia công ( Số lợng từng loại máy, tổng số ) 3, Tính số thợ đứng máy cho từng loại máy và cho cả dây chuyền. 4, Tính nhu cầu về diện tích của dây chuyền. 5, Xác định phương thức bố trí máy và xây dựng sơ đồ quy hoạch về mặt bằng cho dây chuyền gia công đảm bảo những quy định về không gian, an toàn , vệ sinh công nghiệp ...vv 6, Xác định kết cấu nhà xưởng, khẩu độ, phương tiện nâng chuyển ... 7, Xây dựng bản vẽ quy hoạch mặt bằng cho dây chuyền gia công đã tính toán, thiết kế.
Bài tập lớn thiết kế xởng Đề Tính toán thiết kế quy hoạch mặt cho dây chuyền gia công chi tiết khí với số liệu sau - Sản lợng theo yêu cầu hàng năm: 50.000 chiếc/năm - Thời gian định mức gia công nguyên công ( phút chiếc) Thứ tự nguyên công Máy gia công Thời gian gia công ( phút /chiếc) 01 Phay P82 40 02 Tiện 1K62 50 03 Phay 6M12 30 04 Kiểm tra Bàn máp 20 05 Phay 6M12 20 06 Khoan 2A125 40 - Vốn thời gian làm việc theo quy định chung hàng năm Máy 2200 giờ/năm ( chế độ ca /ngày) Thợ 2000 giờ/năm ( chế độ ca /ngày) - Số ca sản xuất hàng ngày: ca Yêu cầu 1, Xác định nhịp sản xuất tuyệt đối tơng đối 2, Tính số máy cần thiết cho dây chuyền gia công ( Số lợng loại máy, tổng số ) 3, Tính số thợ đứng máy cho loại máy cho dây chuyền 4, Tính nhu cầu diện tích dây chuyền 5, Xác định phơng thức bố trí máy xây dựng sơ đồ quy hoạch mặt cho dây chuyền gia công đảm bảo quy định không gian, an toàn , vệ sinh công nghiệp vv 6, Xác định kết cấu nhà xởng, độ, phơng tiện nâng chuyển 7, Xây dựng vẽ quy hoạch mặt cho dây chuyền gia công tính toán, thiết kế sinh viên: ngô đăng kỳ ctm6 - k43 đhbkhn Bài tập lớn thiết kế xởng Xác định sản lợng dạng sản xuất a Sản lợng Là số lợng sản phẩm đợc chế tạo theo chơng trình sản xuất hàng năm nhà máy, gọi sản lợng định hình Số lợng cụ thể loại chi tiết sản phẩm cần chế tạo đợc xác định nh sau: N = N m.(1 + )(1 + ) 100 100 N: Là số lợng chi tiết cần chế tạo (chiếc/năm) N0: Là sản lợng định hình sản phẩm (chiếc/năm), N0 = 50000 m: Là số lợng chi tiết loại i sản phẩm, m = : Là tỷ lệ % số chi tiết dự trữ để phòng ngừa cố, chọn = 7% : Là tỷ lệ % số chi tiết phế phẩm không tránh khỏi, chọn = 5% N = N m.(1 + )(1 + ) = 50000.1.(1 + )(1 + ) = 56175 (chiếc/năm) 100 100 100 100 b Dạng sản xuất Theo bảng: Phân loại phân xởng khí theo dạng sản xuất Dạng sản xuất Sản lợng hàng năm N loại chi tiết tuỳ theo trọng lợng Q Q200 kg Q=4ữ200 kg Đơn N 50000 chiếc/năm dạng sản xuất dạng sản xuất hàng khối với trọng lợng chi tiết Xác định số máy cần thiết cho dây chuyền gia công Số lợng thiết bị công nghệ cần thiết chế tạo chơng trình sản xuất phân xởng khí đợc xác định xác gần Chính xác: xác định số lợng máy cần thiết cho nguyên công tính tổng số máy loại cho tất nguyên công Số lợng máy cho nguyên công: Ci=Ti/FMi.mi Trong đó: Ti tổng thời gian nguyên công đợc thực máy loại i đợc tính nh sau: Ti =ttc.N/60 (giờ/năm) sinh viên: ngô đăng kỳ ctm6 - k43 đhbkhn Bài tập lớn thiết kế xởng N : Là sản lợng cần chế tạo chi tiết ttc : Là thời gian định mức để gia công chi tiết mi : Là số ca sản xuất ngày đêm theo yêu cầu mi= ca FMi : Là quỹ thời gian làm việc máy loại i theo chế độ làm việc ca/ngày đêm, theo đề Fmi = 2200 giờ/năm (chế độ ca/ngày) Từ thời gian định mức gia công nguyên công (phút/chiếc) cho đề ta tính đợc tổng thời gian máy cần thiết để gia công hết N = 56175 chi tiết năm số máy cần thiết nguên công bảng sau: Thứ tự nguyên công 01 02 03 04 05 06 Phay Khoan Tiện Phay Kiểm tra Phay Máy gia công P82 2H53 1K62 P82 Bàn máp 6M12 Tổng thời gian cần thiết (giờ/năm) gia công (phút) Ti Thời gian 40 20 50 60 20 20 37450 18725 46812,5 56175 18725 18725 Số máy cần thiết C i 8,51 4,26 10,64 12,77 4,26 4,26 Tính nh ta thấy số máy cần dùng lớn tăng số ca sử dụng máy thành ca để giảm tổng số máy dây chuyền giảm mặt diện tích nhà xởng Tính lại ta có: Tổng thời gian Số máy Thứ tự Thời gian cần thiết (giờ/năm) cần thiết Máy gia công nguyên công gia công (phút) C Ti i 01 Phay P82 40 37450 5,41 02 Khoan 2H53 20 18725 2,84 03 Tiện 1K62 50 46812,5 7,09 04 Phay P82 60 56175 8,51 05 Kiểm tra Bàn máp 20 18725 2,84 06 Phay 6M12 20 18725 2,84 Chọn hình thức gia công theo dây chuyền nên Ci quy tròn lấy tăng lên để đảm bảo tính chất liên tục chuỗi nguyên công theo nhịp sản xuất chung từ ta có số lợng máy cho nguyên công nh sau: Thứ tự nguyên công 01 02 03 04 Phay Khoan Tiện Phay Máy gia công P82 2H53 1K62 P82 sinh viên: ngô đăng kỳ ctm6 - k43 đhbkhn Số máy cần thiết sau quy tròn Bài tập lớn thiết kế xởng 05 Kiểm tra 06 Phay Bàn máp 6M12 3 Xác định số lợng lao động Số lợng lao động cần thiết phân xởng khí đợc xác định theo thành phần sau: - Công nhân sản xuất gồm có: + Công nhân sản xuất (thợ đứng máy, thợ nguội, thợ kiểm tra) + Công nhân phụ (mài dụng cụ, vận chuyển, sửa chữa, cấp phát vật liệu ) - Nhân viên phục vụ sản xuất (vệ sinh công nghiệp, trực ) - Lực lợng gián tiếp (kỹ thuật viên, quản lý điều hàn , văn th ) a.Thợ đứng máy Tính theo định mức gia công cho loại máy i RMi = Ti t tc N = FCi K Mi 60.FCi K Mi Trong đó: Ti : Là tổng máy cần thiết FCi : Là quỹ thời gian làm việc thợ đứng máy, theo yêu cầu đầu ta có: FCi = 2000 giờ/năm (chế độ ca/ngày) KMi : Là hệ số xét đến khả thợ vận hành nhiều máy đồng thời, với sản xuất hàng khối KMi = 1,8 2,2 chọn KMi = i : Là biến đếm số kiểu loại máy dùng cho dây chuyền, phân xởng N : Là sản lợng chi tiết ttc : Là định mức thời gian gia công cho chi tiết (phút/chi tiết) Thay số liệu vào ta có bảng sau: Thứ tự Máy nguyên công gia công 01 02 03 04 05 06 Phay Khoan Tiện Phay Kiểm tra Phay P82 2H53 1K62 P82 Bàn máp 6M12 Tổng thời gian Số thợ đứng máy cần thiết (giờ/năm) cần thiết Ti RMi 37450 9,36 18725 4,68 46812,5 11,70 56175 14,04 18725 4,68 18725 4,68 Số lợng thợ đứng máy RMi số thập phân phải quy tròn để có số nguyên theo tiêu sau: sinh viên: ngô đăng kỳ ctm6 - k43 đhbkhn Bài tập lớn thiết kế xởng + Khi số lẻ có giá trị < 0,5 bỏ nâng bậc cho ngời thợ cuối + Khi số lẻ có giá trị > 0,5 lấy tăng lên hạ bậc cho ngời thợ cuối Ta có bảng sau: Thứ tự Máy nguyên công gia công 01 02 03 04 05 06 Số thợ đứng máy cần thiết sau quy tròn Ghi RMi 12 14 5 Phay P82 nâng bậc cho ngời thợ cuối Khoan 2H53 hạ bậc cho ngời thợ cuối Tiện 1K62 hạ bậc cho ngời thợ cuối Phay P82 nâng bậc cho ngời thợ cuối Kiểm tra Bàn máp hạ bậc cho ngời thợ cuối Phay 6M12 hạ bậc cho ngời thợ cuối Tổng số thợ đứng máy: RM = RMi = + + 12 + 14 + + = 50 (thợ) b Thợ nguội Số lợng thợ nguội tính theo tỷ lệ % so với tổng số thợ đứng máy tùy thuộc vào dạng sản xuất Sản xuất hàng khối : % Số lợng thợ nguội: RN = 0,03.RM = 0,03.50 = 1,5 (thợ) Chọn RN = hạ bậc thợ c Thợ kiểm tra: Số lợng thợ kiểm tra chất lợng gia công cần thiết xác định theo tỷ lệ % so với tổng cộng thợ đứng máy thợ nguội 15 % Chọn khoảng 10% Số lợng thợ kiểm tra: RKT = 0,1.(RM + RN) = 0,1.(50 + 2) = 5,2 (thợ) Chọn RKT = d Bậc thợ bình quân công nhân sản xuất Bbq Bậc thợ bình quân công nhân sản xuất dây chuyền, phân xởng gia công đợc xác định theo quy mô sản xuất Đối với sản xuất loạt lớn, hàng khối: Bbq = 3,25 3,5 Số lợng thành phần lao động khác đợc tính theo tỷ lệ % so với tổng số công nhân sản xuất (thợ đứng máy + thợ nguội + thợ kiểm tra) Công nhân phụ: Đối với sản xuất hàng khối 50 70 % Chọn 60% ta có: RCNP = 0,6.( RKT + RM + RN) =0,6.(50 + + 5) = 34,2 (công nhân) Chọn RCNP = 34 Nhân viên phục vụ: % Chọn 3% ta có: RNVPV = 0,03.( RKT + RM + RN) =0,03.(50 + + 5) = 1,71 (nhân viên) Kỹ thuật viên: 10 13 % Chọn 12% ta có: RKTV = 0,12.( RKT + RM + RN) sinh viên: ngô đăng kỳ ctm6 - k43 đhbkhn Bài tập lớn thiết kế xởng = 0,12.(50 + + 5) = 6,84 (nhân viên) Quản lý, điều hành, văn th: % Chọn 4% ta có: RQL = 0,04.( RKT + RM + RN) = 0,04.(50 + + 5) = 2,28 (nhân viên) Tổng số lao động dây chuyền: R = 50 + + + 34 + + + = 102 (ngời) Xác định nhu cầu diện tích dây chuyền Tính theo phơng pháp tính xác: Theo cách phải dựa vào sơ đồ quy hoạch mặt phân xởng để xác định tổng diện tích phân xởng (A ) gồm: Diện tích sản xuất (A sx), diện tích phụ (Ap) N Diện tích sản xuất đợc xác định: ASX = A0i S i i =1 Trong đó: A0i : Là diện tích trạm công nghệ (máy, bàn nguội, bàn kiểm tra) loại i, A0i = AMi.fi AMi : Là diện tích hình chiếu máy, bàn nguội, bàn kiểm tra fi : Là hệ số loại diện tích phụ cần thiết (thao tác, đặt phôi, dụng cụ, gá lắp, vận chuyển, sửa chữa ) tùy theo cách bố trí mặt sản xuất, Bố trí máy theo thứ tự công nghệ: fi = 2,4 3,8, chọn fi = 3,4 Với nhóm máy phay P82 ta có: AM1 = 2100x1140 = 2394000 mm2 2,394 m2 A01 8,140 m2 Với nhóm máy phay 6M12 ta có: AM2 = 2260x1745 = 3943700 mm2 3,944 m2 A01 13,410 m2 Với nhóm máy khoan 2H53 ta có: AM3 = 2240x870 = 1948800 mm2 1,949 m2 A01 6,627 m2 Với nhóm máy tiện 1K62 ta có: AM4 = 3812x1216 =4635392 mm2 4,635 m2 A01 15,759 m2 Với nhóm bàn máp ta có: AM5 m2 A01 3,4 m2 Si : Là số máy chọn dùng N: Là số nhóm máy Ta có diện tích sản xuất: N ASX = A0i S i = 8,140.15 + 13,41.3 + 6,627.3 + 15,759.8 + 3,4.3 i =1 = 317,682 (m2) Diện tích phụ Ap đợc xác định theo tỷ lệ % so với diện tích sản xuất + Kho trung gian (Ap1 ) khoảng 10 15 %, chọn 12% ta có: + Chuẩn bị phôi (Ap2) khoảng 15 20 %, chọn 18% ta có: + Tông kiểm tra chất lợng (Ap3) khoảng %, chọn 4% ta có: + Sinh hoạt (Ap4) khoảng 10 % ta có: sinh viên: ngô đăng kỳ ctm6 - k43 đhbkhn Bài tập lớn thiết kế xởng Tổng diện tích cần thiết phân xởng: N A = ASX + A i =1 pi = 1,44.ASX = 1,44.317,6820 = 457,462 (m2) Xác định phơng thức bố trí máy xây dựng sơ đồ quy hoạch mặt cho dây chuyền gia công (đảm bảo quy định không gian, an toàn, vệ sinh công nghiệp v.v) Với dạng sản xuất hàng khối ta chọn phơng pháp bố trí máy theo thứ tự nguyên công máy nguyên công bố trí thành nhóm song song thực trình gia công từ nguyên công đến nguyên công thành thành phẩm Với phơng pháp số máy tiện nguyên công thiếu máy ta chia thành nhóm Vì ta bổ xung thêm máy tiện 1K62 để bố trí dây chuyền gia công đợc dễ dàng Ta tính lại tổng diện tích cần thiết phân xởng: N A = ASX + A i =1 pi = 1,44.(ASX + 15,759) = 1,44.333,441 = 480,16 (m2) Chọn sơ A = 480 (m2) Cách bố trí máy đợc chọn sơ nh hình dới đây: Tiện 1K62 Bố trí máy đảm bảo khoảng cách an toàn quy định Khoảng máy với tờng nhà: Với máy cỡ vừa khoảng cách cần thiết: a = 0,5 (m) b = 0,5 (m) c = 1,2 (m) Khoảng cách máy so với cột nhà Với máy cỡ vừa khoảng cách cần thiết: sinh viên: ngô đăng kỳ ctm6 - k43 đhbkhn Bài tập lớn thiết kế xởng d = 0,5 (m) e = 0,5 (m) f = 1,9 (m) Khoảng cách máy so với đờng vận chuyển, đờng đi: Với máy cỡ vừa khoảng cách cần thiết: h = 0,6 (m) Khoảng cách máy đặt liên tiếp cạnh theo chiều dài máy: Với máy cỡ vừa khoảng cách cần thiết: k = 0,5 (m) Khoảng cách máy đặt vuông góc với đờng vận chuyển: Với máy cỡ vừa khoảng cách cần thiết: l = 0,9 (m) Chiều rộng đờng vận chuyển hai hàng máy: Chọn phơng tiện vận chuyển xe đẩy tay với chiều vận chuyển theo hai chiều để cung ứng phôi cho máy đảm bảo thuận tiện Dạng Đờng vận chuyển Kích thớc B I Giữa hàng máy đặt qoay lng 2,0 II Giữa hàng máy đặt chiều thao tác 2,6 III Giữa hàng máy đặt đối diện 3,2 IV Giữa hai hàng máy đặt cạnh bên sát mép đờng 2,0 6.Xác định kết cấu nhà xởng, độ, phơng tiện nâng chuyển a Kết cấu nhà xởng Kết cấu nhà xởng dùng cho phân xởng sản xuất thờng có hai dạng nhà tầng nhà nhiều tầng, tuỳ theo tải trọng phân xởng nhẹ, trung bình, nặng Với tải trọng phân xởng dạng trung bình nên ta chọn kết cấu nhà tầng kề sát phân xởng gia công đợc bố trí độc lập so với phân xởng khác Với sơ đồ bố trí sơ nh ta có: chiều rộng B = 18 m, chiều dài L nhà xởng cha xác định đợc phụ thuộc vào số lọng chi tiết, nhng chiều dài cho dây chuyền l = 30 m, chiều cao từ tới trần H = 4,8 9,6 Thiết bị nâng chuyển nhà xởng tầng bố trí kề sát cầu trục có tải trọng tối đa (8 tấn) Kết cấu chịu lực loại nhà xởng bê tông thép Khung lắp ghép tiêu chuẩn từ vật liệu kết cấu thờng b Kích thớc chủ yếu phân xởng Kích thớc chủ yếu phân xởng : - Bề rộng gian B0 gọi nhịp hay bớc cột ngang thờng có giá trị bội số 3m, phụ thuộc vào kích thớc sản phẩm kích thớc thiết bị công nghệ Với sản phẩm vừa : B0=12, 15, 18 m sinh viên: ngô đăng kỳ ctm6 - k43 đhbkhn Bài tập lớn thiết kế xởng Ta có số gian phân xởng là: Sg = B/B0 = 18/15 = (gian) - Bớc cột t gọi bớc cột dọc Tùy theo loại vật liệu xây dựng, kết cấu kiến trúc, tải trọng phân xởng tải trọng thiết bị nâng chuyển: Chọn kiểu bình thờng: t = m Ta có số hàng cột theo chiều dài dây chuyền phân xởng là: Shc = l/t = 30/6 = (hàng cột) - Chiều cao phân xởng H : phụ thuộc vào kích thớc sản phẩm, kích thớc thiết bị công nghệ, kích thớc cầu trục (thiết bị nâng chuyển) yêu cầu vệ sinh công nghiệp (đảm bảo thông thoáng) Xây dựng vẽ quy hoạch mặt cho dây chuyền gia công tính toán, thiết kế (bản vẽ) sinh viên: ngô đăng kỳ ctm6 - k43 đhbkhn