Đề cương bài giảng thiết kế nhà máy cơ khí

BM CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY THIẾT KẾ NHÀ MÁY CƠ KHÍ CHƯƠNG NHỮNG VẤN ĐỀ CƠ BẢN VỀ THIẾT KẾ NHÀ MÁY CƠ KHÍ 1.1 Khái niệm chung 1.1.1 Ý nghĩa, kinh tế, kỹ thuật xã hội - Thiết kế cải tạo nhà máy khí để chế tạo sản phẩm khác theo chủng loại đặc tính kỹ thuật với hiệu kinh tế cao, nhằm đáp ứng kịp thời nhu cầu ngành - Thiết kế nhà máy khí lĩnh vực chuyên môn quan trọng ngành khí, mang tính tổng hợp cao; thể mối quan hệ chặt chẽ khâu chế tạo sản phẩm - Trong sản xuất khí, để có sản phẩm sử dụng (một chi tiết máy, phận máy hoàn chỉnh) ta cần trải qua giai đoạn sau: < > Thiết kế sản phẩm: Là vào yêu cầu sử dụng thực tế, người thiết kế phải hình dung hình dáng, kích thước yêu cầu kỹ thuật sản phẩm, biểu diễn sản phẩm lên vẽ < > Thiết kế công nghệ: Là dựa vào vẽ thiết kế sản phẩm kết hợp với hiểu biết khả thực tế sản xuất sản phẩm (khả trang thiết bị, khả người) để định đường lối, biện pháp nhằm biến sản phẩm vẽ thành sản phẩm sử dụng Giai đoạn gọi giai đoạn thiết kế qui trình công nghệ < > Thiết kế trang bị công nghệ: Là vào qui trình công nghệ xác lập, ta phải thiết kế hệ thống trang thiết bị, máy móc phù hợp để sản xuất sản phẩm yêu cầu < > Tổ chức sản xuất: Là thiết kế hệ thống sử dụng trang bị công nghệ nhằm tạo sản phẩm cách hợp lý (chất lượng tốt, suất cao giá thành hạ) < > Thiết kế nhà máy khí: Để tiến hành chế tạo, lắp ráp sản phẩm Năm giai đoạn trình có mục tiêu thống tạo sản phẩm khí phù hợp với yêu cầu sử dụng thực tế Mức độ phù hợp thể ba phương diện: chất lượng, suất kinh tế Để hoàn thành trình thống đó, giai đoạn có nhiệm vụ hoàn thành phần mục tiêu cần đạt, đồng thời tạo tiền đề để hoàn thành giai đoạn Do đặc điểm đó, nên kết mục tiêu cuối phản ảnh kết giai đoạn Trong giai đoạn “thiết kế nhà máy khí” giai đoạn cuối Do tính xác đắn không yêu cầu thân giai đoạn này, mà đòi hỏi giai đoạn trước Hơn “thiết kế nhà máy khí” Trang THIẾT KẾ NHÀ MÁY CƠ KHÍ BM CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY giai đoạn gắn chặt nghiên cứu thực tiễn, kỹ thuật kinh tế, mang tính tổng hợp cao Ngoài thiết kế cải tạo nhà máy khí góp phần tận dụng có hiệu sức sản xuất xã hội, cụ thể thu hút sử dụng lực lượng lao động dư thừa tạo điều kiện tăng nhanh mức thu nhập quốc dân, nâng cao đời sống nhân dân lao động toàn xã hội 1.1.2 Quá trình sản xuất sở thiết kế Nhà máy khí đơn vị sản xuất kinh doanh có tính chủ động độc lập tương đối hệ thống kinh tế quốc dân hoạt động theo chế thị trường có điều tiết vĩ mô Nhà nước chuyên vô sản Nó có chức chế tạo mặt hàng khí để đáp ứng nhanh có hiệu tốt nhu cầu luôn thay đổi ngành kinh tế xã hội, đồng thời phải có đủ sức cạnh tranh thị trường hàng hóa khí nội địa quôc tế Quá trình sản xuất nhà máy khí thường bao gồm nhiều công đoạn phức tạp có quan hệ chặt chẽ với ( Hình 1.1) Các trình phụ trợ ( B) Quá trình chế tạo sản phẩm khí (A) Điều kiện ban đầu (C) A1 A2 A3 A4 Điều kiện sản xuất (D) Hình 1.1 Các công đoạn tình sản xuất nhà máy khí A: Bao gồm : A1 Chế tạo phôi, A2 Gia công chi tiết (cơ, nhiệt, xử lý bề mặt) A3 Lắp ráp sản phẩm khí, A4 Bao gói sản phẩm B: Cung cấp lượng, vận chuyển, bảo quản, bảo dưỡng, vệ sinh kỹ thuật, an toàn lao động, quản lý điều hành, đào tạo, sinh hoạt đời sống C: Vật tư kỹ thuật, kinh tế xã hội, nguồn vốn đầu tư, phương án sản xuất D: Sản phẩm khí đạt tiêu chất lượng, suất, giá thành, lãi, khả cạnh tranh… Cơ cấu nhà máy khí thiết kế xây dựng theo trình sản xuất đặc trưng diễn nhà máy Để điều khiển quản lý trình sản xuất nhà máy khí đạt hiệu cao, trước hết phải coi nhà máy khí hệ thống kỹ thuật phức tạp, có tổ chức hợp lý, nhằm thực chương trình sản xuất định, đạt tiêu kinh tế kỹ thuật quy định chất lượng Trang BM CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY THIẾT KẾ NHÀ MÁY CƠ KHÍ số lượng sản phẩm, suất lao động, thời hạn giá thành sản xuất, đảm bảo sản phẩm có đủ sức cạnh tranh thị trường tiêu thụ, tạo điều kiện hoàn vốn đầu tư sản xuất nhanh Nghĩa thiết kế nhà máy khí cần phải xác định mối quan hệ chặt chẽ phân xưởng phận sản xuất sở chương trình sản xuất chung Việc xác định xác hợp lý chương trình sản xuất nhà máy theo yêu cầu xã hội sản xuất, theo trình độ khoa học kỹ thuật thực tế, thông qua hoạt động tiếp cận thị trường( marketing) nhạy bén, có tính chất định đến hiệu sản xuất nhà máy Bởi chương trình sản xuất định cấu nhà máy hai mặt kỹ thuật sản xuất tổ chức sản xuất, mà cấu nhà máy lại định tính chất trình sản xuất nhà máy hoạt động ( hình 1.2) ( IV) (IV) I II III Hình 1.2 Quan hệ chuẩn bị sản xuất trình sản xuất I: Chuẩn bị sản xuất: Tiếp cận thị trường, thiết kế thử nghiệm kết cấu sản phẩm công nghệ chế tạo theo hướng linh hoạt hóa sản xuất, xác định nguồn cung cấp nhu cầu cho sản xuất II: Bán sản xuất III: Thực trình sản xuất với quy mô định, theo hướng linh hoạt hóa sản xuất, đạt hiệu tốt chất lượng, suất, lãi, thu hồi nhanh vốn đầu tư cho dản xuất… IV: Hoạt động tổ chức sản xuất tối ưu Ngày cạnh tranh để chiếm lĩnh thị trường tiêu thụ sản phẩm gay gắt, trình sản xuất có tính linh hoạt cao đóng vai trò định khả tiếp cận chiếm lĩnh thị trường doanh nghiệp Cơ cấu nhà máy khí thực tế hai thành phần hợp thành kỹ thuật sản xuất tổ chức sản xuất, ứng với điều kiện cụ thể, nhằm tạo điều kiện làm việc tối ưu cho người lao động ( công nhân sản xuất) để đạt hiệu lao động tốt Bảng 1.1 Hệ thống phân cấp trình sản xuất ngành khí Nhóm 1: Theo cấu trúc công nghệ Nhóm 2: Theo cấu trúc kỹ thuật Nhóm 3: Theo cấu trúc không gian Cấp Nguyên công Hệ thống công nghệ (máy, thiết bị phụ) Chỗ làm việc (Trạm công nghệ) Cấp Chuỗi Hệ thống máy (nhóm Công đoạn sản xuất Nhóm Cấp Trang THIẾT KẾ NHÀ MÁY CƠ KHÍ BM CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY nguyên công máy, đường dây máy) Cấp Quá trình công nghệ Hệ thống/ Dây chuyền gia công lắp ráp Phân xưởng sản xuất Cấp Quá trình sản xuất Hệ thống sản xuất Nhà máy khí (Công ty khí = công ty con) Cấp Tổng công ty khí (Công ty mẹ) 1.1.3 Nội dung thiết kế Trong ngành khí, dựa vào chương trình, nhiệm vụ sản xuất, dựa vào đầu tư xây dựng vào điều kiện thực tế khác, “thiết kế nhà máy khí” chia làm hai trường hợp: - Thiết kế nhà máy, phân xưởng, phận mới, hoàn chỉnh - Thiết kế mở rộng phát triển, cải tạo nhà máy, phân xưởng, phận có chưa phù hợp với nhiệm vụ yêu cầu Theo kinh nghiệm dù thiết kế mới, hoàn chỉnh, hay thiết kế mở rộng phát triển nhà máy khí (hoặc phận cấu thành nhà máy khí) nguyên tắc thiết kế, nội dung thiết kế trình tự thiết kế nói chung thống Sự khác chẳng qua mức độ, phương pháp thực cụ thể mà Chính lý đó, trọng nghiên cứu thiết kế nhà máy (bộ phận nhà máy) hoàn chỉnh Với hiểu biết ta nghiên cứu trường hợp thiết kế mở rộng 1.1.4 Tổ chức thiết kế nhà máy khí Một tổ chức thiết kế nhà máy khí phải bảo đảm hoàn thành nhiệm vụ sau: < > Quy định tiêu giai đoạn thiết kế (trong đặc biệt ý đến tiêu chất lượng) < > Tổng hợp giai đoạn thiết kế < > Quy định kế hoạch, thời hạn thiết kế Muốn hoàn thành nhiệm vụ phức tạp đó, tổ chức thiết kế phải tập thể cán khoa học kỹ thuật hoạt động nhiều lĩnh vực khác (như khí, điện, xây dựng, địa chất, kinh tế ) Nhưng rõ ràng tính chất chuyên môn nhà máy thiết kế, nên người chủ trì tổ chức thiết kế phải cán hoạt động lĩnh vực khí Nhờ có kiến thức chuyên ngành khí người chủ trì tổ chức thiết kế thiết kế nhà máy khí cách hợp lý theo mục đích sử dụng Trang BM CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY THIẾT KẾ NHÀ MÁY CƠ KHÍ 1.1.5 Những quy định chung Để thống suốt trình tính toán, thiết kế, người ta đưa số khái niệm, định nghĩa sau: 1/ Công trình: đơn vị nhà máy mang tính độc lập kỹ thuật không gian Ví dụ nhà, kho, trạm phát điện…Một công trình gồm nhiều hạng mục công trình 2/ Cơ quan đầu tư: quan chịu trách nhiệm cung cấp vốn đầu tư xây dựng bản, mua sắm thiết bị 3/ Cơ quan thiết kế (tổ chức thiết kế) tổ chức chịu trách nhiệm thiết kế, cung cấp tài liệu, vẽ nhà máy theo dõi việc thực thiết kế 4/ Cơ quan xây lắp: tổ chức thực việc xây lắp nên nhà máy theo thiết kế (thi công) Cơ quan bắt đầu nhiệm vụ từ nhận tài liệu từ tổ chức thiết toàn công trình bàn giao xong 5/ Tài liệu thiết kế: văn sử dụng trình thiết kế, thường đưa giám định trước sau thiết kế < > Tài liệu trước thiết kế: dùng làm sở để hoàn thành công tác thiết kế, bao gồm: - Bản nhiệm vụ thiết kế - Các vẽ sản phẩm (bản vẽ chế tạo, vẽ lắp ráp ) - Các tài liệu, vẽ có liên quan đến địa điểm xây dựng - Các văn ký kết hợp tác với quan, phận < > Tài liệu sau thiết kế: tài liệu, số liệu nhận giai đoạn thiết kế, kết trình thiết kế, dùng để thi công đánh giá kết thiết kế Tài liệu sau thiết kế thường gồm có: - Toàn tính toán, thuyết minh trình thiết kế - Các vẽ mặt nhà máy - Các vẽ kiến trúc nhà xưởng - Các vẽ thi công - Các số liệu kinh tế- kỹ thuật 1.2 Những nội dung chủ yếu công tác thiết kế Nhà máy phận kinh tế quốc dân chế độ xã hội định Vì nhiệm vụ, phương thức phát triển sản xuất phải tuân theo quy luật kinh tế chế độ xã hội Muốn thiết kế nhà máy phải đồng thời nghiên cứu giải vấn đề thuộc kinh tế, thuộc kỹ thuật thuộc tổ chức Người ta gọi nội dung phải giải thiết kế nhà máy, Trang BM CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY THIẾT KẾ NHÀ MÁY CƠ KHÍ phân xưởng phận nhà máy Sau ta nghiên cứu cụ thể nội dung 1.2.1 Nội dung kinh tế công tác thiết kế Nội dung kinh tế thiết kế thể vấn đề sau: 1/ Từ nhiệm vụ thiết kế phải xác định chương trình sản xuất nhà máy, phân xưởng bao gồm: loại sản phẩm, sản lượng, thời hạn tồn tại, giá thành ước tính theo khả cạnh tranh thị trường 2/ Phải dự trù nguồn cung cấp nguyên liệu, nhiên liệu, lượng để nhà máy hoạt động lâu dài 3/ Phối hợp với quan có thẩm quyền để điều tra, khảo sát, lựa chọn địa điểm xây dựng nhà máy.VD Bộ kế hoạch đầu tư, liên quan… 4/ Xác định quy mô, cấu tạo nhà máy 5/ Lập dự kiến khả mở rộng phát triển nhà máy tương lai 6/ Lập phương án hợp tác sản xuất 7/ Giải tốt vấn đề đầu tư xây dựng, đầu tư thiết bị 8/ Nghiên cứu giải vấn đề đời sống, phúc lợi, sinh hoạt văn hóa nhà máy 1.2.2 Nội dung kỹ thuật công tác thiết kế Nội dung kỹ thuật thiết kế bao hàm vấn đề cần giải sau: 1/ Thiết kế trình công nghệ dây chuyền sản xuất để chế tạo sản phẩm khí( chế tạo phôi, gia công co, nhiệt, kiểm tra, lắp ráp…) theo chương trình sản xuất nhà máy Đây nội dung kỹ thuật quan trọng nhất, đồng thời khó khăn tốn nhiều công sức Nó có tính định đối bước thiết theo 2/ Xác định khối lượng lao động cần thiết cho việc sản xuất sản phẩm Khối lượng lao động biểu thị quỹ thời gian (như nhà máy, phân xưởng khí, phân xưởng lắp ráp, phân xưởng dụng cụ, phân xưởng sữa chữa ), biểu thị trọng lượng sản phẩm cần sản xuất hàng năm (trong thiết kế phân xưởng đúc phân xưởng rèn dập) 3/ Xác định chủng loại số lượng máy móc, thiết bị cần có ứng với công đoạn 4/ Xác định bậc thợ, số lượng, trình độ công nhân, số lượng cán kỹ thuật nhân viên phục vụ nhà máy 5/ Xác định khối lượng giải pháp cung cấp nguyên liệu, lượng cho công đoạn Trang BM CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY THIẾT KẾ NHÀ MÁY CƠ KHÍ 6/ Lập sơ đồ vận chuyển, xác định phương tiện vận chuyển phân xưởng, phận 7/ Giải tốt vấn đề vệ sinh công nghiệp 8/ Tính toán nhu cầu diện tích bố trí mặt nhà máy, phân xưởng 9/ Giải vấn đề kiến trúc nhà xưởng 10/ Nghiên cứu giải vấn đề khoa học lao động, cải tiến điều kiện làm việc cho cán bộ, công nhân nhà máy 1.2.3 Nội dung tổ chức công tác thiết kế Về phương diện tổ chức, thiết kế cần nghiên cứu giải tốt vấn đề có liên quan sau : 1/ Xác định hệ thống lãnh đạo, quản lý điều khiển nhà máy Quy định quan hệ công tác cấu tổ chức, nêu rõ chức đơn vị điều hành hội đồng quản trị 2/ Tổ chức hệ thống quản lý kỹ thuật sản xuất kinh doanh nhà máy từ phó giám đốc kỹ thuật, phòng kỹ thuật/ công nghệ, kỹ thuật viên…đến công nhân 3/ Nghiên cứu giải vấn đề quản lý lao động, bồi dưỡng trình độ cho công nhân cán 4/ Tổ chức tốt hệ thống bảo vệ nhà máy 5/ Giải tốt vấn đề sinh hoạt văn hoá, trị, xã hội lực lượng lao động nhà máy 1.3 Những tài liệu ban đầu việc phân tích tài liệu Để có sở tiến hành công tác thiết kế, tổ chức thiết kế cần cung cấp phải xác định cho tài liệu số liệu có liên quan đến nhà máy cần thiết kế nhằm đạt mục đích lâu dài theo hướng phát triển chung kinh tế quốc dân Những tài liệu, số liệu làm sở ban đầu gọi tài liệu ban đầu Thông thường tài liệu ban đầu cần cho công tác thiết kế bao gồm: 1/ Hợp đồng thiết kế văn bẳn ký kết trách nhiệm kinh tế chủ công trình tổ chức thiết kế 2/ Bản luận chứng kinh tế - kỹ thuật (còn gọi giải trình) công trình thiết kế Do tổ chức thiết kế soạn thảo dạng dự án (project ) cấp có thẩm quyền thông qua 3/ Các loại vẽ liên quan tới sản phẩm: vẽ lắp sản phẩm, phận, cụm, cac vẽ chi tiết khí có sản phẩm phụ với điều kiện kỹ thuật cần thiết hợp thành chương trình sản xuất Trang BM CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY THIẾT KẾ NHÀ MÁY CƠ KHÍ 4/ Các tài liệu, vẽ có quan hệ tới địa điểm xây dựng nhà máy thổ nhưỡng, địa chất công trình, đồ địa thế, tài liệu thiên nhiên, khí hậu độ ẩm, hướng gió… 5/ Các văn ký kết với quan hữu quan, hợp đồng cung cấp nguyên vật liệu, hợp đồng hợp tác sản xuất, hợp đồng cung cấp bổ sung nhân lực, hợp đồng tiêu thụ sản phẩm … Trong loại tài liệu ban đầu kể trên, tài liệu quan trọng số luận chứng kinh tế kỹ thuật 1.3.1 Luận chứng kinh tế kỹ thuật công trình Nhà máy khí công trình phải khai thác sử dụng tối ưu hóa dài hạn(> 30 năm) phải nghiên cứu, phân tích, so sánh, lựa chọn sơ để đưa kết làm sở cho chủ đầu tư xem xét định Luận chứng kinh tế (LCKTKT) tiến hành xây dựng có định chủ đầu tư quan thẩm quyền phê duyệt Như luận chứng kinh tế kỹ thuật dự án khả thi chủ đầu tư chủ công trình lập LCKTKT hồ sơ trình bày chi tiết lô- gisc vấn đề giải để huy động nguồn lực trình nhằm đạt mục tiêu kinh tế xã hội định Nội dung LCKTKT bao gồm: 1/ Nêu rõ tên gọi xác tên gọi tắt quốc tế hóa, chức sản xuất – kinh doanh nhà máy cần thiết kế 2/ Nêu rõ loại sản phẩm phụ yêu cầu kỹ thuật, giá trị sử dụng, quy cách, mẫu mã…ở sản phẩm 3/ Định rõ sản lượng hàng năm quy mô sản xuất loại sản phẩm, chiến lược tiếp thị sở nghiên cứu, phân tích sản phẩm thị hiếu nhu cầu sử dụng, khả cạnh tranh kênh phân phối 4/ Xác định phạm vi chức nhà máy hệ thống công nghiệp chế tạo sản phẩm khí nói chung 5/ Đề yêu cầu mở rộng, phát triển tương lai 6/ Cho biết rõ vùng địa điểm xây dựng nhà máy 7/ Nêu số liệu, tiêu làm phương hướng thiết kế như: - Ước lượng tổng số vốn đầu tư xây dựng - Ước lượng tổng số thiết bị, công nhân, diện tích - Ước định giá thành sản phẩm 8/ Dự kiến chế độ làm việc nhà máy số ngày làm việc tháng, số ca làm việc ngày, số làm việc ca 9/ Định tiêu kinh tế - kỹ thuật sơ như: Trang BM CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY THIẾT KẾ NHÀ MÁY CƠ KHÍ _ Năng suất tính cho thiết bị _ Năng suất tính cho công nhân _ Năng suất tính 1𝑚2 diện tích nhà máy 10/ Dự kiến thời gian đưa nhà máy vào sản xuất 11/ Dự kiến thời gian hoàn vốn dựa sở phân tích đầy đủ khách quan chi phí, doanh thu lợi nhuận 1.3.2 Xác định chương trình sản xuất nhà máy khí Chương trình sản xuất nhà máy khí xác định theo sở quan trọng sau đây; - Quy mô chương trình theo quy hoạch phát triển chung kinh tế định hướng liên doanh liên kết sản xuất - Dữ liệu ban đầu sản phẩm (giá trị sử dụng, nhu cầu, độ xác chế tạo) - Hợp đồng thiết kế nhà máy, luận chứng kinh tế kỹ thuật (Dự án khả thi) Nội dung chương trình sản xuất nhà máy khí thường là: - Mặt hàng (loại sản phẩm, giá trị sử dụng, đặc tính kỹ thuật) - Giải pháp công nghệ chế tạo (nêu rõ khả năng, trình độ) - Sản lượng chế tạo (kể tỉ lệ phế phẩm tỉ lệ dự trữ sản xuất) Trong thực tế chương trình sản xuất xác lập gần xác Khi xác lập xác chương trình sản xuất cần phải tiến hành hai khối công việc tổng hợp phức tạp: 1/ Điều tra sản phẩm theo mặt: giá trị sử dụng, đặc tính kỹ thuật, nhu cầu, thị trường tiêu thụ, nguồn vật tư, nguồn lượng, lao động, sản lượng chế tạo, thời hạn sản xuất, giá thành sản phẩm… 2/ Xác định, tổng hợp số liệu sản phẩm, chi tiết khí mặt: kết cấu, tính năng, điều kiện kỹ thuật… Khi xác định gần hai cách sau: Cách 1: Xác định chương trình sản xuất sở phân loại sản phẩm có định hướng sản xuất Cách có độ xác thấp Cách 2: Xác định CTSX sở phân loại chi tiết có nhóm sản phẩm theo định hướng sản xuất Cách có độ xác cao cách lại phức tạp nhiều Dù theo cách 1hay cách phải giải nội dung sau: 1/ Phân loại, phân nhóm đối tượng sản xuất( sản phẩm, chi tiết khí) theo đặc điểm kết cấu công nghệ chế tạo 2/ Chọn đối tượng đại diện (điển hình) cho nhóm sản phẩm chi tiết Trang BM CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY THIẾT KẾ NHÀ MÁY CƠ KHÍ 3/ Lập quy trình công nghệ cho đối tượng đại diện (Sp/Ct) nhóm 4/ Quy đổi số lượng loại khác loại đại diện nhóm theo quan hệ quy đổi sau: 𝑁𝑖 = 𝑁𝑜𝑖 𝐾 (1.1) Trong đó: 𝑁𝑜𝑖 sản lượng yêu cầu loại đối tượng i ( chiếc/ năm) K: hệ số quy đổi 𝑁𝑖 : Là số lượng quy đổi loại i loại điển hình Hệ số K xét đến khác kết cấu, số lượng loại đối tượng khác so với loại đại diện nhóm Hệ số K xác định theo công thức: K = K1.K2.K3 (1.2) K1 hệ số quy đổi theo trọng lượng sản phẩm chi tiết khí, xác định theo biểu thức thực nghiệm sau : Q K1 = ( i ) Qo 2⁄3 với Q o = (0,5 … 2)Q i (1.3) Q i : Trọng lượng loại xét Q o : Trọng lượng loại đại diện nhóm K2 hệ số quy đổi theo độ phức tạp kết cấu công nghệ, xác định sau : K = tnc ∑ i⁄tnc ∑ o (1.4) tnc ∑ 𝑖 tổng thời gian cần thiết để chế tạo hoàn chỉnh đối tượng loại i tnc ∑ 𝑜 tổng thời gian cần thiết để chế tạo hoàn chỉnh đối tượng loại điển hình K3 hệ số quy đổi theo sản lượng, xác định theo biểu thức : K = (N o ⁄N i )x (1.5) N0 = (0,1…10) Ni x = 0,15…2 N0 sản lượng yêu cầu loại đại diện Ni sản lượng yêu cầu loại xét 1.3.3 Các yếu tố tài liệu ban đầu (chìa khóa thiết kế) Những yếu tố tài liệu ban đầu để thiết kế nhà máy khí, nhà chuyên môn giàu kinh nghiệm thiết kế thực tế gọi chìa khóa thiết kế bao gồm: loại sản phẩm( kết cấu, tính năng, giá trị sử dụng), sản lượng dạng sản xuất, trình công nghệ chế tạo sản phẩm, trình phụ trợ cho sản xuất, thời gian chế tạo sản phẩm, thời gian thiết kế thời giant hi công công trình 1.3.3.1 Phân tích sản phẩm Sản phẩm đối tượng, mục tiêu sản xuất nhà máy nhiều loại chi tiết có hình dạng kích thước khác lắp ghép thành Vì vậy, nhà máy thiết kế Trang 10 THIẾT KẾ NHÀ MÁY CƠ KHÍ BM CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY c) Với xích tải truyền lực kéo ăn khớp Smax = 1,25P Smin = 0,25P Thông thường ta lấy giá trị S0 theo kinh nghiệm, tính qua vòng kiểm tra lại, điều kiện nêu chưa đạt điều chỉnh lại giá trị S0 tính lại vòng 2… 8.1.3 Bộ phận dẫn động phận kéo căng Thường máy chuyển trang bị động điện Phần truyền động khí dùng đai truyền, biến tốc, bánh răng, trục vít…Trạm dẫn động thường đặt cuối (theo hướng chuyển động) Sơ đồ trạm dẫn thông dụng cho hình 8.6 Ở băng tải dùng vật liệu ma sát (gỗ, cao su…) bọc tang để tăng ma sát: Công suất yêu cầu động điện: N dc  W.v 1000 W = P - lực cản chuyển động có phận kéo, N v - vận tốc di chuyển vật liệu, m/s  - hiệu suất trạm dẫn, kể mát băng vòng qua tang (hay xích vòng qua đĩa xích):   0,6  0,8 Ở máy chuyển có đoạn nghiêng, tắt động phận kéo với yếu tố làm việc bị trượt ngược lại sức nặng vật liệu nó, trạm dẫn phải đặt cấu bánh xe cóc chặn lại, dùng phanh Trang 172 BM CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY THIẾT KẾ NHÀ MÁY CƠ KHÍ Ở xích tải đặt ly hợp an toàn có mômen truyền giới hạn để tránh gây hỏng trường hợp xích bị két tải Bộ phận kéo căng máy vận chuyển dùng để tạo giữ lực căng cần thiết cho nhánh băng xích Người ta dùng phận kéo căng trục vít (hình 8.7) kiểu đối trọng (hình 8.8), đặt đầu máy, chỗ cho vật liệu lên tang hay đĩa xích đầu cuối, lắp ổ di chuyển sống trượt nhờ vít hay đối trọng Tính toán vít hay trọng lượng đối trọng theo lực 2S2 (hình 8.7 8.8a) theo lực 2S0 (8.8b) Đoạn dịch chuyển có phận kéo căng tuỳ theo chiều dài vận chuyển máy, thường lấy khoảng 0,4 - 0,8m 8.1.4 Băng tải Băng tải dùng để chuyển vật liệu vụn vật liệu cục nhỏ Bộ phận kéo đồng thời phận làm việc vòng vòng qua tang hai đầu, tang dẫn tang kéo căng Băng đỡ lăn đặt trục tâm qua ổ bi, kẹp chặt hệ thống giá đỡ băng tải Nhánh làm việc băng phẳng có hình máng hình 8.9 (mặt cắt A-A) Vật liệu băng thường dùng vải sợi tẩm cao su Nếu vật liệu cân chuyển có dạng cục, có cạnh sắc nhiệt độ 1200 dùng thép Bề dày băng xác định từ phép tính theo kéo uốn, theo lực căng lớn B - chiều rộng băng chọn tuỳ theo suất (B = 300 – 600mm, đến 2000mm) Đường kính tang: D = (125 - 150)Z, mm Z - số lớp vải băng vải cao su, Z = – 12; chiều dày lớp 1,2 – 2,8 D = (800 – 1200)  mm  - bề dày băng thép, mm Chiều dài tang L = (1,1 – 1,2).D Trang 173 BM CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY THIẾT KẾ NHÀ MÁY CƠ KHÍ Để định tâm băng tang, làm độ côn hai đầu tang (hình 8.10) Các tang dùng cho băng thép hẹp băng tải cao su Đường kính lăn đỡ: d = 50 – 200 mm Lấy vật liệu băng tải xuống đơn giản cách cho rơi đầu cuối (hình 8.11a) Khi cần lấy đoạn máy dùng gạt (hình 8.11b) đặt góc   35  40 Khi có đặt gạt lực cản chuyển động tăng thêm lượng Wt Với hệ số ma sát trung bình vật liệu vận chuyển băng lấy theo công thức kinh nghiệm Wt = 2,7.q.B (N) q – trọng lượng 1m vật liệu, N/m B – Chiều rộng băng, m Băng tải chế tạo lắp cố định chỗ di động bánh xe, chế tạo thành phần riêng lắp lại chỗ làm việc 8.2 Băng chuyền lăn Hình 8.12 Dẫn động bánh nón Băng chuyền lăn loại thiết bị sử dụng trọng lượng thân vật để vận chuyển Trong thiết bị dùng dãy lăn, qua ổ bi đặt khung tạo thành mặt nghiêng Thường góc nghiêng cần làm khoảng – 70, Trang 174 BM CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY THIẾT KẾ NHÀ MÁY CƠ KHÍ vật vận chuyển có đáy không cứng không phẳng phải làm góc nghiêng đến 12 – 140 Có thể vận chuyển băng chuyền lăn vật thể khối, vật liệu vụn rời đựng thùng ngăn,…có đáy Để vật chuyển động ổn định, chọn bước đặt lăn nhỏ nửa chiều dài đáy vật vận chuyển, để nằm lăn Để vận chuyển khoảng cách xa người ta dùng hệ thống nhiều băng chuyền lăn băng tải ngắn hình 8.13 Dùng hệ thống đạt khoảng cách đến vài km Ngoài ra, số ngành công nghiệp, đặc biệt phân xưởng cán thép nhà máy luyện kim, dùng băng chuyền lăn có dẫn động Thường dùng dẫn động nhóm (hình 8.12) Vật di chuyển mặt ngang Hình 8.13 Đường băng chuyền lăn Trang 175 BM CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY THIẾT KẾ NHÀ MÁY CƠ KHÍ CHƯƠNG TÍNH TOÁN KINH TẾ TRONG THIẾT KẾ NHÀ MÁY CƠ KHÍ 9.1 Vấn đề tính toán kinh tế thiết kế nhà máy khí Thiết kế nhà máy khí tìm phương án chế tạo sản phẩm khí tối ưu, đảm bảo dao cho dây chuyền công nghệ, ứng với công đoạn sản xuất tương đối đồng mặt kỹ thuật sản xuất, khoa học lao động, tổ chức sản xuất hiệu kinh tế Hiệu kinh tế tiêu chuẩn tổng hợp để so sánh phương án thiết kế chọn phương án tối ưu Như vậy, vấn đề kinh tế phải quan tâm mức trongtng giai đoạn nội dung trình thiết kế nhà máy 9.2 Nội dung tính toán kinh tế thiết kế nhà máy khí 1/ Xác định giá trị vốn đầu tư để xây dựng nhà máy theo đề án thiết kế 2/ Xác định chi phí sản xuất hàng năm nhà máy theo đề án thiết kế 3/ Xác định giá thành phẩm theo đề án thiết kế 4/ Xác định thời gian hoàn vốn đầu tư xây dựng nhà máy theo đề án thiết kế 5/ Xác định số liệu kinh tế kỹ thuật đặc trưng cho lực hiệu sản xuất nhà máy theo đề án thiết kế 6/ Đánh giá hiệu kinh tế đề án thiết kế nhà máy khí 9.2.1 Giá trị vốn đầu tư Nói chung vốn đầu tư tổng số chi phí nhằm tái tạo tài sản cố định cho kinh tế quốc dân Vốn đầu tư để xây dựng nhà máy khí bao gồm: 1/ Chi phí xây lắp nhà xưởng (Kxl) 2/ Chi phí thiết bị, dụng cụ sản xuất phực vụ sản xuất (Ktb) 3/ Các khoản chi phí khác xây dựng (Kxd) Như giá trị vốn đầu tư (Kcb) để xây dựng nhà máy khí tính sau: Kcb = Kxl + Ktb + Kxd (9.1) 9.2.1.1 Chi phí xây lắp nhà xưởng (Kxl) Bao gồm khoản chi phí thành phần sau: 1/ Chi phí xây dựng cải tạo mở rộng công trình kiến trúc, chi phí chuẩn bị mặt sản xuất cho nhà máy 2/ Chi phí lắp đặt thiết bị sản xuất phục vụ sản xuất nhà máy gồm khoản chi phí cụ thể sau: chi phí lắp đặt, chi phí sơn mạ bảo vệ, chi phí thử điều chỉnh thiết bị sau lắp đặt 9.2.1.2 Chi phí thiết bị, dụng cụ ( Ktb) Trang 176 BM CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY THIẾT KẾ NHÀ MÁY CƠ KHÍ Chi phí thiết bị, dụng cụ sản xuất phục vụ sản xuất (Ktb) bao gồm: 1/ Giá trị than ( Giá trị thiết kế chế tạo) thiết bị, dụng cụ (Kct) 2/ Chi phí vận chuyển bảo quản lúc chưa lắp đặt (Kvc) thường lấy: ~ 5%.Kct 3/ Chi phí tháo dỡ lau chùi trước lắp đặt (Ks) thường lấy: 5%.Kct 9.2.1.3 Các chi phí khác xây dựng (Kxd) Các khoản chi phí khác xây dựng thường là: chi phí thiết kế, chi phí đào tạo lao động chuyên nghiệp, chi phí mua đất xây dựng, đền bù tài sản, chi phí quản lý ban kiến thiết, thù lao cho chuyên gia hợp tác thiết kế xây dựng nhà máy, chi phí khánh thành nghiệm thu nhà máy, chi phí di chuyển đơn vị thi công xây dựng nhà máy… Giá trị khoản chi phí xác định theo tỉ lệ phần trăm so với chi phí xây lắp (Kxl) Ví dụ: chi phí thiết kế nhà máy lấy khoảng 8%, chi phí đào tạo lao động chuyên nghiệp lấy khoảng 8% chi phí xây lắp… Giá trị vốn đầu tư (Kcb) sở để xếp công trình theo hạn ngạch quy định chung (công trình trên, hạn ngạch) xác định cấp quan có thẩm quyền tương ứng để xét duyệt đề án thiết kế nhà máy thẩm định công trình; ví dụ công trình hạn ngạch thường Hội đồng phủ xét duyệt, thẩm định, công trình hạn ngạch Bộ chủ quản Ủy ban nhân dân tỉnh xét duyệt, thẩm định 9.2.2 Chi phí sản xuất hàng năm Chi phí sản xuất hàng năm ( Ksx) nhà máy khí theo đề án thiết kế gồm khoản chi phí không tránh khỏi trình chế tạo sản phẩm khí là: chi phí vật liệu, chi phí trang thiết bị, dụng cụ công nghệ, chi phí lượng, chi phí lương cho thợ, chi phí nhà xưởng, chi phí quản lý điều hành sản xuất… Chi phí sản xuất hàng năm xác định gần xác 9.2.2.1 Xác định gần chi phí sản xuất hàng năm Chi phí sản xuất hàng năm nhà máy khí xác định gần sau: 𝐾𝑠𝑥 = 𝐾𝑣𝑐𝑡 + 𝐾𝐿𝑡 (1 + 𝑘𝑄 ) (đ/ năm) (9.2) 𝐾𝑣𝑐𝑡 chi phí vật liệu (sắt, thép…) 𝐾𝐿𝑡 lương thợ 𝑘𝑄 hệ số chi phí quản lý, điều hành sản xuất ví dụ 𝑘𝑄 = 1,5 ~ tùy theo mức độ tự động hóa sản xuất 9.2.2.2 Xác định xác chi phí sản xuất hàng năm 𝐾𝑠𝑥 = 𝐾𝑣𝑐𝑡 + 𝐾𝑣𝑝𝑡 + 𝐾𝐿1𝑡 + 𝐾𝐿2𝑡 + 𝐾𝑆𝑡 + 𝐾𝑁𝑡 + 𝐾𝑇𝑡 + 𝐾𝑀𝑡 + 𝐾𝐷𝑡 + 𝐾𝐺𝑡 + 𝐾𝑄𝑡 (9.3) Trang 177 BM CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY THIẾT KẾ NHÀ MÁY CƠ KHÍ Trong đó: Chi phí vật liệu phụ (𝐾𝑣𝑐𝑡 , 𝐾𝑣𝑝𝑡 ), chi phí lương cho thợ (𝐾𝐿1𝑡 ), lương cho thợ điều chỉnh máy (𝐾𝐿2𝑡 ), chi phí sửa chữa máy (𝐾𝑆𝑡 ), chi phí lượng (𝐾𝑁𝑡 ), chi phí chất làm mát (𝐾𝑀𝑡 ), khấu hao máy (𝐾𝑀𝑡 ), khấu hao dụng cụ (𝐾𝐷𝑡 ), khấu hao gá lắp (𝐾𝐺𝑡 ), chi phí quản lý, điều hành sản xuất (𝐾𝑄𝑡 ) Đơn giản xác định chi phí sản xuất hàng năm nhà máy khí sau: 𝐾𝑠𝑥 = 𝐾𝑣𝑐𝑡 + 𝐾𝐿𝑡 (𝑘𝐿 + 𝑘𝑄 )+ 𝐾𝑀𝑡 + 𝐾𝐷𝑡 + 𝐾𝐺𝑡 (9.4) Trong đó: 𝐾𝐿𝑡 chi phí lương cho thợ ( công nhân sản xuất), 𝑘𝐿 hệ số phụ cấp khu vực, bảo hiểm xã hội, thưởng… Ví dụ 𝑘𝐿 = 1,14 ~ 1,23 𝑘𝑄 hệ số chi phí quản lý điều hành sản xuất ví dụ 𝑘𝑄 = 1,5 ~ 9.2.3 Giá thành sản phẩm Giá thành sản phẩm công nghiệp, gọi giá thành sản xuất xí nghiệp, nói chung gồm hai thành phần giá thành chế tạo ( giá thành công xưởng) Gcx chi phí sản xuất ( tính theo tỉ lệ phần trăm so với giá thành chế tạo, ví dụ ~ 5% Gcx) Như giá thành sản phẩm khí (G) xác định sau: G = 𝐺𝐶𝑋 ( 1+ 𝑘𝐺 ) (đ/ sản phẩm) (9.5) Trong 𝑘𝐺 hệ số chi phí sản xuất ví dụ: 𝑘𝐺 = 0,05 ~ 0,07 Giá thành chế tạo xác định gần xác tùy theo chi phí sản xuất (Ksx) hàng năm (mục 9.2.2) ứng với quan hệ sau: Gcx = Ksx/N (đ/ sản phẩm) (9.6) Trong N sản lượng hàng năm theo yêu cầu (sản phẩm/ năm) Giá thành sản phẩm khác với giá bán ( giá cả), giá phụ thuộc sách giá rang buộc khác Nhưng giá thành sản phẩm phải nhỏ giá bán xí nghiệp tồn phát triển 9.2.4 Xác định tiêu kinh tế kỹ thuật Các tiêu kinh tế kỹ thuật cho biết lực sản xuất hiệu sản xuất nhà máy khí theo đề án thiết kế Đó luận quan trọng để xét duyệt đề án thiết kế nhà máy khí thẩm định công trình Các tiêu phân chia thành tiêu tương đối tiêu tuyệt đối Các tiêu gián tiếp cho biết chất lượng đề án thiết kế nhà máy khí 9.2.4.1 Các tiêu tuyệt đối Các tiêu tuyệt đối thông số đặc trưng cho lực sản xuất nhà máy theo đề án thiết kế Đó số liệu xác định xác trình thiết kế nhà máy, gồm có: Trang 178 BM CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY THIẾT KẾ NHÀ MÁY CƠ KHÍ 1/ Số liệu sản phẩm, sản lượng: tên, kiểu, cỡ, loại sản phẩm, trọng lượng số lượng loại chi tiết sản phẩm, sản lượng sản phẩm hàng năm 2/ Số liệu vốn đầu tư bản: chi phí xây lắp, chi phí thiết bị, chi phí khác 3/ Số liệu công trình xây lắp: Diện tích sản xuất, diện tích phụ, diện tích phục vụ sinh hoạt, diện tích chung, tổng diện tích công trình có mái che mái che, diện tích toàn khu đất xây dựng nhà máy, thể tích bên công trình, tổng số thiết bị chính, thiết bị phụ thiết bị vận chuyển, tổng công suất thiết kế thiết bị sản xuất, tải trọng thiết bị sản xuất, tổng công suất tải trọng thiết bị vận chuyển 4/ Số liệu nhân lực, lao động: số lượng loại thợ bậc thợ, tổng số công nhân sản xuất, tổng số công nhân phụ, tổng số nhân viên phục vụ, tổng số nhân lực văn phòng điều hành quản lý sản xuất, tổng số kỹ thuật viên (kỹ sư, cao đẳng…) 5/ Số liệu chi phí sản xuất: tiền lượng công nhân sản xuất, tổng tiền lương toàn nhân lực, chi phí sản xuất, chi phí phân xưởng, chi phí quản lý xí nghiệp 6/ Số liệu chế độ làm việc: số ngày làm việc hàng năm, số làm việc hàng năm (quy gờ máy, người), số lamg việc ca sản xuất, số ca sản xuất ngày đêm, hệ số tải trọng trung bình ca sản xuất 9.2.4.2 Các tiêu tương đối Các tiêu tương đối thông số đặc trưng cho hiệu sản xuất nhà máy khí theo đề án thiết kế; luận để đánh giá chất lượng, xét duyệt đề án - thiết kế nhà máy thẩm định công trình Các tiêu xác định từ tiêu tuyệt đối ( mục 9.2.4.1) 1/ Số liệu suất lao động (NSLĐ): suất lao động cuat nhà máy khí theo đề án thiết kế tính theo giá trị tổng sản lượng hàng năm nhà máy ứng với tổng số lao động tổng số công nhân sản xuất, tổng diện tích nhà máy, tổng số thiết bị, tổng số vốn đầu tư sau: Năng suất lao động tính cho nhân lực, lao động NSLĐ = Giá trị tổng sản lượng/ tổng số nhân lực Năng suất lao động tính cho thiết bị sản xuất NSLĐ = Giá trị tổng sản lượng/ tổng số thiết bị sản xuất Năng suất lao động tính cho đồng tiền lương lao động NSLĐ = Giá trị tổng sản lượng/ tổng quỹ lương Năng suất lao động tính cho mét vuông diện tích sản xuất, diện tích chung NSLĐ = Giá trị tổng sản lượng/ tổng diện tích Năng suất lao động tính cho đồng tiền vốn đầu tư xây dựng nhà máy Trang 179 BM CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY THIẾT KẾ NHÀ MÁY CƠ KHÍ NSLĐ = Giá trị tổng sản lượng/ vốn đầu tư Giá trị tổng sản lượng (GTTSL) hàng năm nhà máy khí theo đề án thiết kế bao gồm: a/ Giá trị sản lượng hàng hóa (GTSLHH) xác đinh theo tổng giá trị thành phần GTSLHH = Tổng giá trị thành phẩm = đơn giá x sản lượng thành phẩm (đ/ năm) b/ Giá trị sản xuất tự chế tạo có tính chất công nghiệp ( tổng giá trị trang thiết bị, dụng cụ tự chế tạo có quan hệ với sản phẩm) 2/ Số liệu diện tích: diện tích sản xuất, diện tích chung tính cho thiết bị sản xuất, diện tích chung tính cho nhân lực, hệ số sử dụng diện tích xây dựng (hệ số mật độ kiến trúc, hệ số sử dụng đất) 3/ Số liệu thiết bị: công suất thiết kế trung bình thiết bị, công suất thiết kế trung bình thiết bị tính cho lao động, giá trị trung bình thiết bị, hệ số tải trọng trung bình thiết bị, hệ số sử dụng thiết bị trung bình theo thời gian bản, số máy cần thiết để chế tạo đơn vị sản phẩm (giờ/ sp, giờ/ sản phẩm) 4/ Số liệu lao động: Tỉ lệ công nhân sản xuất, công nhân phụ, nhân viên, kỹ thuật viên nói riêng so với tổng số lao động nhà máy; bậc thợ bình quân thợ; tiền lương trả cho thợ, cho lao động nói chung; tỉ lệ tiền lương sản xuất quỹ tiền lương chung 5/ Số liệu giá thành vốn đầu tư bản: Giá thành chế tạo (giá thành công xưởng); giá thành sản phẩm; tỉ lệ thành phần giá thành chế tạo; vốn đầu tư tính cho thợ, lao động nói chung… 9.2.5 Đánh giá hiệu kinh tế đề án thiết kế nhà máy khí Đánh giá hiệu kinh tế đề án thiết kế nhà máy khí nội dung tổng hợp Nói chung hiệu kinh tế phản ánh chất lượng trình thiết kế luận quan trọng để xét duyệt, thẩm định công trình Những công trình dài hạn thường có hai phầ đánh giá phần đánh giá tổng quan phần cụ thể mà lợi ích kinh tế mang lại Phần đánh giá tổng quan xem xét mức độ đóng góp đề án thiết kế kinh tế quốc dân; tức vào số liệu tiêu kinh tế kỹ thuật đề án thiết kế tính (mục 9.2.4) để phân tích, so sánh khả tăng sản lượng doanh thu, tăng chất lượng sản phẩm chất lượng phục vụ khách hàng, tăng khả khai thác sử dụng nguồn lực… từ tăng lợi nhuận, đóng góp vào tăng trưởng chung kinh tế, tạo công ăn việc làm, gia tăng thu nhập, cỉa thiện môi trường văn hóa xã hội… Trang 180 BM CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY THIẾT KẾ NHÀ MÁY CƠ KHÍ Phân tích đánh giá cụ thể hiệu kinh tế vào số liệu tính toán mục 9.2.1; 9.2.2; 9.2.3 để phân tích hiệu kinh tế vốn đầu tư mục tiêu lợi nhuận, từ mà so sánh xác định thời hạn hoàn vốn đầu tư phương án thiết kế sau: Nếu gọi Kcb vốn đầu tư xây dựng nhà máy khí theo đề án thiết kế (đ) Go giá thành sản xuất thời điểm so sánh chưa có vốn đầu tư (đ/ sản phẩm) G1 giá thành sản xuất đề án thiết kế theo phương án (đ/ sản phẩm) G2 giá thành sản xuất đề án thiết kế theo phương án (đ/ sản phẩm) N sản lượng sản xuất hàng năm (sản phẩm/ năm) Vì mục tiêu lợi nhuận nên phương án thiết kế nhà máy khí chọn phải đảm bảo sản xuất có lãi Tức giá thành sản xuất theo phương án thiết kế 1, G1, G2 phải bé Go hiệu số Gi – Go = G > với Gi giá thành sản xuất phương án i (i = 1, 2,…) Số tiền chênh lệch thu hàng năm tính theo sản lượng sản phẩm chế tạo (N) bằng: N ( Go –G1); N ( Go – G2); … Như có lãi sau xí nghiệp vào sản xuất số năm (T) cho: T1 N (Go – G1) – Kcb1 > T2 N (Go – G2) – Kcb2 > Lúc mức lãi sản xuất ứng với đề án thiết kế nhà máy theo phương án là: L1 = N(Go – G1) –Kcb1 > (đ/ năm) Và mức lãi ứng với đề án thiết kế nhà máy theo phương án là: L2 = N(Go – G2) –Kcb2 >0 (đ/ năm) Thời hạn hoàn vốn đầu tư (T) xác định theo quan hệ sau: T = Kcb/ G.N ( năm) Ta so sánh hiệu kinh tế vốn đầu tư cho đề án thiết kế nhà máy khí theo hai phương án sau: Ở phương án ta có Kcb1, G1 thời điểm T1 có lãi L1: L1 = T1.N(Go – G1) – Kcb1 Ở phương án ta có Kcb2, G2 thời điểm T2 có lãi L2: L2 = T2.N(Go – G2) – Kcb2 Dựa vào đồ thị so sánh xác định phương án hợp lý hai phương án xét Trang 181 THIẾT KẾ NHÀ MÁY CƠ KHÍ BM CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY Tiền lãi (Li) Phương án Phương án L1 = L2 T2* Tss T1* Kcb2 Kcb1 Thời gian T (năm) Vốn đầu tư Kcbi Nếu ta so sánh thời điểm Tss L1 =L2 Thì T1 = T2 = Tss: ta có Tss.N(Go – G1) – Kcb1 = Tss.N(Go – G2) – Kcb2  Kcb2.Kcb1 = Tss.N(Go – G2- Go +G1) = Tss.N(G1 – G2)  Tss = (Kcb2 – Kcb1) /N(G1 – G2) Ta có biểu đồ so sánh phương án thiết kế với số vốn đầu tư khác nên thời gian hoàn vốn khác nhau: (T1*) phương án (T2*) phương án Cần ý rằng: Nhà máy khí công trình công nghiệp dài hạn nên phân tích kinh tế, đánh giá hiệu quả… có liên quan đến khái niệm giá giá trị theo thời gian tiền tệ ( số tiền có giá trị khác tùy thuộc vào thời điểm nhận chi trả khác nhau) Vì để đảm bảo tính khách quan, xác phản ánh giá trị chi phí, lợi ích thông qua khoản chi trả thu nhập cần phải xác định giá trị chúng có tương lai theo công thức Vn = Vo (1 + 𝑟)𝑛 Trong Vn: Giá trị tiền tệ có thời điểm cuối năm n Vo Giá trị tiền tệ thời điểm r Lãi suất hàng năm Hoặc hóa giá trị có tương lai theo công thức: Vo = Vn/ (1 + 𝑟)𝑛 Người ta gọi giá trị 1/ (1 + 𝑟)𝑛 hệ số chiết khấu tính toán kinh tế Trang 182 BM CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY THIẾT KẾ NHÀ MÁY CƠ KHÍ TÀI LIỆU THAM KHẢO Nguyễn Ngọc Kiên – Bài giảng thiết kế nhà máy khí – ĐHBK Hà Nội – 2001 Giáo trình thiết kế nhà máy khí – ĐHBK Đà Nẵng – 2006 Công nghệ chế tạo máy – NXBKHKT – 2004 Hệ thống sản xuất linh hoạt – NXBKHKT – 2004 Nguyễn Đăng Cường - Máy nâng chuyển thiết bị cửa van - Xây Dựng 2003 Trương Quốc Thành - Máy thiết bị nâng - Khoa học Kỹ thuật – 2004 Phạm Huy Chính - Máy thiết bị nâng - Chuyển - Xây Dựng – 2007 Lê Văn Vĩnh - Thiết kế quy hoạch công trình công nghiệp khí - Khoa học kỹ thuật – 2004 Trang 183 THIẾT KẾ NHÀ MÁY CƠ KHÍ BM CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY MỤC LỤC CHƯƠNG NHỮNG VẤN ĐỀ CƠ BẢN VỀ THIẾT KẾ NHÀ MÁY CƠ KHÍ 1.1 Khái niệm chung 1.1.1 Ý nghĩa, kinh tế, kỹ thuật xã hội 1.1.2 Quá trình sản xuất sở thiết kế 1.1.3 Nội dung thiết kế 1.1.4 Tổ chức thiết kế nhà máy khí 1.1.5 Những quy định chung 1.2 Những nội dung chủ yếu công tác thiết kế 1.2.1 Nội dung kinh tế công tác thiết kế 1.2.2 Nội dung kỹ thuật công tác thiết kế 1.2.3 Nội dung tổ chức công tác thiết kế 1.3 Những tài liệu ban đầu việc phân tích tài liệu 1.3.1 Luận chứng kinh tế kỹ thuật công trình 1.3.2 Xác định chương trình sản xuất nhà máy khí 1.3.3 Các yếu tố tài liệu ban đầu (chìa khóa thiết kế) 10 1.4 Các phương pháp thiết kế 15 1.4.1 Phương pháp thiết kế xác 15 1.4.2 Phương pháp thiết kế gần (ước định) 16 1.5 Các giai đoạn thiết kế 19 1.5.1 Giai đoạn thiết kế kỹ thuật 19 1.5.2 Giai đoạn thiết kế thi công 20 1.6 Hồ sơ trình duyệt để thẩm định đề án thiết kế nhà máy khí 21 1.6.1 Tập thuyết minh (giải trình thiết kế) 21 1.6.2 Các vẽ thiết kế công trình 22 1.7 Mô hình tổng quát trình thiết kế nhà máy khí 23 1.8 Ứng dụng kỹ thuật tin học thiết kế nhà máy khí 24 CHƯƠNG THIẾT KẾ, QUY HOẠCH TỔNG MẶT BẰNG 26 NHÀ MÁY CƠ KHÍ 26 2.1 Xác định địa điểm xây dựng nhà máy 26 2.1.1.Tổng quát địa điểm xây dựng nhà máy khí 26 2.1.2 Những nguyên tắc lựa chọn địa điểm xây dựng nhà máy 27 2.1.3 Phương pháp toán xác định địa điểm xây dựng nhà máy khí 28 2.1.4 Thủ tục chung xác định địa điểm xây dựng nhà máy 28 2.2 Cấu trúc tổng quát nhà máy khí 29 2.3 Sơ đồ biểu diễn hệ thống tổ chức tổng quát nhà máy 31 2.4 Thiết kế, quy hoạch tổng mặt nhà máy khí 33 2.4.1 Tài liệu cần thiết 33 2.4.2 Nguyên tắc thiết kế, quy hoạch tổng mặt 33 2.5 Quy hoạch mặt phân xưởng sản xuất 37 2.5.1 Nguyên tắc bố trí thiết bị công nghệ 37 2.5.2 Áp dụng kỹ thuật mô hình để lập quy hoạch mặt phân xưởng sản xuất 37 2.5.3 Quy định bố trí mặt phân xưởng 37 2.5.4 Phương pháp toán ứng dụng thiết kế, quy hoạch mặt phân xưởng sản xuất 41 2.6 Kết cấu nhà xưởng 41 2.6.1 Nhà tầng 42 2.6.2 Nhà nhiều tầng 42 Trang 184 BM CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY THIẾT KẾ NHÀ MÁY CƠ KHÍ 2.6.3 Kích thước chủ yếu phân xưởng 42 CHƯƠNG THIẾT KẾ PHÂN XƯỞNG CƠ KHÍ 45 3.1 Tổng quát phân xưởng khí 45 3.2 Tài liệu ban đầu để thiết kế - chương trình sản xuất phân xưởng khí 48 3.3 Các bước thiết kế phân xưởng khí 49 3.4 Nội dung công nghệ thiết kế, quy hoạch phân xưởng 50 3.5 Xác định thông số phân xưởng khí 51 3.5.1 Độ lớn lô chi tiết 52 3.5.2 Số lượng thiết bị công nghệ 53 3.5.3 Số lượng lao động 55 3.5.4 Diện tích phân xưởng khí 58 3.5.5 Bố trí mặt phân xưởng 58 3.6 Dây chuyền gia công linh hoạt 63 CHƯƠNG THIẾT KẾ PHÂN XƯỞNG LẮP RÁP 68 4.1 Khái quát phân xưởng lắp ráp sản phẩm khí 68 4.2 Tài liệu ban đầu 68 4.3 Trình tự thiết kế phân xưởng lắp ráp sản phẩm khí 69 4.4 Hình thức tổ chức lắp ráp 70 4.5 Xác định khối lượng lao động lắp ráp sản phẩm 72 4.6 Số lượng trạm lắp ráp 74 4.6.1 Lắp ráp cố định 74 4.6.2 Lắp ráp di động 75 4.7 Số lượng lao động 76 4.7.1 Công nhân sản xuất 76 4.7.2 Số lượng thành phần lao động khác 77 4.8 Diện tích bố trí mặt phân xưởng 77 4.8.1 Diện tích phân xưởng lắp ráp 77 4.8.2 Bố trí mặt lắp ráp 79 CHƯƠNG THIẾT KẾ CÁC BỘ PHẬN PHỤ 82 5.1 Khái niệm 82 5.2 Thiết kế số phận phụ điển hình 82 5.2.1 Thiết kế hệ thống vận chuyển 82 5.2.2 Thiết kế hệ thống kho chứa 87 CHƯƠNG CÁC CHI TIẾT VÀ THIẾT BỊ MÁY NÂNG 91 6.1 Phân loại máy nâng chuyển 91 6.1.1 Máy vận chuyển theo chu kỳ 91 6.1.2 Máy vận chuyển liên tục 91 6.2 Các đặc tính máy trục 92 6.3 Cấu tạo phận cấu nâng 98 6.3.1 Sơ đồ cấu nâng 98 6.3.2 Các phận chủ yếu cấu nâng 101 6.4 Bộ phận mang tải 101 6.4.1 Móc 101 6.4.2 Kìm cặp 106 6.5 Dây 107 6.5.1 Cáp thép bện 107 6.5.2 Xích 113 6.6 Bộ phận cáp dẫn hướng dây 116 6.6.1 Tang 116 6.6.2 Ròng rọc đĩa xích 120 Trang 185 BM CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY THIẾT KẾ NHÀ MÁY CƠ KHÍ 6.7 Thiết bị phanh hãm 128 6.7.1 Cơ cấu dừng bánh cóc, cóc 128 6.7.2 Các loại phanh hãm 130 6.8 Cơ cấu nâng 136 6.8.1 Cơ cấu nâng dẫn động tay 136 6.8.2 Cơ cấu nâng dẫn động động 137 CHƯƠNG CÁC MÁY TRỤC THÔNG DỤNG 139 7.1 Kích 139 7.1.1 Kích trục vít 139 7.1.2 Kích 141 7.1.3 Kích thuỷ lực 143 7.2 Thiết bị khác – Pa lăng 144 7.2.1 Palăng kéo tay 144 7.2.2 Palăng điện 145 7.3 Các máy trục công dụng chung 147 7.3.1 Cầu trục (cầu lăn) 147 7.3.1.2 Cơ cấu dẫn động dầm cầu lăn phương án bố trí 149 7.3.2 Cần trục quay 158 CHƯƠNG MÁY CHUYỂN LIÊN TỤC 166 8.1 Máy chuyển có phận kéo 166 8.1.1 Khái niệm chung, suất 166 8.1.2 Phép tính lực kéo 169 8.1.3 Bộ phận dẫn động phận kéo căng 172 8.1.4 Băng tải 173 8.2 Băng chuyền lăn 174 CHƯƠNG TÍNH TOÁN KINH TẾ TRONG THIẾT KẾ NHÀ MÁY CƠ KHÍ 176 9.1 Vấn đề tính toán kinh tế thiết kế nhà máy khí 176 9.2 Nội dung tính toán kinh tế thiết kế nhà máy khí 176 9.2.1 Giá trị vốn đầu tư 176 9.2.2 Chi phí sản xuất hàng năm 177 9.2.3 Giá thành sản phẩm 178 9.2.4 Xác định tiêu kinh tế kỹ thuật 178 9.2.5 Đánh giá hiệu kinh tế đề án thiết kế nhà máy khí 180 TÀI LIỆU THAM KHẢO 183 Trang 186 ... trọng nghiên cứu thiết kế nhà máy (bộ phận nhà máy) hoàn chỉnh Với hiểu biết ta nghiên cứu trường hợp thiết kế mở rộng 1.1.4 Tổ chức thiết kế nhà máy khí Một tổ chức thiết kế nhà máy khí phải bảo... giai đoạn: - Thiết kế kỹ thuật - Thiết kế thi công Điều kiện thời gian - Hợp đồng thiết kế - Luận chứng ( dự án) - Thiết kế mẫu Quá trình thiết kế nhà máy khí Thiết kế kỹ thuật Thiết kế thi công,... Theo kinh nghiệm dù thiết kế mới, hoàn chỉnh, hay thiết kế mở rộng phát triển nhà máy khí (hoặc phận cấu thành nhà máy khí) nguyên tắc thiết kế, nội dung thiết kế trình tự thiết kế nói chung thống