VI. Tính toán diện tích Xởng lắp ráp:
Lắp ráp cabin nội thấ t Gian phụ lắp gầm
4.Ca bin chế tạo và sơn hoàn chỉnh chuyển tới.
5.Xe lắp ráp xong đợc chuyển sang xởng kiểm tra và hoàn thiện.
4.Bố trí trạm và dịch chuyển trên dây truyền lắp ráp . a.Các thông số đầu vào cho dây truyền:
-Nhịp sản xuất: R= 0,5008 giờ/xe .
-Khối lợng lao động trên dây truyền: 38(giờ công/xe) .
b.Các lựa chọn:
*Lựa chọn chung.
-Thời gian làm việc tại mỗi trạm: Dtr = 0,5 ( giờ ).
-Số lợng công nhân trung bình trên mỗi trạm: Mtr = 4 ngời/trạm. -Khối lợng lao động cho gian lắp gầm: T1 = 16 ( giờ công ) .
-Khối lợng lao động cho gian lắp ca bin, nội thất: T2 = 20 ( giờ công ). -Khối lợng lao động tại trạm trung gian lắp thùng: 2 ( giờ công ). *Các lựa chọn về khoảng cách.
-Đờng đi nội bộ rộng: 3 m.
-Diện tích làm việc tại một trạm: 3,6 ì 1,5 (m2). -Khoảng cách giữa các trạm: 2,4 m.
-Khoảng cách giữa các cột :
Để xác định chiều rộng các gian sản xuất ta còn phải căn cứ vào khoảng cách giữa các cột nhà để xác định chiều rộng gian sản xuất cho phù hợp . Khẩu độ của cột < 18 m: khoảng cách giữa các cột là bộ số của 3 ( 6, 9, 12, 15, 18 ), căn cứ …
vào các kích thớc đã lựa chọn trên ta chọn khoảng cách giữa các cột nh sau: Hai gian bên ( nơi đặt dây truyền ) rộng: 6 m.
Gian giữa ( bao gồm gian lắp phụ, đờng đi ) rộng: 12 m.
-Kích thớc cột ( có cầu trục vận chuyển ): 400 x 600 ( mm x 600 ). -Chiều rộng gian lắp phụ: 3 m ( bao gồm cả giá để chi tiết ).
-Chiều rộng gian lắp chính: 6 m.
*Lựa chọn thiết bị vận chuyển cho dây truyền:
-Thiết bị vận chuyển các xe qua các trạm: tời kéo cố định.
-Thiết bị vận chuyển chi tiết, cụm chi tiết từ kho đến giá để : xe vận chuyển cơ giới.
c.Tính toán các thông số của dây truyền:
-Số lợng trạm của gian gầm: Công thức : n1 = t T1 (trạm) n1 : số lợng trạm tại gian gầm .
t : khối lợng lao động tại một trạm ứng với một xe . t = Dtr * Mtr = 0,5 * 4 = 2 (giờ công/xe )
Kết quả :
n1 = 16 / 2 = 8 ( trạm ) .
-Số lợng trạm tại gian ca bin, nội thất : Công thức:
n2 =
t T2
( trạm )
n2 : số trạm làm việc tại gian ca bin , nội thất . Kết quả :
n2 = 20/ 2 = 10 ( trạm )
-Tổng số trạm trên dây truyền lắp ráp: n = 8 + 1 + 10 = 19 ( trạm ) -Thời gian xe nằm trong dây truyền lắp ráp:
Dn = R * n = 0,5008 * 19 = 9,5 ( giờ ). -Vận tốc dịch chuyển trung bình của dây truyền: Công thức: Vtb = n dt D L ( m/s )
Ldt: chiều dài cơ bản của dây truyền.
Ldr = 0,114 ( km ) Kết quả:
Vtb = 0,114/9,5 = 0,012 (km/h ). Vtb = 12/60 = 0,2 (m/ph).
-Vận tốc dịch chuyển tức thời của dây truyền: Công thức: Vtt = tr tr D R L −
Ltr : khoảng cách giữa hai trạm (Ltr = 2,4 m = 0,0024 km ) . R – Dtr = 0,5008 – 0,5 = 0,008 ( giờ ) .
Kết quả:
Vtt = 0,0024 / 0,008 = 0,3 ( km/h ). Vtt = 30/60 = 0,5 (m/ph)
-Số công nhân lao động trên dây truyền ( công nhân trực tiếp ): Công thức :
Mcn = Mtr * n ( ngời ).
Mtr: số công nhân trung bình trên một trạm ( 4 ngời ). n: số trạm trên dây truyền.
Kết quả:
Mcn= 4 * 19 = 76 ( ngời ).
Bảng tổng kết:
TT Thông số dây dây truyền Đơn vị Số liệu
1 Tổng số trạm trên dây truyền 19
3 Thời gian xe nằm trên dây truyền. giờ 9,5
4 Vận tốc dịch chuyển trung bình. m/ph 0,2
5 Vận tốc dịch chuyển tức thời. m/ph 0,5
6 Số công trên dây trên truyền ngời 76
d.Bố trí trạm và dịch chuyển trên dây truyền:
Căn cứ vào bố trí mặt bằng dây truyền đã xác định , căn cứ vào các thông số dây truyền đã tính toán ta bố trí trạm và dịch chuyển trên dây truyền lắp ráp nh sau :
-Số trạm lắp gầm xe : 8 trạm , bố trí thành 1 tuyến , vận chuyển các xe trên tuyến bằng 1 tời kéo cố định .
-Số lợng trạm lắp ca bin nội thất : 10 trạm , bố trí thành một tuyến , vận chuyển xe bằng 1 tời kéo cố định .
-Một trạm trung gian lắp thùng xe : ô tô sát xi tự nổ máy chạy đến trạm trung gian này và chạy ra khỏi trạm .
-Bố trí các gian phụ trợ liền kề song song vơí các trạm.
-Dựa vào qui trình lắp ráp phân bổ công việc trên từng trạm và điều chỉnh lại số nhân công cho phù hợp.
60006000 6000 6000 6000 6000 6000 6000 6000 6000 6000 6000 6000 6000 3000 3000 6000 Văn Phòng Trạm BT Lối vào 6000 12000 b đ t 900 A B C
II.Thiết kế palăng tải cho dây truyền lắp ráp .
1.Tính toán và chọn cơ cấu nâng:
a.Lựa chọn phơng án bố trí cơ cấu nâng.
Cơ cấu nâng đợc dùng để nâng hạ vật theo phơng thẳng đứng, nó có thể là một bộ phận của máy hoặc là một máy làm việc độc lập.
Tuỳ theo kiểu dẫn động, bộ máy nâng đợc chia làm hai nhóm : nhóm dẫn động bằng tay và nhóm dẫn động bằng máy.
- Bộ máy nâng dẫn động bằng tay(dùng sức ngời để quay tay quay) có đặc điểm: Trọng lợng vật nâng nhỏ, tốc độ làm việc chậm, cờng độ làm việc thấp th- ờng bộ máy đợc chế tạo từ loại vật liệu rẻ tiền, kết cấu đơn giản. Theo quy định an toàn , bộ máy nâng dãn động bằng tay phải dùng phanh trọng vật , là phanh tự động do trọng lợng bản thân vật nâng tạo ra lực phanh . vận tốc hạ vật ở đây bị hạn chế, phụ thuộc vào tốc độ quay của tay quay .
- Bộ máy nâng dẫn động bằng máy thờng gặp là loại dẫn động độc lập, mỗi bộ máy có cơ cấu riêng, thờng dùng động cơ điện hoặc thuỷ lực .
Do tính chất quan trọng và yêu cầu cao đối với các bộ máy dẫn động bằng máy, do vị trí đặc biệt của bộ máy nâng trong bất kỳ loại máy trục nào, phải đảm bảo độ an toàn , độ tin cậy và độ ổn định cao khi làm việc . Do đó
đòi hỏi chất lợng cao cả về thiết kế, chế tạo và sử dụng , đạt tiêu chuẩn của nhà nớc về quy phạm an toàn máy trục .
Khác với bộ máy nâng đợc dẫn động bằng tay, trong trờng hợp dẫn động máy , tang tời thờng chỉ cuốn một lớp cáp, mặt ngoài tiện rãnh để đặt cáp làm cho cáp không bị bẹp, tăng tuổi thọ (bền lâu) cho cáp . Bộ truyền động đợc chế tạo dới dạng hộp giảm tốc , đợc che kín , ngâm trong dầu bôi trơn. Thiết bị phanh dùng loại thờng đóng , hoạt động nhanh, an toàn. Theo quy định an toàn, từ tang tời đến trục đặt phanh luôn có liên kết cứng , không đợc đặt li hợp trong xích động học .
Để đảm bảo an toàn, theo quy định bộ máy nâng còn phải trang bị thiết bị hạn chế chiều cao nâng và thiết bị hạn chế trọng lợng vật nâng.
Từ những điều phân tích ở trên ta chọn cơ cấu nâng là palăng. Tuỳ theo cách dẫn động cho cơ cấu mà đựơc phân thành palăng dẫn động bằng tay và palăng dẫn động điện , dây treo hàng có hai loại là xích và cáp.
1. Palăng dẫn động bằng xích kéo tay vòng qua bánh kéo làm quay trục dẫn của palăng thông qua cụm truyền động. Tuỳ theo loại truyền động, có palăng xích kiểu trục vít và kiểu bánh răng. Palăng xích kéo tay đợc sử dụng trong các công việc lắp ráp, sữa chữa hoặc khi không có nguồn điện, loại palăng này không thể đảm bảo năng suất nâng hạ vật theo yêu cầu cho trớc, nó phụ thuộc vào lực kéo của công nhân vì vậy tải trọng nâng nhỏ, chiều cao nâng không lớn và đợc sử dụng không thờng xuyên.
2. Palăng điện có kết cấu rất hoàn chỉnh , sức nâng thờng có từ 0,1 đến 10 tấn, chiều cao nâng thờng từ 6 đến 8 mét, khi cần có thể đến 30 mét , vận tốc nâng khoảng từ 3 đến 15 (m/ph) , nó đợc chế tạo từ vật liệu có độ bền cao đồng thời bố trí hệ truyền động chen khít,thờng dùng bộ truyền hành tinh đặt trong tang tời và bố trí hai phanh, một phanh đĩa điện từ để thắng động năng rô to động cơ trong quá trình phanh và một phanh tự động đống phanh nhờ trọng vật nâng để hãm giữ vật và điều chỉnh vận tốc hạ vật.
Kết cấu tang rất đa dạng, nhng chủ yếu có ba dạng, động cơ bố trí đồng trục với tang, động cơ bố trí ngay trong tang và động cơ bố trí song song với tang. Trong ba dạng trên ta chọn động cơ bố trí đồng trục với tang là hợp lý hơn cả bởi vì dạng này nhỏ gọn, tháo lắp sửa chữa đơn giản.
1: cụm puly móc câu. 2: tay điều khiển. 3: cáp nâng. 4: động cơ nâng. 5: tang quấn cáp. 6: cơ cấu di chuyển. 7: dầm chữ I.
1 23 4 3 4 5 6 7 Hình 7-1: Cấu tạo tổng thể palăng
b.Tính cơ cấu nâng.
∗ Các số liệu ban đầu:
Trọng tải: Q = 2T = 20000 (N).
Trọng lợng bộ phận mang: Qm =20 kg =200 (N). Chiều ca nâng: v = 8 (m/ph).
Chế độ làm việc cơ cấu trung bình. ∗ Sơ đồ của cơ cấu:
1: động cơ điện. 2: tang.
3: bánh răng nối với tang. 4: hộp giảm tốc.
5: phanh.
1 2 3
4 6 5
Hình 7-2: Sơ đồ động của palăng điện
∗ Nguyên lý hoạt động.
Sơ đồ động palăng điện có động cơ bố trí đồng trục với tang (nh hình vẽ). Động cơ 1 qua bánh răng trung tâm và các bánh răng trung giảntuyền chuyển động quay đến bánh răng 3 nối với tang 2 làm cho tang quay, thực hiện cuốn nhả cáp tuỳ thuộc chiều quay động cơ. Palăng đợc đặt hai phanh: phanh đĩa từ 5 đặt trên trục dẫn và phanh trọng vật 6 đặt trên trục thứ hai. 1. Chọn loại dây.
Vì cơ cấu làm việc với động cơ điện, vận tốc cao, ta chọn cáp để làm dây cho cơ cấu là loại dây có nhiều u điểm hơn so với các loại dây khác nh xích hàn, xích tấm, và là loại dây thông dụng nhất trong ngành máy trục hiện nay.
2. Palăng giảm lực.
Trên bán cổng trục dây cáp nâng đợc cuốn trục tiếp lên tang, bán cổng trục phục vụ trong phân xởng sửa chữa cơ khí nâng hạ vật theo chiều thẳng đứng, để tiện lợi khi làm việc, do đó ta chọn palăng đơn có một nhánh dây chạy trên tang. Tơng ứng với trọng tải của bàn cổng trục, theo bảng 2-6(TL1) chọn bội xuất palăng a=2.
Hình 7-3: Sơ đồ lựa chọn bội suất palăng.
Lực căng lớn nhất xuất hiện ở nhánh dây cuốn lên tang khi nâng vật, xác định theo công thức 2-19(TL1). Smax = ( ) ( ) p o t a o a Q Q η λ λ λ . . 1 1 = − − . Trong đó: +Q0: trọng lợng vật nâng và trọng lợng bộ phận mang vật. Q0= Q+ Qm Q= 200000(N). Qm=200(N). ⇒Qo = 20200(N). +λ: hiệu xuất ròng rọc.
Theo bảng 2-5(TL1) thì λ = 0,98 là hiệu suất của một ròng rọc đặt trên ổ lăn, bôi trơn tốt bằng mỡ.
+a: bội suất của palăng,a=2
+t: số ròng rọc đổi hớng không tham gia tạo bội suất, t=0 +ηp: hiệu suất chung của palăng
Thay số vào công thức ta có:
Smax = (1 .(1 ). ) (200001 0,98(12).00,,9898)0 = 0,4000396 − − = − − t a Qo λ λ λ Smax = 10101 (N).
Từ đó ta tính đợc hiệu suất chung của palăng. Smax = p a Qo η .. . ⇒ 0,99. 2 . 10101 20000 . max = = = a S Qo p η S Q Hình 7-4: Sơ đồ tính lực căng cáp max 3. Xác định kích thớc dây cáp.
Theo quy định về an toàn,cáp đợc tính theo kéo và chọn theo lực kéo đứt bằng công thức 2-10(TL1):
Sđ ≥ Smax.n Trong đó:
Sđ: lực kéo đứt dây theo bảng tiêu chuẩn, N. Smax:lực kéo lớn nhất trong dây, N.
n: hệ số an toàn bền, theo bảng 2-2(TL1) ta chọn n = 5,5. Ta có:
Sđ ≥ 10101 . 5,5= 55555,5 (N).
Căn cứ vào lực kéo đứt cáp, chọn cáp bện kép kiểu ΠK-P kết cấu 6 x19 theo
ΓOCT 2688-69 có:
+ Đờng kính cáp dc = 9,9 (mm).
+Độ bền : σb = 180 (daN/mm2). +Lực kéo đứt cáp : Sđ = 54550 (N).
Đờng kính nhỏ nhất cho phép đối với tang và ròng rọc xác định theo công thức 2-12(TL1):
Dt ≥ dc(e-1). Trong đó:
+ Dt: đờng kính tang đến đáy rãnh cắt, (mm). + dc: đờng kính dây cáp cuộn trên tang, (mm). dc = 9,9 (mm).
+ e : hệ số thực nghiệm, phụ thuộc loại máy và chế độ làm việc, lấy theo bảng 2- 4(TL1).
e = 25.
⇒ Dt ≥ 9,9(25-1) = 237,6 (mm). Chọn đờng kính tang 240 (mm).
∗ Xác định chiều dài của tang.
Chiều dài tính toán của tang xác định theo công thức 2-13(TL1): L = L1 + L1 + 2L2 .
Trong đó:
L : chiều dài tang, mm.
L0: chiều dài phần cắt ren trên tang, mm. L1: phần tang để kẹp đầu cáp, mm.
L2: phần tang để làm thành bên, mm.
Hình 7-5: Sơ đồ xác định chiều dài tang
+ Chiều dài phần tang để kẹp đầu cáp L1 lấy bằng 3 vòng cáp trên tang. L1 = 3.t với t là bớc cáp
t = dc + (2 ữ 3) mm = 9,9 +3 =12,9 (mm) ≈ 13 (mm). ⇒ L1 = 3.13 = 39 (mm).
+ L2 =20 (mm).
+ Chiều dài phần cắt rãnh trên tang L0 : L0 = Z.t
Trong đó :
t : bớc cắt rãnh , t = 13.
Z : số vòng cáp toàn bộ trên tang. Z = Z0 + Z1.
Trong đó:
- Z1 : số vòng thừa dự trữ không sử dụng đến.
Z1 ≥ 1,5 , lấy Z1 = 3 vòng.
-Z0 : số vòng cáp làm việc trên tang. Z0 = (Dt dc)
l
+
π .
Với:
l: chiều dài có ích của cáp. L = H.a.
H: chiều cao nâng danh nghĩ H = 6 (m).
a: bội suất của palăng.
⇒ l = 6.2 = 12(m) = 12000(mm). Dt: đờng kính tang. Dt = 240 (mm) dc: đờng kính cáp. dc = 9,9 (mm). ⇒ Z0 = 3,14(240 9,9) 12000 +
=15,3 (vòng). ⇒ Z = Z0 + Z1 = 15,3 + 3 = 18,3 (vòng). ≈19 (vòng). ⇒ L0 = Z.t = 19.13 = 247 (mm). Vậy chiều dài toàn bộ tang là:
L = L0 + L1+ 2L2 = 247 + 39 + 2.20. = 247 + 39 + 2.20.
= 326 (mm).
∗Xác định bề dày thành tang.
Bề dày thành tang đợc xác định sơ bộ theo hệ thức kinh nghiệm sau: δ = 0,02.Dt + (6 10) (mm).
Trong đó:
Dt là đờng kính tang, Dt = 240 (mm),
⇒δ = 0,02.240 + 6
= 10,8(mm).
∗ Kiểm tra sức bền của tang theo điều kiện chịu nén. Xác định theo công
thức: σn = t S k . max . . δ ϕ ≤[σn] (2-15-TL1). Trong đó :
Smax : lực căng cáp lớn nhất, Smax = 10101 (N).
σ : bề dày thành tang, σ = 10,8 (mm).
t : bớc cuốn cáp, t = 13.
K : hệ số phụ thuộc số lớp cáp cuốn trên tang, cáp cuốn một lớp nên k = 1.
⇒ σn = 1.010,7,.810101.13 = 50,36( N/mm2).
[σn] : ứng suất cho phép đối với tang bằng thép đợc xác định : [σn] =
2
ch
σ
.
Tang đợc chế tạo bằng vật liệu thép 45 có giới hạn chảy. σch = 430 (N/mm2). ⇒ [σn] = 2 430 = 215 (N/mm2). Nh vậy ta thấy: σn = 50,36 N/mm2 < [σn] = 215 (N/mm2). Vậy tang đảm bảo bền.
5. Chọn động cơ điện.
Công suất tĩnh khi nâng vật bằng trọng tải xác định theo công thức (2 - 78-TL1). N = 60.1000.η .vn Q Trong đó: Q : trọng lợng vật nâng, Q = 20000 (N) vn: tốc độ hàng nâng, vn = 8 (m/ph).
η : hiệu suất của cơ cấu. η =ηp . ηt . η0
với :
ηp : hiệu suất palăng, ηp = 0,99
ηt : hiệu suất tang, ηt = 0,96
η0 : hiệu suất bộ truyền, ηo=0,92
⇒η =0,99. 0,96. 0,92 =0,87