4.1.2.1 Класифікація ливарних цехів

При проектуванні ливарних цехів важливо привести їх до певних класів і типізувати усередині кожного класу по основних ознаках. Така класифікація дозволяє скоротити кількість проектів ливарних цехів і зводить їх до декількох типових планувань, що дозволяє типізувати також і окреме устаткування, наприклад формувальні машини, плавильні агрегати, сушила і ін.

Основними ознаками класифікації ливарних цехів є: маса виливків; рід металу; характер виробництва; ступінь механізації; вид спеціалізації.

У машинобудуванні ливарні цехи за масою виливків діляться на п'ять класів. У таблиці 4.5 надана довідкова класифікація цехів, що випускають виливки з чорних сплавів в піщані форми.

Таблиця 4.5 - Класифікація цехів за масою виливків з чорних сплавів у

залежності від характеру виробництва

Цехи литва	Клас	Характер виробництва
		Серійний, дрібносерійний й одиничний	Масовий і великосерійний
		Максимальна маса виливка
Дрібного	I	100	8
Середнього	II	1000	8-50
Великого	III	5000	50-500
Важкого	IV	20000	Більше 500
Особливо важкого	V	Більше 20000	-

За родом металу ливарні цехи діляться на чавуноливарні, сталеливарні і кольороволиварні. Спеціалізація ливарних цехів передбачається на один вид сплаву. Для цехів, що проводять литво з чорних сплавів, за видом сплаву прийнята наступна індексація: сірий чавун — СЧ, ковкий чавун — КЧ, високоміцний чавун — ВЧ, вуглецева і низьколегована сталь — ВУС, легована сталь — ЛС. По виду сплаву підбирають плавильне устаткування, спосіб виготовлення виливків, режим роботи цеху і ін.

За характером виробництва ливарні цехи діляться на цехи одиничного, серійного та масового виробництва. Характер виробництва визначається кількістю виливків в штуках одного найменування, що випускаються цехом за рік залежно від їх маси. У табл. 4.6 приведені норми серійності виливків з чорних сплавів залежно від річної програми і їх маси (дрібного, середнього, великого, важкого, особливо важкого литва).

Характер виробництва визначає вибір і побудову технологічного процесу і форму організації роботи цеху. При збільшенні серійності створюються сприятливіші умови для застосування комплексної механізації і автоматизації. За ступенем механізації ливарні цехи діляться на цехи середньої механізації, механізовані і автоматизовані. Цехи, в яких основні технологічні операції механізовані, відносяться до середньої механізації, наприклад цехи індивідуального, дрібносерійного і серійного виробництва. До механізованих відносяться цехи, в яких встановлені комплексно-механізовані і автоматизовані лінії. До автоматизованих відносяться цехи, обладнані комплексно-автоматизованими установками, наприклад цех по виробництву автомобільних поршнів.

За спеціалізацією розрізняють галузеві цехи і цехи за технологічним процесом. У поняття галузева спеціалізація перш за все входить тип виливків для певної галузі промисловості (автотракторна, верстатобудівна і ін.). [13]

4.1.2.2 Визначення серійності виробництва

Таблиця 4.6 – Норми визначення серійності виливків з чорних сплавів

залежно від річної програми і їх маси

Групи виливків за масою, кг	Річна кількість виливків одного найменування, шт.
	Тип виробництва
	одиничне	дрібносерійне	серійне	великосерійне	масове
1	2	3	4	5	6
До 1,5; 1,5—6; 5—8; 8—20	Менше 300	300-3000	3000 - 35000	35000—200000.	Більше 200000
20—50; 50—100	Менше 150	150-2000	2000 - 15000	15000—100000	Більше 100000
100—250; 250—500	Менше 75	75-1000	1000 - 6000	6000-40000 .	Більше 40000
500—1000	Менше 50	50-600	600 - 3000	3000—20000	Більше 20000

Продовження таблиці 4.6

Групи виливків за масою, кг	одиничне	дрібносерійне	серійне	великосерійне	масове
1000—2000; 2000—5000	Менше 20	20- 100	100 - 300	300—4000	Більше 4000
5000—10000	Менше 10	10 - 50	50 - 150	150—1000	Більше 1000
10000—20000; понад 20000	Менше 5	5 - 25	25 - 75	Більше 75

Для визначення типу виробництва з виробничої програми дільниці вибираємо дані по кількості виливків на річну програму для виливків одного найменування і різних груп за масою і зводимо їх в таблицю 4.6, використовуючи для аналізу типу виробництва дані [6].

Таблиця 4.6- Визначення типу виробництва (приклад заповнення)

Найменування виливка	Номер моделі	Маса виливка, кг	Група виливків масою, кг	Кількість виливків на річну програму, шт.	Норми річної кількості виливків, шт	Тип виробництва
Кришка	38538	6,6	До 20	6570	3000-35000	Серійне
Ланка	55464	2	До 20	310400	Більше 0000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000200000	Масове
Стакан	53501	53	20-100	287134	Більше 100000	Масове
Станина	51814	102	100-250	603	75 -1000	Дрібносерійне
Важіль	55335	37	20-100	50000	15000-100000	Великосерійне

При технологічній спеціалізації виливки групуються за спільністю технологічних параметрів, залежних в основному від призначення, габаритів, можливості виготовлення в опоках одного типорозміру і що мають одну марку металу. Технологічна спеціалізація в ливарному цеху дозволяє максимально механізувати і автоматизувати процеси.

Цехи великосерійного і масового виробництва спеціалізують за технологічним процесом і призначенню, а дрібносерійного і індивідуального виробництва — тільки за технологічним процесом підбором номенклатури виливків за спільністю їх технологічних параметрів. При виготовленні виливків спеціальними способами застосовується спеціалізація за способом виробництва.

Класифікацією можна установити оптимальний об'єм виробництва, вибрати один з прогресивних методів технологічного процесу, визначити структуру цеху і склад устаткування. [6]

3. Вибір і обґрунтування режиму роботи на дільниці. Розрахунок фондів часу роботи устаткування

У підрозділі необхідно обґрунтувати, за яким режимом працює дільниця, провести розрахунок величин номінального і дійсного фондів часу

4.1.3.1 Вибір і обґрунтування режиму роботи на дільниці

Режим роботи дільниці – це час роботи устаткування і виробничого персоналу дільниці. Режим роботи дільниці визначається черговістю виконання операцій технологічного процесу виготовлення в

ницівання режиму роботи на діля000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000 часі і просторі. Від прийнятого режиму роботи дільниці залежить організація виробничого процесу.

У ливарних цехах застосовують послідовний (ступінчастий) і паралельний режими роботи. При послідовному режимі основні технологічні операції виконуються послідовно в різні періоди доби на одній і тій же площі. Існує декілька видів послідовних режимів роботи протягом доби:

двозмінний — в першу зміну проводиться формування і збірка, а в другу заливка і вибивка. Цей режим застосовується для середнього і дрібного тонкостінного литва, вимагаючий трохи часу на заливку, охолодження, вибивку при невеликій площі цеху і середній механізації;

тризмінний — в першу зміну проводиться формування і збірка, в другу — заливка, в третю — вибивка і підготовка робочих місць. Такий режим застосовується при виготовленні крупних виливків в дрібносерійному і індивідуальному виробництві;

тризмінний з двозмінним формуванням, збіркою і однозмінною заливкою, вибивкою і підготовкою — застосовується при виготовленні виливків легкої і середньої маси;

тризмінний з двома циклами роботи — всі виробничі операції протягом доби повторюються двічі. Особливістю такого режиму є зайнятість виробничих робочих половину зміни на підсобних роботах. Застосовується при виготовленні дрібних виливків.

При паралельному режимі всі технологічні операції виконуються одночасно на різних дільницях. бувають одно-, двух-, тризмінні режими роботи. Паралельний режим організовується в механізованих цехах дрібносерійного, серійного і масового виробництва. Найбільшого поширення набув паралельний двозмінний режим, при якому третя зміна відводиться для профілактики і ремонту устаткування. До однозмінного паралельного режиму вдаються рідко, оскільки устаткування і площа використовуються недостатньо. Тризмінний режим також застосовується рідко, оскільки він утрудняє проведення профілактичних оглядів і ремонтів, що веде до швидкого зношування устаткування.

Основною умовою застосування паралельного режиму є забезпечення безперервної роботи формувальних ліній рідким металом.

При проектуванні вибір оптимального режиму роботи ливарного цеху залежить від виробничої потужності, серійності виробництва і технологічної складності литва, роду металу, типу плавильних агрегатів і інших чинників.

При одиничному і дрібносерійному виробництві частіше застосовується послідовний режим, при великосерійному і масовому виробництві— паралельний. Для чавуноливарних цехів найбільш раціональним є двозмінний паралельний режим роботи. У фасоно-сталеливарних цехах, де виробничий процес пов'язаний з безперервною роботою плавильних печей, необхідно використовувати паралельний тризмінний режим.

При виборі режиму роботи проектованого цеху необхідно дотримувати вимоги охорона праці, яка не допускає загалом, у неізольованому приміщенні одночасно проводити формування, збірку і операції по заливці, вибиттю литва, обрубуванню і приготуванню суміші. Шкідливі операції з великим виділенням тепла, газів, пилу і шуму необхідно ізолювати від приміщень з менш шкідливими операціями.

При одиничному і дрібносерійному виробництві найчастіше застосовується послідовний режим. При великосерійному і масовому - паралельний. Паралельний режим роботи має ряд переваг в порівнянні з послідовним: скорочується виробничий цикл виготовлення відливань; раціональне використовується устаткування і площа цеху, поліпшується якість виливків, знижується собівартість робіт [6].

2. Розрахунок фондів часу роботи устаткування

Відповідно до встановленого режиму роботи при проектуванні встановлюються фонди часу роботи устаткування і робочих. Розрізняють календарний, номінальний і дійсний фонди часу. Календарний фонд часу рівний кількості календарних днів на рік. Номінальний режим рівний кількості календарних днів за вирахуванням вихідних і святкових днів. Це річний час, протягом якого підприємство повинне працювати без втрат. Дійсний річний фонд часу дорівнює номінальному за вирахуванням планових втрат. Планові втрати для устаткування — це час на проведення капітальних, середніх і планово-запобіжних ремонтів. Планові втрати часу для робочих пов'язані з профспілковими відпустками, відпустками по навчанню, хворобами, відпустками по вагітності і пологам, з годуванням грудних дітей, скороченим робочим днем підлітків від 16 до 18 років і виконанням державних обов'язків. Потрібна кількість устаткування визначається за дійсним фондом часу.

Величину дійсного річного фонду часу роботи устаткування можна розрахувати за формулами або визначити за таблицею [7].

Величину номінального фонду часу роботи устаткування визначаємо за формулою [5]

Т _ном =[(Д _к –Д _в – Д _с)· d - Д _пс · 1]· m, (4.8)

де Д _к- кількість календарних днів на рік;

Д _в- кількість вихідних днів на рік;

Д _с - кількість святкових днів на рік;

Д _{пс –} кількість передсвяткових днів на рік;

d- тривалість зміни, годин;

m- змінність роботи устаткування

Наприклад:

T_ном = [(365 – 105 - 10) · 8 – 9 · 1] · 2 = 3982 годин

Дійсний річний фонд часу визначається за формулою [4]

T _д = T_ном · K_в, (4.9)

де T _д - дійсний річний фонд часу роботи устаткування, годин;

Т _ном – номінальний річний фонд часу роботи устаткування, годин;

К_в - коефіцієнт, що враховує втрати часу на ремонт і планово-запобіжне обслуговування устаткування, визначається за формулою [3]

К_в = , (4.10)

де а-величина неминучих втрат, %.

Довідкові дані про час простою устаткування у капітальному ремонті для різних видів обладнання наведені у таблиці 4.8.

Таблиця 4.7– Час простою устаткування в капітальному ремонті,%

Найменування устаткування	Неминучі втрати %
1	2
Дугові сталеплавильні печі	6-10
Плавильні печі	4-6
Термічні печі	6-10

Продовження таблиці 4.7

Найменування устаткування	Неминучі втрати %
Печі з безперервним режимом роботи	11
Сушильні печі конвеєрні	5-7
Сушильні печі камерні	4-6
Формувальні машини	5-6
Стрижньові машини	5-6
Ливарні конвеєри	5-7
Дробометні камери	8-10
Дробометні барабани	8-10
Очисні барабани	6-8