Проектирование стационарных и подвижных ремонтных частей
.pdfТема 4. МЕТОДИКА РАСЧЕТА ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ОБОРУДОВАНИЯ И ПЛОЩАДЕЙ ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ УЧАСТКОВ
Лекция 6-7
4.1. Классификация технологического оборудования ремонтных частей
Повысить эффективность работы автомобильного транспорта возможно путем улучшения использования автомобильного парка за счет выпуска более надежных автомобилей и восстановления утраченной работоспособности их на авторемонтных предприятиях и ремонтных частях, оснащенных современной производственнотехнической базой. В этих условиях представляется возможным приблизить организацию ремонта автомобилей и их составных частей к уровню автомобилестроения с внедрением комплексной механизации и частичной автоматизации производственных процессов.
В зависимости от функционального назначения технологическое оборудование ремонтных частей подразделяется на оборудование основного производства, предназначенное для выполнения различных операций, связанных с восстановлением ремонтируемых изде-
лий, и оборудование вспомогательного производства, которое предназначено для выполнения разнообразных работ, связанных с подготовкой производства.
По месту и серийности производства технологическое оборудование ремонтных частей разделяется на типовое, предусмотренное государственными стандартами, производимое и поставляемое машиностроительной промышленностью относительно большими или малыми сериями по спецификациям, и нестандартизированное, отличающееся в силу своего назначения от типовых конструкций, изготавливаемое в индивидуальном порядке по заказам или мелкими сериями.
71
Нестандартизированное оборудование не предусмотрено государственными стандартами и не имеет отраслевой принадлежности по изготовлению.
В зависимости от диапазона выполняемых технологических операций и производительности оборудование ремонтных частей подразделяется на:
универсальное, предназначенное для выполнения разнообразных работ (универсальные металлорежущие станки, окрасочные камеры, сварочно-наплавочное оборудование и др.);
специализированное оборудование, предназначенное для выполнения определенных операций, путем оснастки универсального оборудования специальными приспособлениями;
специальное оборудование, предназначенное для выполнения конкретной технологической операции (станки для шлифования шеек коленчатых валов, перешлифовки кулачков распределительных валов, расточки и хонингования гильз цилиндров, стенды для испытания двигателей, балансировки коленчатых и карданных валов и др.).
По характеру выполняемых работ оборудование основного и вспомогательного производства разделяется на следующие группы: разборочно-сборочное, металлорежущее, кузнечно-прессовое, сва- рочно-наплавочное, термическое, гальваническое, оборудование для напыления металла, окрасочное, моечно-очистное, контрольноиспытательное, деревообрабатывающее, оборудование для слесарных, обойных и жестяницких работ, энергетическое и санитарнотехническое.
4.2. Расчет количества оборудования и рабочих постов производственных участков основного производства
4.2.1. Методы расчета количества оборудования
Количество единиц основного технологического оборудования в цехах и производственных участках основного производства определяется расчетом. Однако отдельные виды оборудования в разбо- рочно-сборочных, кузовных, медницко-радиаторных и других участках подбирают по принятой на участке технологии исходя из условий выполнения комплекса технологических операций.
72
Основное оборудование предназначено для проведения технологических операций, определяющих функциональное назначение участка.
В зависимости от метода расчета годовой программы и технической характеристики оборудования по производительности количе-
ство оборудования рассчитывается по:
годовому объему работ, выраженному в чел.-ч или станко-ч; физическим параметрам объектов ремонта (массе и площади
поверхностей восстанавливаемых деталей); продолжительности технологических операций.
4.2.2. Расчет количества оборудования по трудоемкости (станкоемкости) объектов ремонта
При применении оборудования, связанного с ручным или ма- шинно-ручным способом работы, главным образом на разборочносборочных, кузовных, жестяницких, медницких и других участках,
количество единиц оборудования (хО ) рассчитывается по трудоемкости выполняемых работ по формуле
хо = |
ТГ.Р |
, |
(4.1) |
|
|||
|
ФД.О |
|
|
где ТГ .Р – годовойобъемопределенноговидаремонтныхработ, чел.-ч; ФД.О – действительныйгодовойфондвремениоборудования, ч.
В этом случае время занятости оборудования равно времени, затрачиваемому рабочим на выполнение технологической операции.
По станкоемкости выполняемых работ рассчитывается оборудование производственных участков с машинным способом работы (металлорежущие и деревообрабатывающие станки, кузнечнопрессовое оборудование и пр.). Оно определяется по той же формуле (4.1), в которой ТГ .Р выражается в станкочасах. В данном случае
часть действий, связанных с выполнением технологических операций, может происходить без участия рабочего.
73
С учетом необходимости частых переналадок оборудования в условиях ремонтной части количество оборудования определяется по формуле
х = |
ТГ.Р +ТГ.Р.П |
, |
(4.2) |
|
|||
О |
ФД.О |
||
|
|
|
|
где.ТГ.Р.П – годовойобъемпереналадочныхработ, станко-ч.
При обработке деталей на металлорежущих и деревообрабатывающих станках переналадка оборудования не требует больших трудовых затрат и эти работы учитываются при нормировании под- готовительно-заключительного времени.
При выполнении кузнечно-прессовых работ переналадка оборудования обычно связана с заменой штампов, что требует значительных трудовых затрат. В этом случае годовой объем перенала-
дочных работ (ТГ.Р.П ) рассчитывается по формуле |
|
|||||
n |
t |
пер |
n |
n N |
|
|
ТГ.Р.П = ∑ |
|
o.n |
д |
, |
(4.3) |
|
|
|
nд.n |
||||
i=1 |
|
|
|
|
||
где tnep – времянаоднупереналадку, ч;
nо.n – среднее количество операций на одну деталь при переналадке оборудования;
nд – количество деталей одного наименования, приходящееся на
один ремонтируемый объект;
N – годовая программа ремонтной части по ремонту заданных изделий, шт.;
nд.п – среднееколичестводеталейвпартии, шт.;
п – количество наименований деталей, требующих переналадки. Нормы времени tnep принимаются по справочникам. Например: для однокривошипных прессов с усилием до 200 т tnер= 1,8–
2,5 чел.-ч;
для однокривошипных прессов с усилием до 100 т tnep= 1– 1,2 чел.-ч;
74
для гильотинных ножниц tnep = 0,5–0,6 чел.-ч.
В авторемонтных частях с мелкосерийным типом производства разборочно-сборочные, кузовные, медницкие и другие ремонтные работы выполняются на постах, оснащенных в соответствии с характером выполняемых технологических операций различными стендами, верстаками, столами и пр. Поэтому необходимое количе-
ство рабочих постов (хР.П ), не оснащенных механизированным
оборудованием, на участке для выполнения годового объема соответствующих ремонтных работ определяется по формуле
хР.П = |
|
ТГ.Р |
|
, |
(4.4) |
|
Ф |
|
Р |
|
|||
|
Р.П |
|
П |
|
||
где РП – количество рабочих, одновременно работающих на од-
ном посту, чел.
При выборе среднего числа рабочих, одновременно работающих на одном посту, необходимо пользоваться рекомендациямитабл. 4.1.
Таблица 4.1 Среднее число рабочих, одновременно работающих на одном
рабочем посту
Производ- |
Рабочий пост |
Число рабочих, одновременно |
|
ственный |
выполняемых ремонтных |
работающих на рабочем посту |
|
участок |
операций |
|
|
При поточной |
На стационар- |
||
|
|
организации |
ных рабочих |
|
|
производства |
постах |
Разборочно- |
Разборки-сборки автомобилей: |
|
|
моечный |
грузовых |
3–4 |
2–4 |
|
автобусов |
3–6 |
2–4 |
|
легковых |
3 |
2 |
|
Разборки-сборки агрегатов: |
|
|
|
силовых |
1–2 |
1 |
|
передних и задних мостов |
1–2 |
1 |
|
прочих агрегатов и узлов |
1 |
1 |
Ремонт рам |
Разборки, клепки и сборки |
1,5–2 |
1 |
|
Правки лонжеронов, траверс, |
|
|
|
сварочных работ |
1 |
1 |
Ремонта |
Ремонта кузовов: |
|
|
75
кузовов |
грузовых автомобилей (само- |
|
|
(кабин и |
свалов) |
1,5–2 |
1,5–2 |
оперения) |
автобусов |
3–5 |
2–4 |
|
легковых автомобилей |
2–3 |
2 |
4.2.3. Расчет количества оборудования по физическим параметрам объектов ремонта
Потребность в технологическом оборудовании, паспортная производительность которого определяется массой обрабатываемых деталей (для термических и нагревательных печей, отдельных типов моечных машин и др.) или площадью поверхности покрытия (для гальванических ванн, окрасочных камер, установок для восстановления деталей наплавкой и напылением), находятпофизическимпараметрамобъектов ремонта.
Необходимое количество единиц оборудования (хО ), рассчиты-
ваемое исходя из массы объектов ремонта по каждому виду работ, определяют по формуле
х = |
GГ.Р |
К |
З.В , |
(4.5) |
|
||||
о |
qo ФД.О |
|||
|
|
|
||
где GГ.Р – годовая программа по данному виду обработки деталей на
соответствующем оборудовании, кг;
qо – паспортнаяпроизводительностьоборудования, кг/ч;
КЗ.В – коэффициент, учитывающий время на загрузку и выгрузку изделий ( КЗ.В = 1,03-1,1).
Годовая программа (GГ.Р ) определенного вида работ, выраженная массой обрабатываемых деталей, определяется по формуле
n |
|
Kgi |
|
|
|
GГ.Р =∑Gi |
|
Ni , |
(4.6) |
||
100 |
|||||
i=1 |
|
|
|||
где Gi – масса ремонтируемого изделия, кг;
76
Kgi – отношение массы деталей, подлежащих определенному
виду обработки, к массе ремонтируемого изделия, %.
С учетом потребности вспомогательного производства в кузнечных и термических работах годовую программу соответствующих
участков Gi увеличивают на 10-15 %.
Ориентировочные значения нормативной величины Kgi для
термического и кузнечного участков по видам обработки приведены в табл. 4.2 и 4.3.
Таблица 4.2 Примерное отношение Kg массы деталей, подлежащих термической
обработке, к массе ремонтируемого изделия, %
Ремонтируемоеизделие |
|
От- |
|
Нор- |
Цемен |
|
За- |
От- |
Закал- |
Всего |
|||
|
|
|
жиг |
|
мали- |
тация |
кал- |
пуск |
ка |
|
|
||
|
|
|
|
|
зация |
|
|
ка |
|
ТВЧ |
|
|
|
Полнокомплектный |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
автомобиль |
|
0,16 |
|
0,35 |
0,25 |
|
0,91 |
0,94 |
0,54 |
3,15 |
|||
Двигательсосцеплением |
|
0,08 |
|
0,24 |
0,3 |
|
0,57 |
0,58 |
0,l5 |
1,92 |
|||
Коробка передач |
|
2,45 |
|
2,4 |
3,2 |
|
4,55 |
4,55 |
13,9 |
31,05 |
|||
Задний мост |
|
0,47 |
|
1,25 |
0,83 |
|
8,55 |
8,55 |
1,48 |
21,13 |
|||
Передний мост |
|
0,23 |
|
1,23 |
0,37 |
|
0,6 |
0,62 |
0,37 |
3,42 |
|||
Рулевое управление |
|
0,3 |
|
0,9 |
0,6 |
|
4,4 |
4,4 |
0,6 |
11,2 |
|||
Карданная передача |
|
0,75 |
|
2,0 |
1.2 |
|
3,8 |
3,75 |
1,2 |
12,7 |
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Таблица 4.3 |
||
|
Примерное отношение Kg массы деталей, обрабатываемых |
|
|
||||||||||
|
в кузнице, к массе ремонтируемого изделия, % |
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
Ремонтируемое изделие |
|
|
|
При восстановлении |
При изготовлении |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
деталей |
|
|
поковок |
|
|
|
|
Полнокомплектныйавтомобиль |
|
|
1,4 |
|
|
|
1,2 |
|
|
|||
|
Двигатель со сцеплением |
|
|
1,7 |
|
|
|
0,6 |
|
|
|||
|
Коробка передач |
|
|
|
|
13 |
|
|
|
26 |
|
|
|
|
Задний мост |
|
|
|
|
6,1 |
|
|
|
4 |
|
|
|
|
Передний мост |
|
|
|
|
9,2 |
|
|
|
4,6 |
|
|
|
|
Рулевое управление |
|
|
|
|
6 |
|
|
|
4,8 |
|
|
|
|
Карданная передача |
|
|
|
|
6,5 |
|
|
|
8,7 |
|
|
|
Масса деталей, обрабатываемых в кузнице, зависит от их вида. Поэтому данные табл. 4.3 могут быть скорректированы.
77
Масса объектов ремонта приведена в табл. 4.4.
Выбор молотов производится в зависимости от массы обрабатываемых деталей. Распределение поковок по массе ориентировочно можно принять следующим: до 3 кг – 10 %; от 3 до 5 – 20;
от 5 до 10 – 15; от 10 до 15 – 15; от 15 до 25 – 12; от 25 до 50 – 20;
более 50 кг – 8 %.
|
Массы автомобилей и их составных частей, кг |
Таблица 4.4 |
|||||
|
|
|
|||||
|
|
|
Ремонтируемое изделие |
|
|
||
Модель |
|
|
|
|
|||
|
автомо- |
двига- |
коробка |
задний |
передний |
карданный |
|
|
биль |
тель |
передач |
мост |
мост |
вал |
|
ГАЗ-3307 |
3250 |
275 |
57 |
268 |
141 |
25 |
|
ЗИЛЧ31410 |
4300 |
490 |
120 |
500 |
260 |
35 |
|
ЗИЛ-433100 |
5300 |
720 |
200 |
520 |
290 |
60 |
|
МАЗ-5335 |
6725 |
995 |
215 |
825 |
410 |
43 |
|
КамАЗ-5320 |
7080 |
743 |
314 |
555 |
330 |
49 |
|
КрАЗ-250-010 |
10270 |
1174 |
248 |
770 |
375 |
186 |
|
РАФ-2203-01 |
1750 |
204 |
26 |
92 |
105 |
13 |
|
КАВЗ-3270 |
4080 |
256 |
57 |
268 |
138 |
25 |
|
ПАЗ-3205 |
4535 |
254 |
56 |
270 |
196 |
26 |
|
ЛАЗ-695Н |
6850 |
620 |
120 |
665 |
304 |
16 |
|
ЛиАЗ-677М |
8380 |
477 |
219 |
720 |
470 |
76 |
|
Икарус-260 |
9110 |
910 |
210 |
725 |
465 |
26 |
|
Икарус-280 |
12540 |
910 |
260 |
725 |
450 |
22 |
|
Москвич-2140 |
1045 |
145 |
22 |
53 |
80 |
8 |
|
ГАЗ-24-10 |
1470 |
185 |
25 |
85 |
101 |
9 |
|
Паспортная производительность молотов приведена в табл. 4.5. Для нагрева и подогрева поковок в процессе их изготовления
применяются нагревательные печи, количество которых (хН.П )
определяют по выражению |
GГ.Р |
|
|
|
хН.П = |
, |
(4.7) |
||
qП ФО |
||||
|
|
|
где qП – производительностьнагревательнойпечи, кг/ч.
Привыборетипанагревательныхпечейнеобходимоучитыватьразме-
ры пода печи. Производительность камерных нагревательных печей
можно принять 150-200 кг/ч с 1 м2 пода печи.
78
Таблица 4.5 Ориентировочная производительность пневматических молотов
|
Масса |
Масса фасонной |
Максимальная |
Максимальное |
Произво- |
|
||
|
подающих |
поковки, кг |
|
масса гладких |
сечение заго- |
дитель- |
|
|
|
частей |
средняя |
|
макси- |
валов, кг |
товки (сторона |
ность, кг/ч |
|
|
молота, кг |
|
|
мальная |
|
квадрата), мм |
|
|
|
100 |
0,5 |
|
2 |
10 |
50 |
14 |
|
|
150 |
1,5 |
|
4 |
15 |
60 |
19 |
|
|
200 |
2 |
|
6 |
25 |
70 |
25 |
|
|
300 |
3 |
|
10 |
45 |
85 |
42 |
|
|
400 |
6 |
|
18 |
60 |
100 |
68 |
|
|
500 |
8 |
|
25 |
100 |
115 |
98 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
К молотам свободной ковки могут быть рекомендованы нагревательные печисо среднимиразмерами пода, приведеннымив табл. 4.6.
Таблица 4.6
Размеры пода нагревательных печей
Масса падающих |
Средняя пло- |
Примерные размеры пода |
частей молота, кг |
щадь пода, м2 |
(глубина ширина), мм |
100 |
0,27 |
470×520 |
150 |
0,34 |
|
200 |
0,34 |
580×580 |
300 |
0,47 |
|
400 |
0,47 |
|
500 |
0,74 |
700×1050 |
Часовая производительность камерных электрических печей для нагрева рессорных листов под закалку и отпуск принимается 120–150 кг/м2 пода печи. Размеры пода печи выбираются с учетом длины рессорных листов.
Массы комплектов рессор, подвергаемых закалке и отпуску, со-
ставляют для автомобилей: |
|
|
|
|
|
|
Грузоподъемность |
|
|
|
|
|
|
автомобиля, т |
1,5 |
2,5 |
3,0 |
3,5 |
5,0 |
5,0–7,0 |
Масса рессор, кг |
96,8 |
174,0 |
192,8 |
252,0 |
305,8 |
340,0 |
79
Производительность машины для формовки и закалки рессорных листов составляет 120 листов/ч.
Количество нагревательных печей для выполнения различных термических операций определяется по формуле (4.5). При этом производительность печей принимается в зависимости от вида термической обработки по табл. 4.7.
Количество печей для цементации ( хЦ.П ) определяется так-
же по выражению
хЦ.П = |
tЦ GГ.Ц |
, |
(4.8) |
||
|
|||||
|
q |
Ц |
Ф |
|
|
|
|
О |
|
|
|
где tЦ – средняяпродолжительностьцементацииоднойзагрузки, ч; GГ.Ц – суммарнаямассадеталей, подлежащихцементациизагод, кг; qЦ – массадеталейоднойзагрузки, кг.
На участках тепловой обработки металла должна быть преду-
смотрена общеобменная приточно-вытяжная вентиляция с мест-
ным отсосом от нагревательных печей и ванн.
|
|
Производительность нагревательных печей, кг/ч |
Таблица 4.7 |
||||||||||
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Термическая |
|
|
|
|
|
|
Электрические печи |
|
|
|
Нефтяные |
||
обработка |
|
|
Камерные |
|
|
Шахтные |
|
|
и газовые |
||||
|
|
Н-45 |
Н-60 |
|
Н-75 |
Ц-35 |
Ц-60а |
Д-75 |
Д-105а |
|
|||
Отжиг |
50 |
|
|
79 |
|
112 |
– |
– |
– |
– |
|
40-60 |
|
Нормализация |
|
72 |
|
|
113 |
|
160 |
– |
– |
– |
– |
|
120-160 |
Цементация |
|
6,5 |
|
|
9 |
|
11,2 |
– |
– |
– |
– |
|
8-12 |
Закалка |
|
72 |
|
|
113 |
|
160 |
– |
– |
– |
– |
|
120-160 |
Отпуск |
|
58 |
|
|
90 |
|
128 |
– |
– |
– |
– |
|
100-140 |
Единовремен- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
наязагрузка, кг |
|
– |
|
|
– |
|
– |
35 |
60 |
75 |
105 |
|
– |
Необходимоеколичествоединицоборудования ( хО ) рассчитываемое исходяизплощадиповерхностипокрытия, определяютпоформуле
80
