Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Техническая экспуатация автомобилей. Дипломное проектирование. Учебное пособие
.pdf
Производственные вспомогательные рабочие (электрики, машинисты котельной, сантехники, кладовщики, грузчики, уборщики,
водители внутризаводского транспорта и др.) обслуживают основных рабочих. Их численность укрупненно принимают в процентном отношении от общей численности производственных основных рабочих. На предприятиях, например, по ремонту полнокомплектных автомобилей численность вспомогательных рабочих
составляет 25–35 %, а на предприятиях по ремонту агрегатов –
35–40 % от численности основных рабочих.
Для ряда вспомогательных рабочих сложились определенные
нормы обслуживания оборудования, основных производственных рабочих и производственной площади. Один наладчик, например, обслуживает 12–16 станков общего пользования, 7–10
токарных полуавтоматов или автоматов, 8–12 зубообрабатывающих станков. Численность распределителей работ составляет
2 %, а контролеров – 4–5 % от численности производственных
рабочих. За одним кладовщиком промежуточного склада закрепляют 55–80 станочников. Один уборщик обеспечивает производственную чистоту 2500 м
2
площади.
Численность инженерно-технических работников определяют
по нормам численности, а руководителей – по нормам управляемости. При предварительных расчетах принимают численность
инженерно-технических работников и руководителей 7–8 %
от общей численности производственных рабочих.
2.4. Обоснование расхода производственных ресурсов
Производственные ресурсы необходимы для текущего обеспечения производства. К ним относят электрическую и тепловую
энергию, сжатый воздух, технологический холод, производственную и питьевую воду, топливо, смазочные материалы, горючие, окислительные и защитные газы, металлы, пластмассы,
кислоты, щелочи и др. Наличие их обоснованных нормативов,
учет и контроль потребления служат предпосылкой эффективности производства.
Расчеты выполняют после разработки соответствующих технологических процессов. Порядок определения расхода электроэнергии, пара, сжатого воздуха, производственной и питьевой
воды, горючих и окислительных газов и топлива приведен ниже.
Расход электроэнергии определяют расчетом составляющих,
обусловленных силовой и осветительной нагрузками.
Годовое количество электроэнергии, потребляемое технологическим оборудованием на шинах низкого напряжения W
сил
(кВт-ч), определяют по формуле
51
n
где
оборудования, кВт; i = 1…n – количество видов оборудования;
k
приемников i-го вида оборудования по времени (табл. 2.20) и по
– установленная мощность токоприемников i-го вида
N
у
i
и
– соответственно коэффициенты использования токо-
k
в
м
i
i
WNkk
=
сил у д.о в м
Ф
∑
iii
1
(2.47)
,
мощности (принимают равным 0,75–0,80).
Таблица 2.20
Значения коэффициента использования токоприемников оборудования
Виды оборудования k
Разборочное, сборочное, испытательное, обкаточное 0,45–0,55
Очистное 0,60–0,75
Металорежущие станки 0,70–0,80
Молоты, прессы 0,15–0,20
Электросварочное 0,30–0,35
Выпрямители, высокочастотные генераторы 0,60–0,80
Термическое оборудование, сушильные печи, окрасочные ка-
меры, сантехническое оборудование, компрессоры, вентиляторы
Подъемно-транспортное оборудование 0,15–0,20
по времени
в
0,70–0,75
Для того чтобы определить осветительную нагрузку, необходимо знать площади производственных, складских и административно-бытовых помещений и удельные нормы расхода электроэнергии в соответствии с условиями работы. Годовой расход
электроэнергии W
и уличной территории определяют по удельному расходу электроэнергии в час на 1 м
– норма электрической мощности осветительных прибо-
где
R
i
ров i-го вида, приведенная к одному квадратному метру освещаемой площади, Вт/м
ветительных приборов;
ты осветительного прибора i-го вида в течение года, ч;
площадь территории, освещаемая осветительными приборами
i-го вида, м
52
2
.
(кВт-ч) для нужд освещения помещений
осв
2
освещаемой площади по формуле
n
−
WRtF
осв осв осв
2
3
=
10
∑
i
1
(табл. 2.21); i = 1…n – количество видов ос-
– средняя продолжительность рабо-
t
осв
i
(2.48)
,
ii
–
F
осв
i
Таблица 2.21
Удельный расход электроэнергии на освещение производственных участков
Производственные участки
Разборочно-очистной, ремонта рам и кузовов, медницкий,
гальванический, деревообрабатывающий, комплектовочный, сборки автомобилей, обкаточно-испытательный,
компрессорная
Определения технического состояния деталей, слесарномеханический
Сборки агрегатов, ремонта электрооборудования и приборов питания, окрашивания, переработки пластмасс
Кузнечно-термически-рессорный, сварочно-наплавочный 14–16
Лаборатории и административные помещения 20–25
Склады 7–10
Административно-бытовые помещения 15–20
Площадки для стоянки электропогрузчиков и электрокаров 6–10
Площадки под открытым небом 3–5
Удельный рас-
ход электро-
энергии, Вт/м
15–18
25–35
20–25
Среднее время электрического освещения при двухсменной
работе составляет 2100–2200 ч/год.
Годовой расход электроэнергии на шинах высокого напряже-
ния W
(кВт-ч) определяется суммой расхода энергии на шинах
Σ
низкого напряжения и потерь в трансформаторах
2
W
где W
– годовое количество потерь энергии в трансформато-
пот
= W
Σ
сил
+ W
осв
+ W
, (2.49)
пот
рах, кВт-ч.
Производственный пар под давлением 0,15–0,30 МПа расходуют на разогрев растворов в очистных машинах и масел для обкатки агрегатов, на приготовление смазочно-охлаждающих жидкостей (СОЖ), на сушку деталей после их очистки, отопление
и вентиляцию и другие потребности.
Средний расход пара на текущий подогрев растворов и воды
при укрупненных расчетах принимают равным 160–200 кг/ч на
1 т среды. Расход пара на начальный разогрев сред ориентировочно составляет 200–250 % к среднечасовому расходу пара на
текущий подогрев. Расход пара под давлением 0,25 МПа на приготовление СОЖ составляет 0,15–0,20 кг/ч на 1 л расходуемой
жидкости.
53
Часовой расход пара q
(кДж/ч) на отопление и вентиляцию
ч.п
помещений определяют по формуле
q
где V
– объем отапливаемых помещений, м3; qo = (1,4–2,3) кДж · ч–1 ×
п
–3
× м
· К–1 и qв = (0,5–1,0) кДж · ч–1 · м–3 · К–1 – удельные расхо-
= Vп(qо + qв)(tв – tн), (2.50)
ч.п
ды тепла на отопление и вентиляцию при разнице внутренней
и наружной температур в 1 К; t
помещения, К; t
– минимальная температура воздуха снаружи
н
– температура воздуха внутри
в
помещения во время отопительного периода, К.
Годовой расход пара P
(т) для отопления и вентиляции равен
г. п
рt
ч.п
(2.51)
Р
=
г.п
,
i1000
где t – продолжительность отопительного сезона, ч; i – теплоотдача пара, кДж/кг.
Мощность паровых или водяных котлов должна превышать
мощность энергоприемников, однако наибольшая эффективность применения котлов достигается при полном использовании их мощности.
Расход сжатого воздуха под давлением 0,5–0,7 МПа для производственных нужд определяют исходя из его расхода отдельными потребителями. Потенциальную энергию давления сжатого воздуха потребляют гайковерты, клепальные машины, пневмоцилиндры приспособлений, установки для окрашивания,
нанесения металлов и пластмасс, дробеструйные машины, установки для очистки деталей косточковой крошкой и др. Сжатый
воздух применяют также для испытания радиаторов и топливных
баков, накачивания шин и перемешивания растворов.
Производительность компрессоров определяют исходя из минутного расхода сжатого воздуха, по которому также находят и его
годовой расход. Минутный расход сжатого воздуха Q
в.мин
(м3/мин)
находят как сумму его расходов отдельными потребителями:
n
Qqkk
=−
(, , ) ,13 14
в.мин в сп о.р
∑
1
ii i
(2.52)
где числовой коэффициент (1,3–1,4) учитывает утечки воздуха
из сети;
i-го вида при его непрерывной работе, м
– минутный расход сжатого воздуха потребителем
q
в
i
3
/мин (табл. 2.22); n –
количество одноименных потребителей; i = 1…n – виды потребителей сжатого воздуха;
ющий долю времени фактической работы потребителей i-го вида
(табл. 2.23);
бителей (табл. 2.24).
– коэффициент одновременной работы потре-
k
о.р
i
– коэффициент спроса, определя-
k
сп
i
54
Минутный расход сжатого воздуха (под давлением 0,5–0,7 МПа)
потребителями
Потребители Диаметры, мм Расход, м3/мин
Гайковерты пневматические
Резьбы до 12
12–16
20–24
30–32
Пневматические шпильковерты
Пневматические клепальные молотки
Резьбы до 12
12–16
Заклепки 3–6
5–10
Сверлильные машины Отверстия 5–10
10–18
Шлифовальные машины Шлифовального круга до 60
60–150
Металлизаторы дуговые Проволоки 1–2
1,5–2,5
Газоплазменные аппараты для напыления
Зажимные устройства к
станкам и приспособлениям
Проволоки 1,5–3,5
4,0–6,0
Пневмоцилиндра
75
90
120
Более 120
Установка для очистки деталей косточковой крош-
Стола 500
1000–1200
кой
Краскораспылители Сопла до 2
Более 2
Сушка деталей воздухом Сопла 4
5
6
0,010–0,012
0,015–0,020
0,025–0,030
Таблица 2.22
0,4–0,5
0,5–0,7
0,8–1,5
2,0–2,5
0,9–1,5
1,5–2,5
0,3–0,5
0,5–0,7
0,4–0,5
0,5–1,2
0,7–0,8
1,6–2,0
1,0–1,5
1,2–2,5
0,10–0,15
0,15–0,20
0,05–0,07
0,07–0,09
0,10–0,15
0,25–0,45
0,8–1,0
1,6–2,5
0,15–0,20
0,20–0,35
Таблица 2.23
Коэффициенты спроса отдельных потребителей сжатого воздуха
Потребители сжатого воздуха k
12
сп
Ручной пневматический инструмент 0,20–0,25
Пневматические подъемники 0,15–0,20
55
Окончание табл. 2.23
12
Контрольно-испытательные стенды 0,10–0,15
Разборочные и сборочные стенды и приспособления 0,33–0,45
Установки для напыления 0,65–0,80
Установки для дробеструйной обработки 0,65–0,85
Краскораспылители 0,75–0,85
Сопла для обдува деталей 0,12–0,20
Таблица 2.24
Коэффициенты одновременной работы потребителей сжатого воздуха
Число потребителей одного вида k
2–4 0,90–0,95
5–9 0,80–0,85
10–14 0,75–0,80
15–29 0,60–0,65
30–40 0,45–0,55
ор
Тип компрессоров выбирают в зависимости от давления сжа-
того воздуха и производительности, а их количество равно
Q
n
= ,
к
в.м
(2.53)
q
к
где qк – производительности одного компрессора, м3/мин.
Компрессоры взаимодействуют с градирнями для охлаждения воды. Воду расходуют на производственные, бытовые и противопожарные нужды.
Производственную воду расходуют на очистку автомобилей,
агрегатов и деталей, для охлаждения работающих двигателей, гидравлического испытания корпусных деталей, радиаторов и топливных баков, охлаждения деталей при термической обработке,
заполнения систем охлаждения собранных двигателей и др.
По признаку прерывности использования потребители воды
делят на три группы.
Первую группу потребителей составляют очистные машины, ванны и баки с периодической доливкой и сменой воды.
Годовой расход воды Q
56
(м3/год) в них равен
г.в1
Q
где q
– емкость потребителя с учетом ежедневной доливки
п
3
воды, м
; nсм – количество смен воды в баках за год.
= 1,25qпnсм, (2.54)
г.в1
Вторая группа потребителей с нормированным расходом воды на одно изделие – установки для гидравлических испытаний, системы охлаждения собранных двигателей и др. Годовой расход воды Q
(м3/год) для них равен
г.в2
Q
– норма расхода воды на одно изделие, м3.
где q
и
= qиN, (2.55)
г.в2
Третью группу потребителей составляют ванны для промывки заготовок в проточной воде. Годовой расход воды Q
3
(м
/год) на них составляет
qk
Ф
– непрерывный расход воды, л/ч; kсп – коэффициент
где q
в
Q
г.в3
вд.осп
=
, (2.56)
1000
г.в3
спроса.
Питьевую воду на бытовые нужды расходуют в количестве 40 л
на одного работающего в смену на тепловых участках и по 25 л –
для остальных работающих. При этом, душевая сетка расходует
400–500 л в смену, а умывальники – 180–200 л на кран в смену.
Потребность в воде для противопожарных нужд определяют
в зависимости от категории производства и степени огнестойкости зданий.
Ацетилен и кислород применяют при сварочно-наплавочных
работах. Исходные данные для определения расхода этих газов
выбирают из технической характеристики газовых горелок, годового объема работ и коэффициента спроса.
Годовой расход Q
Q
где q
– часовой расход ацетилена одной горелкой, м3/ч; Tг –
ч.ац
годовой объем работ, ч; k
(м3/год) ацетилена
г.ац
= q
г.ац
ч.ацTг kсп
– коэффициент спроса, который ори-
сп
, (2.57)
ентировочно равен 0,5.
Расход кислорода принимают на 15 % больше, чем расход
ацетилена.
Природный газ расходуют в качестве топлива в нагревательных
печах и для обкатки двигателей. Расход газа в нагревательных печах зависит от их производительности и времени работы. Укрупненно расход газа на стендовую обкатку двигателей принимают
57
из расчета 0,7–0,8 м3/кВт-ч исходя из теплотворной способности
газа 26,4–27,2 МДж/м
обкатку двигателя q
где q
– удельный расход топлива на 1 кВт-ч; i = 1…n – переходы
уд
обкатки; P
t
– длительность i-го перехода обкатки, мин.
i
– мощность двигателя на i-м переходе обкатки, кВт;
i
3
. Уточненный расход топлива на горячую
(кг) определяют по формуле
об
q
об
n
q
уд
=
60
(2.58)
,
Рt
∑
i
i
i
Нормирование производственных ресурсов – установление тех-
нически обоснованных их норм расхода.
Норма расхода производственных ресурсов – необходимое
их количество для обслуживания или ремонта одного изделия
в определенных производственных условиях, установленное расчетным или экспериментальным путем.
Например, на капитальный ремонт одного автомобильного двигателя с рабочим объемом 4,8 л расходуют 60–140 кВт-ч электроэнергии,
420–2000 МДж тепловой энергии и 25–70 чел.-ч трудозатрат.
Норма расхода производственных ресурсов состоит из основной и дополнительной частей. Основная часть нормы
включает научно обоснованное количество ресурсов, которое
должно быть затрачено на выполнение технологического процесса с учетом объективных законов сохранения материи и преобразования энергии. Дополнительная часть нормы учитывает несовершенство процесса, оборудования и организации
производства, а также прямые потери ресурса. На предприятии
создают комиссии и творческие коллективы, деятельность которых направляют на подробный анализ действующих норм, минимизацию их дополнительной части с разработкой соответствующих мер технологического и организационного характера.
Затраты, связанные с выявлением и использованием этой части
ресурсов, в 3–6 раз меньше затрат на приобретение такого количества ресурсов. В нормах расхода ресурсов используют их прогрессивные значения, которые выше значений средних показателей, фактически достигнутых предприятием, но ниже максимальных, достигнутых передовыми рабочими. Такие нормы стимулируют коллектив на полное использование резервов
производства и способствуют лучшей его организации.
Расходуемые ресурсы измеряют и учитывают. Например, расход газов, холодной и горячей воды, электроэнергии и мазута измеряют с помощью счетчиков. Нормы расхода материалов доводят до каждого рабочего места, а нормы расхода энергии – до цеховых участков и энергоемкого оборудования.
58
3. ПРОЕКТИРОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО
ПРОЦЕССА
3.1. Разработка и оптимизация процесса
Технологический процесс (ТП) – часть производственного процесса, содержащая целенаправленные действия по изменению состояния изделия и определению этого состояния (ГОСТ 3.1109-82).
Исходные данные. Для разработки ТП ремонта (восстановления, обслуживания) изделия необходимы документы и сведения
о нем: руководство по эксплуатации, чертеж, виды и объемы выпуска, дефекты (повреждения) и их частоты.
При разработке ТП используют информацию, которая в зависимости от обязательности применения и содержания делится
на руководящую, базовую и справочную.
Руководящая информация – государственные и отраслевые
стандарты, стандарты предприятия, руководства по капитальному ремонту отдельных автомобилей или их агрегатов, технические условия, руководства по эксплуатации, классификаторы,
нормативы и нормы, технологические и организационные инструкции, требования по охране труда и окружающей среды.
Базовая информация включает сведения о видах и об объеме
оказания услуг, чертежи изделий, паспорта оборудования и формуляры оснастки.
Справочная информация – отчеты о научно-исследовательских
работах, технологическая документация опытного производства,
справочники, каталоги оборудования, приспособлений и инструментов, различные методические материалы.
Методы проектирования. При проектировании ТП используют методы заимствования и синтеза. Метод заимствования основан на использовании процессов и их элементов, имеющихся
в архивах предприятий. Хотя полученный процесс состоит из
проверенных частей, однако в нем нет новых решений. Метод
синтеза основан на разработке ТП с использованием новых элементов процесса и их связей с применением логических правил
и аналитических зависимостей. Синтез предполагает как использование аналогов, так и их отсутствие. При использовании
аналогов в ТП включают новые элементы или существенно изменяют последовательность операций. С помощью синтеза получают принципиально новые технические решения.
Цель и последовательность проектирования. Цель проектирования ТП ремонта (восстановления, обслуживания) изделия заключается в синтезе из составляющих операций такого процесса, который обеспечивает услуги нормативного качества в задан-
59
ных объемах с минимальным расходом производственных ресурсов. Проектирование ТП включает:
– анализ исходных данных;
– выбор процесса-аналога и его анализ;
– выбор технологических баз (при необходимости);
– составление технологического маршрута;
– выбор оборудования и оснастки;
– разработку технологических операций;
– определение оптимальной последовательности операций;
– нормирование ТП;
– обеспечение требований охраны труда и окружающей среды;
– расчет экономической эффективности ТП;
– оформление ТП.
Структура технологического процесса. Структура ТП имеет три
составляющие: временную, функциональную и пространственную. Временная составляющая определяет длительность и после-
довательность элементов ТП; функциональная – состав элементов и порядок превращения изделия из одного состояния в другое; пространственная – размерные связи между базовыми и обрабатываемыми поверхностями.
Для оценки принимаемых решений используют локальные
(единичные) и глобальные (обобщающие) критерии. Локальные
критерии оценивают расход производственных ресурсов (материальных, энергетических и трудовых), синхронность операций
по штучному времени, кратность стойкости режущего инструмента, длину транспортных перемещений, использование унифицированных элементов и др. Глобальные критерии – затраты
труда или себестоимость, связанные с ремонтом (восстановлением, обслуживанием) изделия.
Оптимизация технологического процесса. Под оптимизацией
ТП понимают поиск его лучшего варианта путем синтеза с позиций принятых критериев и учетом ограничений.
Оптимизация ТП заключается в том, что из числа возможных
типов и видов технологических операций, образующих процесс,
находят такой состав и последовательность, которые обеспечивают установленные ограничения по производительности и качеству с наименьшими затратами.
При выборе варианта ТП одновременно ведут поиск как новых, так и эффективных технических решений. Различные сочетания операций, образующих процесс, выбирают из графа
(рис. 3.1), составленного из вершин и дуг.
Каждый горизонтальный ряд вершин графа – это i-е подмножество однотипных технологических операций (i = 1…k). Операция первого типа представлена m
60
и ее видами, операция второго
1
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]