Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Проектирование кузнечно-штамповочных цехов и заводов. Учебное пособие
.pdf
ЗДРАВПУНКТЫ создаются если в цехе не менее 300 работающих.
Они располагаются на 1 этаже, их площадь не менее 48 м2.
10.2. План размещения площадей
Компоновка всех площадей цеха зависит от расположения его на
генеральном плане завода, от объема и характера его производства. Цех
холодной листовой штамповки может находится в одном здании с другими
цехами или в отдельном. Выбор варианта расположения цеха зависит от
принятого технологического процесса.
Наиболее развитыми цехами холодной листовой штамповки
являются цехи автомобильных заводов, которые могут служить образцом
для других отраслей промышленности с массовым и крупносерийным
выпуском деталей
В этих цехах применяются большое количество оборудования
широкой гаммы типоразмеров. Сложились наиболее удобные компоновки
всех участников в отдельном здании цеха. Подобные здания
многопролетные, учитывают специфику холодной штамповки.
На рис. 4 представлены схемы крупных прессовых цехов
автомобильных заводов с крупносерийным производством штампованных
деталей и узлов грузовых автомобилей, включающих детали и узлы
двигателя, шасси, кабины и оперения.
В соответствии со схемой 1 подача металла из заготовительного в
штамповочные пролеты осуществляются с помощью рельсовых тележек,
перемещаемых электролебедками; по схеме 2, металл передается кранами.
В этом случае необходимо строительство пролета склада с большой
высотой подкрановых путей, чем в основных пролетах, для заходов кранов
штамповочных пролетов в склад.
Для транспортировки особо крупных габаритов может быть сделан
ввод железнодорожного пути непосредственно в производственный
пролет. Такой вариант проведен на схеме 2. отрицательной стороной этого
решения является необходимость специального формирования вагонов,
подаваемых в цех. Вагоны с партиями листов должны находится впереди
локомотива.
На схеме 3 показана более целесообразная компоновка цеха и
сочетание высот производственных пролетов. Высокие пролеты имеют
длину, которая определяется длиной технологической линии крупных
прессов; в низких пролетах располагают участки сборки узлов.
Отличительной особенностью такой планировки является создание
централизованного промежуточного склада в поперечном пролете
небольшой высоты, обслуживаемым мостовым краном. В этом
131
131
заключается преимущество перед схемами 1 и 2, где склады деталей
размещены в разных пролетах и не могут обслуживаться одним краном.
Недостатком схемы 3 является значительная длина пути, который
совершает металл из заготовительного отделения в штамповочные. Ввод
железнодорожных путей непосредственно в заготовительное отделение
вдоль бытовых помещений устраняет этот недостаток.
Схема 4 содержат элементы предыдущих, но отличается двумя
заготовительными помещениями: для участка крупной и мелкой
штамповки деталей. Такое решение целесообразно при специализации
производственных участков и рациональном распределении грузопотоков
металла в массовом производстве.
Здания цехов холодной листовой штамповки проектируется, как
правило, прямоугольной формы и многопролетные. В этом случае, а также
при размещении цеха холодной штамповки в одном здании с другими
пролеты могут быть параллельны и перпендикулярны друг с другу, т. е.
направление грузопотоков – параллельно и перпендикулярно пролетам
внутри рассматриваемого или другого цеха. Перпендикулярное
расположение пролетов допускается при условии, что это дает большой
выигрыш в организации производства. Такие здания строятся обычно для
цехов крупносерийного и массового производства. Перпендикулярное
расположение пролетов часто встречается в цехах листовой штамповки в
автотракторной промышленности.
Размеры здания холодноштамповочного цеха зависит от
технологического оборудования и процессов. Ширина пролетов цехов
принимается кратной 6 м. Высоту пролетов рекомендуется устанавливать
одинаковую с учетом наибольшей высоты оборудования. Однако часто
высоту полетов приходится предусматривать разной в зависимости от
устанавливаемого оборудования. Для пролетов одного направления
возможен перепад высот при разнице между ними более 1,2 м. В пределах
одного здания допускается не более двух высот пролетов. Длина
производственных пролетов крупных прессовых цехов обычно не
превышает 100–150 м. Шаг колонн зданий цехов 6 – или 12 м. Основные
размеры прилетов цехов даны в табл. 57.
132
132
Таблица 57 – Нормы размеров пролетов и грузоподъемности кранов для цехов
Наимено-
вание
Ширина
пролета,
м
Шаг ко-
лонн
внутри
пролета
Высота до
низа
конструкции
здания, м
Высота от-
метки
головки
подкрано-
вого рельса,
м
Максимальная
грузоподъемность
крана, т
Кранбалки
Мосто-
вого
Многоэтажные здания
Цех мелкой
штамповки
6;9;12
6
5;4;6
-
до 1
-
Одноэтажные здания
Цех средней
штамповки
12;18
6;12
6;7;2
-
до 2 - 18
12
9,6
- - -
18
12
9,6
6.95
-
10;20
24
12
10,8
-
до 5
-
Цех крупной
штамповки
24
12
10,8
8,15
-
10;20
24
12
12,6
9,65
-
20;30
24
12
16,2
12,65
-
30;50
30
12
14,4
11,45
-
20;30
Цех особо
крупной
штамповки
24
12
18
14,45
-
30;50
30
12
18
14,45
-
30;50
Заготовительные
пролеты для
цехов
средней
штамповки
24
12
9,6
6,95
-
10;20
30
12
12,6
6,65
-
10;20
Заготовительные
отделение для
цехов
крупной и
особо
крупной
штамповки
30;36
12
12,6
9,65
-
20;30
холодной штамповки (Гипроавтопром)
верхней точки пресса до низа мостового крана должно быть не менее 40 см.
Примечание.
При выборе высоты пролетов необходимо учитывать, что расстояние от
133
133
Схема 1
Схема 2
Рисунок 4 – Схемы компоновок крупных прессовых
Обозначения: L – ширина пролета по осям колонн здания цехов автомобильных
заводов; H – высота головки подкранового рельса от уровня пола здания (начало)
134
134
Схема 3
Схема 4
Рисунок 4 – Схемы компоновок крупных прессовых
Обозначения: L – ширина пролета по осям колонн здания цехов автомобильных
заводов; H – высота головки подкранового рельса от уровня пола здания (окончание)
135
135
10.3. Расстановка оборудования в цехе
Установка крупных прессов производится на отдельных
фундаментах или на ленточных (траншейных), сооружаемых в виде общей
фундаментной ленты для целой линии пресса. Применение ленточных
фундаментов позволяет более эффективно использовать площади цеха:
можно сравнительно легко при необходимости изменить взаимное
расположение прессов, произвести перестановку оборудования при
создании поточных линии и изменении технологических прессов.
На рис. 4 показан разрез ленточного фундамента для двух линий
прессов с центральной галереей, в которой установлен ленточный
транспортер, собирающий отходы прессовых линий.
Последнее время ленточные фундаменты заменяются подвальными
или цокольными этажами. При такой планировке в подвалах размещают
устройства для механизированной уборки отходов и перемещения их на
пакетирование. Это улучшает условия обслуживания прессов с нижним
приводом.
При проектировании цехов холодной штамповки целесообразно
создание поточных линий для изготовления деталей, особенно в условиях
крупносерийного и массового производства, т. к. за короткие промежутки
времени высокий темп работы на механических прессах приводит к
значительному скоплению деталей, которые загромождают площади цеха,
вызывают простои оборудования, перегружают внутрицеховой транспорт.
При поточной работе обеспечивается систематическое перемещение
деталей, весь цикл производства поддается более эффективному контролю,
лучше используется производственная площадь.
Поточный процесс в штамповочном производстве может
осуществляться за счет индивидуальной или групповой передачи
обрабатываемых деталей с одной операции на другую. Индивидуальная
передача штамповок применяется для крупногабаритных, групповая – для
мелких штамповок, укладываемых в тару.
При поточной работе крупные прессы располагаются фронтом
параллельно направлению движения потока или последовательно один за
другим.
В практике комплексной механизации и автоматизации линий
штамповки, состоящих из крупных прессов, предпочтение отдается
последовательному расположению прессов по направлению движения
потока, так как в этом случае возможно создание более простых
конструкций передаточных механизмов и загрузочных устройств.
Для передачи деталей от пресса к прессу используются переносные
транспортеры.
136
136
Если при штамповке крупногабаритных деталей в поточной линии
крупных прессов необходимы небольшие прессы, то они не монтируются
в линии на фундаментах, а предусматриваются как переносные в
определенных местах линии.
Для штамповки малооперационных деталей прессы одного и того же
размера целесообразно располагать в две линии. При этом прессы должны
быть повернуты к фронту под углом 45° для обеспечения штамповки деталей из полосы.
При массовом производстве мелких деталей оборудование
рекомендуется комплектовать в линии по технологическим группам.
Количество деталей в каждой группе определяется по загрузке прессов.
В этих условиях может быть применена как групповая, так и индивидуальная передача деталей.
При расположении оборудования в цехе необходимо выдерживать
нормы расстояний между оборудованием, между оборудованием и
элементами здания и т. д.
137
137
11. ЭНЕРГЕТИКА ЦEXA
уу
гр
iс
гр
n
гр
i
с
Чтобы обеспечить работу оборудования цехов холодной листовой
штамповки, необходимы различные энергоносители: электроэнергия, пар,
сжатый воздух, вода, газ, ацетилен и др. При проектировании цехов
определяется расход основных энергоносителей и составляется ведомость.
11.1. Энергетические потребности листоштамповочного цеха
Расход электроэнергии
Электроэнергия в цехах расходуется для привода основного и
вспомогательного оборудования, для работы механизмов средств
механизации и автоматизации, для питания нагревательных установок
и т.д. (технологические нужды). Кроме того, электроэнергия необходима
для освещения и других санитарно-бытовых целей (хозяйственные нужды).
Для работы электродвигателей подается электроэнергия частотой
50 Гц, напряжение тока 380 и 220 В; для освещения – 220 В. Расход
электроэнергии подсчитывается по установленной мощности
электроприемников
, (69)
где у – мощность каждого токоприемника, кВт.
Потребляемая мощность
, (70)
где
– мощность группы токоприемников;
– коэффициент спроса.
Для приближенных расчетов средняя установленная мощность
электродвигателей на прессах до 100 тс принимается 3,5; с усилием
100–300 тс – 20; с усилием 300–600 тс – 35; с усилием 600–1000 тс – 40–60 кВт.
Коэффициент спроса, или коэффициент одновременности работы
мелких прессов составляет – 0,25;
средних прессов – 0,30;
крупных прессов – 0,35;
вспомогательного оборудования – 0,30;
высокочастотных установок – 0,30;
нагревательных установок – 0,60;
сварочной аппаратуры – 0,45;
кранов электромостовых – 0,15;
конвейеров и транспортеров – 0,75;
средств автоматизации – 0,50;
вентиляционных систем – 0,70;
освещения – 0,80.
138
138
Годовой расход электроэнергии по каждой группе оборудования
здо
гр
г
ФЭ
до
Ф
з
з
часдозx
QФQ
з
до
Ф
час
Q
до
г
гр
час
Ф
Q
Q
nVQ
iчас
i
V
кВт-ч, (71)
где
– действительный годовой фонд времени работы оборудования, ч;
– коэффициент загрузки, для цехов холодной штамповки
=0,85 – 0,95.
Расход электроэнергии на освещение определяется по методике,
изложенной в первой части данного пособия. Укрупненно можно
подсчитать расход электроэнергии на освещение, исходя из того, что на
1 м2 площади здания в час необходимо: для производственных помещений
фонарных зданиях – 18 Вт; без фонарных зданий при люминесцентном
освещении – 25 Вт; для складских и бытовых помещений – 10 Вт; Для
технологических и конструкторских служб – 15 Вт.
Расход сжатого воздуха
Сжатый воздух в цехах холодной штамповки расходуется для
привода различных устройств автоматизации, для работы пневматических
муфт прессов, пневматических прижимов, сдувателей деталей и т. д.
Сжатый воздух давлением 5–6 атм. подается в цех от заводской магистрали.
Для подсчета расхода воздуха целесообразно разбить всех потребителей на
однородные группы (муфты, прижимы и т. д.).
Годовой расход сжатого воздуха потребителями одной группы
, (72)
где – коэффициент, учитывающий потери воздуха вследствие утечек,
= 1,4–1,5;
– коэффициент загрузки;
– годовой фонд времени потребителя, ч;
– среднечасовой расход воздуха потребителем, .
Среднечасовой расход воздуха одной группой
. (73)
Максимальный часовой расход воздуха для группы принимается на
30% больше среднечасового.
Среднечасовой расход воздуха одного потребителя
, (74)
где
– объем i-го цилиндра потребителя, ;
Z – число цилиндров;
n – количество рабочих ходов в час. Среднечасовой расход сжатого
воздуха для сдувания штамповок со штампа пресса приведен в табл. 29.
Значительное количество сжатого воздуха расходуется при
перестановке штампов прижимными устройствами. Среднечасовой расход
воздуха при перестановке
139
139
до
ср
Ф
mVc
Q2
, (75)
Диаметр
сопла, мм
Расход воздуха (мЗ/ч) при давлении, атм
3
20
30 4
35
55
40
5
55
85
60
6
80
115
95
7
105
155
135
8
140
205
185
9
175
260
240
10
215
320
305
11
310 - 370
12
465 -
)
5
5
(
21
VVAnQ
1
V
2
V
где m – число перестановок штампов в год;
V – суммарный объем цилиндров пневматического прижимного
устройства, м3;
a – коэффициент, учитывающий количество операции с прижимом, для
малогабаритных деталей а = 0,45–0,5, для крупногабаритных
а = 0,6–0,75;
Результаты расчета сжатого воздуха сводятся в ведомость.
Таблица 58 – Ведомость расчета сжатого воздуха сводятся
Расход воды
Вода в цехах расходуется на технологические нужды: для работы
моечных машин, для составления растворов, для травления и др.
Наибольшее распространение получили трехкамерные моечные машины,
имеющие три бака емкостью 3,2 мЗ каждый. Два бака наполняются,
циркулирующей водой, а третий – содовым раствором. Вода в баках
меняется один раз в сутки, а содовый раствор – один раз в трое суток. Бак с
содовым раствором ежедневно пополняется примерно на половину объема.
Годовой расход воды для моечных машин
, (76)
где n – количество моечных машин;
А – количество рабочих дней в году;
– суммарная емкость баков для воды;
– суммарная емкость бака с содовым раствором.
Расход пара
Пар в цехах холодной листовой штамповки применяется для
подогрева воды в ваннах моечных машин, ванн с раствором в травильном
140
140
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]