Проектирование участка по изготовлению и испытанию гидроцилиндра подъёма стрелы автокрана КС-45517. Определение годовой производственной программы, численности персонала. Расчёт и подбор оборудования. Технологический процесс сборки и испытания устройства.
При низкой оригинальности работы "Разработка проекта участка по изготовлению, сборке и испытанию гидроцилиндров", Вы можете повысить уникальность этой работы до 80-100%
Главная цель - это сокращение времени на слесарно-сборочные работы, механизация процесса с использованием установки для промывки, стенда для сборки/разборки и испытания гидроцилиндров, а, следовательно, сокращение численности работающих, снижение трудоемкости выполняемых при сборке и разборке работ. При проектировании механосборочного производства решаются в определенной последовательности, следующие основные вопросы: определение количества основного (технологического) оборудования; выбор состава производственных участков; определение состава и количества оборудования на участке; определение алгоритма работы оборудования на участке; разработка требований к условиям работы оборудования; составление заданий на проектирование нестандартного оборудования; компоновка производственных участков; планировка основного оборудования; предварительное определение числа работающих; расчет производственной площади; проектирование складской системы; проектирование транспортной системы; проектирование системы инструментообеспечения; проектирование системы ремонтного и технического обслуживания; проектирование системы контроля качества изделий; проектирование системы охраны труда; проектирование системы управления и подготовки производства; уточнение компоновки цеха; уточнение планировки оборудования; уточнение состава и количества работающих; определение общей площади цеха и его габаритов; определение технико-экономических показателей; выбор оптимального варианта проекта. Все работающие в зависимости от выполнения функций делятся на следующие категории: рабочие (основные и вспомогательные); инженерно-технический персонал; служащие (счетно-конторский персонал); младший обслуживающий персонал. Сварочно-сборочное отделение: Определяем списочное число основных рабочих: Определяем явочное число основных рабочих: Малярное отделение: Определяем списочное число основных рабочих: Определяем явочное число основных рабочих: Испытательное отделение: Определяем списочное число основных рабочих: Определяем явочное число основных рабочих:-общее спис. колво раб Сосредоточение всех органов управления станком на сверлильной головке, наличие механизма предварительного набора скоростей вращения и подач шпинделя и гидрозажима колонны, сблокированного с зажимом сверлильной головки, автоматизация зажима рукава на наружной колонне и механизация перемещения сверлильной головки по рукаву обеспечивают максимальное сокращение вспомогательного времени при работе на станкеА Установить - снять. 01 Подрезать торец.А Установить - снять. 03 Обточить предварительно ? 160. 04 Обточить начисто ? 160. 05 Обточить предварительно ? 148.А Установить - снять. 01 Расточить предварительно ? 56. 03 Расточить предварительно ? 64.А Установить - снять. Оборудование: радиально-сверлильный станок 2М57.А Установить - снять. 01 Просверлить отверстия ?17.А Установить - снять. 01 Просверлить отверстия ?19,35. Оборудование: радиально-сверлильный станок 2М57. Измерительный инструмент: А Установить - снять.
Рост парка строительно-дорожных машин и подъемно-транспортного оборудования позволил значительно увеличить энерговооруженность работающих. Имеющаяся сейчас в хозяйствах техника позволяет производить все работы в сжатые сроки и в полном объеме, существенно поднять уровень механизации трудоемких работ. Новая сложная техника требует квалифицированного и специализированного обслуживания.
Одним из основных узлов строительно-дорожных машин является гидроцилиндр. Естественно, что сборка гидроцилиндра, проведение испытаний играют важную роль для обеспечения всех нуждающихся строительно-дорожных машин данным узлом. Что обеспечит нормальную работу строительно-дорожной техники.
Выполняемая по технологическому процессу сборка гидроцилиндров, проведение испытаний представляет собой трудоемкий процесс с использованием ручного труда, с плохой механизацией. Это происходит на большинстве машиностроительных предприятиях. Например, сборка гидроцилиндров производится вручную с помощью молотков и кувалд, а, следовательно, качество сборки является очень низким. В некоторых случаях режимы работы нарушаются, испытания производятся недостаточно квалифицированно.
Исходя из этого, задачей дипломного проекта является разработка проекта участка не только по изготовлению гидроцилиндров, но и по сборке и испытанию гидроцилиндров. Главная цель - это сокращение времени на слесарно-сборочные работы, механизация процесса с использованием установки для промывки, стенда для сборки/разборки и испытания гидроцилиндров, а, следовательно, сокращение численности работающих, снижение трудоемкости выполняемых при сборке и разборке работ.
По разработанному технологическому процессу предусмотрено использование гидравлического стенда для испытания и сборки гидроцилиндров.
Качественное выполнение сборочных работ в соответствии с технологическим процессом и испытание гидроцилиндров, своевременное выявление и устранение неполадок позволяет, в конечном счете, повысить надежность и долговечность узлов.
1. Технологическая часть
1.1 Проектирование участка по изготовлению и испытанию гидроцилиндра подъема стрелы автокрана КС-45517
При проектировании механосборочного производства решаются в определенной последовательности, следующие основные вопросы: определение количества основного (технологического) оборудования; выбор состава производственных участков; определение состава и количества оборудования на участке; определение алгоритма работы оборудования на участке; разработка требований к условиям работы оборудования; составление заданий на проектирование нестандартного оборудования; компоновка производственных участков; планировка основного оборудования; предварительное определение числа работающих; расчет производственной площади; проектирование складской системы; проектирование транспортной системы; проектирование системы инструментообеспечения; проектирование системы ремонтного и технического обслуживания; проектирование системы контроля качества изделий; проектирование системы охраны труда; проектирование системы управления и подготовки производства; уточнение компоновки цеха; уточнение планировки оборудования; уточнение состава и количества работающих; определение общей площади цеха и его габаритов; определение технико-экономических показателей; выбор оптимального варианта проекта.
Обязательным условием такой последовательности проектирования механосборочных участков является наличие уже разработанного технологического процесса изготовления изделий.
На основании исходных данных, которые определены из условий работы механосборочного производства и разработанных технологических процессов изготовления изделий, проектируют основные и вспомогательные системы, а затем производят пространственную увязку всего оборудования, формируя тем самым механосборочное производство изделий. Проектирование каждой вспомогательной системы осуществляется в той же последовательности, что и основной системы. Каждый вариант проекта получают после однократного прохождения последовательности проектирования. Широкое распространение получили автоматические поточные линии, объединяющие комплексы автоматически. При многократном прохождении последовательности проектирования, делают несколько вариантов, работающих агрегатных станков и станков-автоматов. Недостаток - узкая ориентация на изготовление определенного вида изделий. В связи с этим подобные средства можно использовать только там, где производство носит массовый, устойчивый характер.
1.1.1 Расчет годовой производственной программы
Годовую производственную программу участка определяем по формуле:
где: N- годовая программа ремонта, шт. t- трудоемкость одного капитального ремонта, чел/час чел/час
1.1.2 Распределение год. производ. программы по отдалениям распределяю по формуле
,
где: - годовая трудоемкость работ отделения, чел/час
К - процент от общей трудоемкости, приходящейся на данное отделение, %
;
;
;
;
.
Трудоемкость работ находим, суммируя трудоемкости отделений. Расчеты свожу в табл.1
Таб.1
К
Заготовительный 5 3000 15
Слесарно-станочный 50 30000 30
Сборочно-сварочный 20 12000 10
Молярный 10 6000 15
Испытательный 15 9000 30
1.1.3 Расчет численности работающих
Все работающие в зависимости от выполнения функций делятся на следующие категории: рабочие (основные и вспомогательные); инженерно-технический персонал; служащие (счетно-конторский персонал); младший обслуживающий персонал.
Определим списочное число основных рабочих по отделениям завода.
Средний действительный годовой фонд времени рабочего равен 1850 час. Списочное число основных рабочих в цехе определяем, суммируя число основных рабочих по соответствующим отделениям. Списочное число основных рабочих необходимо знать для определения годового фонда заработной платы, для расчета площади гардероба и т.д.
Число рабочих определяем исходя из действительного годового фонда времени рабочего Фд.г.= 1848 час.
Номинальный годовой фонд времени определяется без учета затрат времени на отпуск рабочего и отсутствия рабочего по уважительным причинам (болезни и т.д.). Явочное число основных рабочих необходимо для определения площадей отделений участка, для расчета потребности в питьевой воде, туалетах и т.д.
Заготовительное отделение: Определяем списочное число основных рабочих: ;
Определяем явочное число основных рабочих: .
Слесарно-станочное отделение: Определяем списочное число основных рабочих: ;
Определяем явочное число основных рабочих: ;
Сварочно-сборочное отделение: Определяем списочное число основных рабочих:
Определяем явочное число основных рабочих:
Малярное отделение: Определяем списочное число основных рабочих:
Определяем явочное число основных рабочих:
Испытательное отделение: Определяем списочное число основных рабочих:
Определяем явочное число основных рабочих:
-общее спис. колво раб
-общее явочное колво раб.
Кроме основных рабочих имеются вспомогательные рабочие.
Определим их количество:
ОГМ порядка 20% этих рабочих:
ИТР - инженерно-технические работники, 13% от числа основных рабочих
СКП - складско-конторский персонал, 12% от числа основных рабочих
МОП - младший обслуживающий персонал, 3% от числа основных рабочих
1.1.4 Расчет и подбор оборудования
Трудоемкость станочно-слесарных работ 50%, сборочно-сварочных 20%, заготовительных 5% молярный 10% и испытательный 15%. Оборудование расставляю по типам станков: токарные, сверлильные, фрезерные, хонинговальные и другие отделочные.
Число станков определим по формуле: , где: - номинальный годовой фонд времени работы станка, чел/час
-коэффициент использования времени.
- коэффициент загрузки.
Общее число станков распределяю по типам станков, свожу в таб.2
Таб.2
Наименование Колво Размер Модель
Токарный 3 15260х3500 РТ-650
Вертикально-фрезерный 3 1570x1380 6Т-10
Радиально-сверлийный 3 4850x1730 2М58
Горизонтально-расточной 1 14500x2600 РТ-403
Вертикально-хонинговальный 4 1600х800 ОС-7480
Токарно-винторезный 2 4660х1200 1М65
Горизонтально-расточной 2 2430х990 2А63
Вертикально-фрезерный станок 6Т10
Станок предназначен для фрезерования деталей небольших размеров различной конфигурации из стали, чугуна, цветных металлов и пластмасс быстрорежущими и твердосплавными торцовыми, концевыми, фасонными и специальными фрезами.
Станок имеет автоматические циклы продольного перемещения стола поворота и поворота фрезерной головки в продольной плоскости стола.
Размеры рабочей поверхности стола
(ширина Х длина), мм 200 Х 800
Расстояние от торца шпинделя до рабочей поверхности стола, мм 50 - 390
Перемещение стола, мм: Продольное 500
Поперечное 200
Перемещение шпинделя с гильзой 60
Количество скоростей шпинделя 12
Число оборотов шпинделя в минуту 50 - 2240
Мощность электродвигателей, КВТ
Привода главного движения 3
Привода подач 0,8
Привода насоса охлаждения 0,125
Габариты станка (ДЛИНАХШИРИНАХВЫСОТА), мм 1570Х1380Х1725
Вес станка, кг 1450
Токарный станок для обработки сферических поверхностей 2А63
Станок предназначен для обработки внутренних и наружных поверхностей. Каретка станка жесткой конструкции снабжена поворотным столом, в котором закреплен длинный и короткий брус в зависимости от радиуса обрабатываемой сферы. На брусе закреплен обточной и расточной суппорт. В зависимости от радиуса обрабатываемой сферы каретку перемещают по направляющим станины. Это перемещение производится механически, от рейки и реечного зубчатого колеса или вручную. Поворотный стол фиксируется на каретке специальным фиксатором в положении, позволяющем производить точную обработку торцов. Станок имеет два суппорта.
Наибольший диаметр изделия, обрабатываемого над брусом, мм 365
Радиус сферы, мм 130-800
Диаметр отверстия шпинделя, мм 38
Конус отверстия шпинделя передней бабки Морзе №5
Количество скоростей шпинделя 22
Число оборотов шпинделя в минуту 12,5 - 1600
Количество круговых подач 12
Круговая подача шпинделя 0,012 - 0,43
Количество электродвигателей на станке 2
Электродвигатель трехфазного тока привода главного движения: Мощность, КВТ 7
Число оборотов в минуту 1440
Частота тока 50
Габарит станка, мм 2810Х1350Х1370
Вес станка, кг 3100
Токарно-винторезный универсальный станок 1М63
Станок предназначен для выполнения различных токарных и винторезных работ на деталях из черных и цветных металлов, в том числе точения конусов и нарезания метрической, модульной, дюймовой и питчевой резьбы. Жесткая конструкция станка, высокие числа оборотов шпинделя и сравнительно большая мощность электродвигателей дают возможность использовать станок как скоростной с применением резцов из быстрорежущей стали и твердых сплавов. Цельнолитая станина жесткой конструкции с направляющими для каретки и задней бабки расположена на трех тумбах. На задней стенке левой тумбы расположен электродвигатель привода главного движения, в правой тумбе находится бак с эмульсией и насос охлаждения, назначение средней тумбы - увеличение жесткости станины. К левой части станины крепится коробка скоростей. Вращение от электродвигателя передается ремнями далее шестеренчатый механизм - шпинделю и коробке подач. Скорость шпинделя изменяется передвижением шестерен. Двумя рукоятками, выведенными на переднюю стенку коробки, можно набрать требуемую скорость скорость вращения шпинделя. В коробку скоростей вмонтировано устройство для нарезания правой и левой резьбы.
Наибольший диаметр обрабатываемого изделия, мм
Над станиной 630
Над суппортом 350
Наибольшая длина обрабатываемого изделия, мм
1400 - 2800
Наибольший диаметр обрабатываемого прутка, мм 65
Шаг нарезания резьбы, мм 1 - 192
Наибольшее перемещение суппорта, мм
Продольное 1120 - 2520
Поперечное 400
Расстояние до опорной поверхности резца до линии центров, мм 35
Наибольшее расстояние от оси центров до кромки резцедержателя, мм 320
Диаметр отверстия шпинделя, мм 70
Конус отверстия шпинделя, мм 80
Номинальный диаметр переднего фланца, мм 215
Количество скоростей шпинделя 22
Число оборотов шпинделя в минуту 10-1250
Мощность электродвигателя трехфазного тока, КВТ 13
Габарит станка 3550Х1690Х1420
Вес станка, кг 3800
Радиально-сверлильный станок 2М58
Станок предназначен для обработки отверстий в крупных деталях. На нем можно производить сверление в сплошном материале, рассверливание, зенкерование, развертывание, нарезание резьбы метчиками, растачивание отверстий, подрезание торцов, вытачивание кольцевых канавок, вырезание круглых пластин из листового материала. Широкие диапазоны скоростей вращения и механических подач шпинделя позволяют применять наиболее рациональные режимы резания и лучше использовать режущий инструмент. Благодаря высокой мощности привода станка, прочности его силовых узлов и жесткости конструкции отверстия сверлят в стали средней твердости на наиболее рациональных режимах. Сосредоточение всех органов управления станком на сверлильной головке, наличие механизма предварительного набора скоростей вращения и подач шпинделя и гидрозажима колонны, сблокированного с зажимом сверлильной головки, автоматизация зажима рукава на наружной колонне и механизация перемещения сверлильной головки по рукаву обеспечивают максимальное сокращение вспомогательного времени при работе на станке
Наибольший диаметр сверления в стали, мм 100
Диамерт круга, описываемого при вращении рукава его концом, мм 8500
Расстояние от оси шпинделя до образующей колонны, мм 500 - 3150
Расстояние от торца шпинделя до рабочей поверхности 500 - 2500
Наибольшее перемещение, мм
Сверлильной головки по рукаву горизонтальное 2600
Рукава по колонне вертикальное 1500
Угол поворота рукава вокруг колонны, град 360
Диаметр стакана шпинделя, мм 125
Количество ступеней шпинделя 22
Число оборотов шпинделя в минуту 10 - 1250
Количество ступеней механических подач шпинделя 18
Наибольшее усилие подачи шпинделя, кгс 5000
Мощность электродвигателя сверлильной головки, КВТ 13
Габарит станка 4850Х1730Х4910
Вес станка, кг 18000
Специальный вертикально-хонинговальный станок ОС - 7470А Станок предназначен для хонингования отверстий в цилиндрах абразивными или алмазными брусками. Обрабатываемая деталь устанавливается ниже уровня пола. Хонингование осуществляется по полуавтоматическому циклу с косвенным контролем величины снимаемого припуска с помощью устройства цифровой индикации. Станок оснащен гидравлическим устройством дозированной подачи разжима хонбрусков головки.
Размеры зеркала стола, мм 1600Х800
Наибольший наружный диаметр обрабатываемой детали, мм 340
Наибольшая длина обрабатываемой детали, мм 3000
Диаметр обрабатываемого отверстия, мм 50 - 250
Наибольший ход хонинговальной головки, мм 3300
Частота вращения шпинделя
(предусмотрен реверс), об/мин 40 - 400
Число скоростей шпинделя 11
Скорость возвратно-поступательного перемещения хоннголовки, м/мин 3 - 20
Мощность электродвигателя главного привода, КВТ 17
Габаритные размеры, мм 2075Х2620Х5080
Масса, мм 20000
Цена 80000
Специальный горизонтально-расточной станок РТ - 403
Станок предназначен для растачивания отверстий в трубах пластинами. Растачивание производится вращением детали приводной вертлюжной бабкой. Подача СОЖ производится в двух точках: к стеблю или к задней центровой стойке, с удалением стружки через отверстие детали в кожух
Наружный диаметр обрабатываемых деталей, мм 25 - 500
Длина обрабатываемой детали, мм 3000 - 8000
Частота вращения шпинделя, об/мин 4 - 125
Число ступеней вращения шпинделя бабки изделия 16
Пределы рабочих подач, мм/мин 0,5 - 80
Скорость быстрого перемещения бабки стебля, мм/мин 0
Производительность насоса СОЖ, л/мин 300
Мощность привода бабки, КВТ 50
Габаритные размеры: мм 19000Х3000Х1950
Масса, кг 32000
Цена 125000
Токарно-винторезный станок РТ - 650
Станок предназначен для чистовой обработки труб и нарезание резьбы. Оснащен двумя роликовыми и одним кольцевым люнетом с диапазоном зажимаемых деталей 80 - 300 мм. Суппорта оснащены дифференциальными копирными линейками для обточки пологих конусов.
Наибольший диаметр обрабатываемых деталей, мм 900
Наибольшая длина обрабатываемой детали, мм 16000
Частота вращения шпинделя, об/мин 1,6-200
Количество суппортов 3
Пределы подач, мм/мин
Продольных 0,1-652
Поперечных 0,26-1600
Количество суппортов 12
Пределы шагов нарезания резьбы, мм до 96
Мощность электродвигателя главного привода, КВТ 55
Габаритные размеры, мм 22200Х2400Х2070
Масса, кг 90000
Цена 300000
Определим количество сварочных аппаратов:
Т.к режим работы сварочного полуавтомата: 60/40, то количество аппаратов оставляем равным 2. где Тсв - трудоемкость сварочных работ.
Определим количество слесарных плит:
Помимо этого необходимо установить на заготовительном участке: - стенды для сборки и испытания гидроцилиндров 2шт;
- пневматические гайковерты 4 шт.;
- верстаки 7 шт.;
1.1.5 Расчет площадей
Площади отдельных отделений: , где: Fi - площадь отделения;
fi - удельная площадь, приходящаяся на одного рабочего отделения;
FЗАГ = 15*2=30 ;
FC-С = 30*16=480 ;
FCB-СБ = 10*6 =60 ;
Fm = 15*3= 45 ;
F исп = 30*5= 150 ;
FЦ = ;
На основании вычерчивания планировки получили общую площадь производственного помещения, равную 765 .
Определим площади бытовых помещений: -Гардеробы: Рассчитываем исходя из списочного числа рабочих. Площадь на одного рабочего 0,8 .
Fг =32*0,8 = 25,6 .
-Умывальные: Рассчитываются по числу рабочих в смене, 1 кран на 10 человек, на 1 кран 0,5 .
Fym =32*0,5/10 =1,5 .
-Душевые: Рассчитываем исходя из списочного числа рабочих, одна кабина на 5 человек. Площадь на одну кабину 2 .
Fдуш =32*2/5= 12,8 ;
-Туалеты: Рассчитываем исходя из списочного числа рабочих, один унитаз на 15 человек. Площадь на один унитаз 3 .
Ft =32*3/15=6,4
Определим площади административных помещений. Удельная площадь на 1 человека 5 .
FИТР: 4*5 = 20 ;
FМОП: 1*5 = 5 ;
FОГМ: 6*5 = 30 ;
Fвсп.раб. : 11*5 = 55 .
1.1.6 Расчет расхода воды, сжатого воздуха, электроэнергии и тепла
Вода
Годовой расход воды для приготовления СОЖ при обрабатывании на металлорежущих станках: , где: - годовой расход воды на 1 станок q=0,6 л/ч
- общее количество станков.
Питьевая вода 25 литров на человека в год: Для душевых 45 литров на человека в смену: Общее потребное количество воды в год, не считая воды на пожаротушение: Сжатый воздух
Используется для пневмоприспособлений и для очистки станков от стружки.
Считается, что сжатый воздух используется на 1/2 станков.
Силовая электроэнергия
Суммируем мощности всех станков: N=3*3 7*2 13*3 17*4 50*1 55*3 13*2=357КВТ
, где: Кс = 0,7 - 0,8 - коэффициент спроса.
Электроэнергия на освещение
, где: qэо - удельная мощность, расходуемая на освещение, qэо = 13 - 20 Вт/м2. F - площадь помещения, м2
Т - годовое количество часов искусственного освещения. При работе в одну смену Т=400 часов.
t НАР = 50С - среднегодовая температура наружного воздуха;
t ВН = 15°С - температура в помещении;
= 0,75 * 765*6*(15-5)=34425ккал/час.
1.2 Технология изготовления задней крышки гидроцилиндра
1.2.1 Назначение и описание детали
Будем проектировать технологию изготовления задней крышки гидроцилиндра. Заготовка для крышки будет поступать на производство в виде чугунной отливки. Отдается предпочтение отливке ввиду сложной формы крышки. К большинству поверхностям не предъявлены жесткие требования, что в свою очередь технологично.
Крышка закрывает рабочую полость гидроцилиндра, входя в него уступом, место между крышкой и гидроцилиндром уплотняется резиновым кольцом. В крышке проделано отверстие для подвода рабочей жидкости в полость гидроцилиндра. Отверстие исполнено резьбовым конусное. Также в крышке посередине проделано отверстие под бронзовую втулку, по которой скользит шток гидроцилиндра, между штоком и крышкой установлена воротниковая манжета. Закрывает уплотнение - фланец, закрепленный на четырех винтах. Задняя крышка стягивается с передней четырьмя штифтами, для чего в крышке проделано четыре резьбовых отверстия. Для прикрепления гидроцилиндра к машине имеются четыре отверстия.
1.2.2 Определение типа производства
Определим годовую программу запуска детали: , где: = 90 шт. - число изготавливаемых гидроцилиндров;
= 1 - вероятность того, что деталь будет изготавливаться вновь. шт.
Определим количество деталей в партии: , где: = 260 - число рабочих дней в году;
= 5 - 10 - число дней, на которые изготавливаем запас. шт.
Определим условный такт выпуска: , где: = 1850 ч. - действительный годовой фонд времени оборудования для одной смены. ч/шт.
Так как такт большой и число деталей в партии маленькое, то предварительно делаем вывод, что наше производство мелко серийное.
1.2.3 Оптимизация вида заготовки
Оптимизированной считаем заготовку деталь, из которой имеет наименьшую стоимость. Сравниваем два возможных варианта заготовки: пруток - отливка. Для отыскания минимума достаточно сравнить усеченные стоимости деталей по обоим вариантам.
C1 = Спр Сдоп.мех.обр
С2 = Сотл
Вычислим стоимость заготовки из прутка: Спр = Qпр•Sпр - (Qпр - q)•Sctp
