Обоснование схемы технологического процесса капитального ремонта двигателя ЗИЛ-130. Выбор режима работы и расчет годовых фондов времени работы рабочих и оборудования. Компоновка производственного корпуса. Технико-экономические показатели предприятия.
Аннотация к работе
Поэтому встает вопрос о повышении качества и надежности выпускаемых машин, уровня их технического обслуживания и ремонта, включая организацию и проектирование ремонтно-обслуживающего производства. В настоящее время на предприятиях после капитального ремонта эксплуатируется более 80% двигателей, поэтому огромное значение имеет качество технического обслуживания и ремонта техники, двигателей и оборудования. Улучшения качества ремонта можно добиться за счет модернизации устаревшего оборудования, внедрения новых технологий, высококвалифицированных кадров, за счет увеличения уровня концентрации ремонта многомарочных агрегатов и машин, увеличения рентабельности производства. Разборка осуществляется в следующей последовательности: храповик коленчатого вала, крышки распределительных шестерен, газораспределительный механизм, шатунно-поршневая группа, коленчатый вал с маховиком и сцеплением в сборе, картер сцепления. Разборочные работы ведутся по мере их снятия с двигателя с применением следующих средств механизации: гидравлический пресс, стенд для разборки водяного насоса, стенд для разборки коленчатого вала, стенд для разборки шатунно-поршневой группы, съемник шестерни коленчатого вала, пресс для спрессовки венца маховика, стенд для разборки сцепления, гайковерт.Число машин для очистки сборочных единиц и деталей определяем по формуле: где ? - коэффициент, учитывающий долю массы деталей, подлежащих очистке, от общей массы двигателя (0,75…0,85); Предполагается использовать для этих целей машину ОМ-5287 производительностью 0,9 т/ч, их число равно: Полученное значение округляем в большую сторону, с учетом дальнейшего роста производственной программы: N м = 1 ед. Количество специальных моечных машин (ванн) для очистки мелких деталей определим по формуле: где ?в - коэффициент, учитывающий долю массы деталей, подлежащих выварке от общей массы двигателя (0,4); Площадь разборочно-моечного отделения определим по формуле, в которой используется значение площади пола занимаемой оборудованием, свободные площади и переходной коэффициент К: где - площадь пола, занимаемого оборудованием, м2 ; На предприятии контроль осуществляется работниками групп технического контроля, число которых определяется из расчета 1 человек на 15 рабочих, непосредственно занятых на выполнении производственных операций.
План
Компоновочный план выполняют для каждого отдельно строящегося здания.
Введение
Современные условия диктуют необходимость увеличения темпов технического перевооружения автотранспортных и ремонтных предприятий. Поэтому встает вопрос о повышении качества и надежности выпускаемых машин, уровня их технического обслуживания и ремонта, включая организацию и проектирование ремонтно-обслуживающего производства. С ростом балансовой стоимости автотранспортной техники существенно растут и затраты на ее ремонт. Следовательно, встает задача снижения этих затрат за счет: 1) повышения качества и надежности изготовления и капитального ремонта машин;
2) предотвращения износов и отказов машин на основе использования методов диагностирования и технического обслуживания непосредственно в местах эксплуатации машин;
3) увеличения производительности труда и ресурсосбережения при техническом обслуживании и ремонте машин на всех уровнях ремонтно-обслуживающего производства.
Наиболее важный фактор снижения затрат - высокое качество капитального ремонта машин.
При неполном восстановлении годности и частичном восстановлении ресурса (менее 50% доремонтного) ремонтные воздействия становятся малоэффективными и не способствуют хорошему использованию машин в течение года службы. В связи с этим они преждевременно списываются, а затраты на их использование и ремонты возрастают.
В настоящее время на предприятиях после капитального ремонта эксплуатируется более 80% двигателей, поэтому огромное значение имеет качество технического обслуживания и ремонта техники, двигателей и оборудования. Улучшения качества ремонта можно добиться за счет модернизации устаревшего оборудования, внедрения новых технологий, высококвалифицированных кадров, за счет увеличения уровня концентрации ремонта многомарочных агрегатов и машин, увеличения рентабельности производства.
Один из способов снижения затрат на предприятиях - это заблаговременная подготовка технических обменных пунктов к ремонту и концентрация на них готовых узлов и агрегатов. Необходимо также увеличить номенклатуру запасных частей, что позволяет уменьшить их дефицит, более оперативно решать вопросы устранения неисправностей машин, при этом снизить их запасы на 20…25%. Потребность в запасных частях уменьшается и в тех случаях, когда проводится качественное диагностирование, а ремонт реализуется по потребности. Кроме того, при высоком качестве восстановления изношенных деталей так же обеспечиваются ресурсосберегающие свойства и экономия денежных средств.
Целью данного курсового проекта является технологический расчет специализированного ремонтного предприятия по капитальному ремонту двигателей ЗИЛ-130 с детальной разработкой разборочно-моечного участка.
1. Краткая характеристика объекта ремонта, обоснование схемы технологического процесса капитального ремонта двигателя ЗИЛ-130 и ее краткое описание двигатель капитальный ремонт
К семейству 8-цилиндровых двигателей ЗИЛ относятся карбюраторные, бензиновые двигатели с V-образным расположением цилиндров под углом 90 градусов. В этих двигателях применена система рециркуляции отработавших газов для снижения выброса вредных веществ в атмосферу. Двигатели имеют картер сцепления под унифицированную КПП. Имеются модификации на сжиженном и сжатом природном газе. На предприятии проводится капитальный ремонт двигателей ЗИЛ необезличенным методом.
При разработке схемы технологического процесса разборочно-сборочных работ ставиться задача расчленить заданную сборочную единицу на основные элементы таким образом, чтобы можно было осуществить разборку и сборку наибольшего количества элементов независимо друг от друга.
Исходя из конструкции и технологических норм, на капитальный ремонт производится в следующей последовательности: 1. Подготавливают двигатель к наружной очистке. Снимают узлы и агрегаты системы зажигания, смазочной системы и питания. Снятие узлов и агрегатов осуществляется независимо друг от друга, с применением гайковерта. Очищают двигатель.
2. Устанавливают двигатель на стенд-кантователь. Разбирают двигатель. Разборка осуществляется в следующей последовательности: храповик коленчатого вала, крышки распределительных шестерен, газораспределительный механизм, шатунно-поршневая группа, коленчатый вал с маховиком и сцеплением в сборе, картер сцепления.
Разборка осуществляется с применением следующих средств механизации: приспособление для снятия клапанов, гайковерт с набором насадок, приспособление для разборки толкателей, стенд для разборки распределительного вала.
3. Разборка узлов и агрегатов: головки блока цилиндров: водяной насос, шатунно-поршневая группа, коленчатый вал с маховиком и сцеплением в сборе и разборка сцепления. Разборочные работы ведутся по мере их снятия с двигателя с применением следующих средств механизации: гидравлический пресс, стенд для разборки водяного насоса, стенд для разборки коленчатого вала, стенд для разборки шатунно-поршневой группы, съемник шестерни коленчатого вала, пресс для спрессовки венца маховика, стенд для разборки сцепления, гайковерт.
4. Очистка, дефектация, комплектация. Гидравлические испытания блока цилиндров и головки цилиндров. Применяется стенд для гидравлических испытаний.
5. Сборка узлов и агрегатов двигателя из новых и восстановленных деталей. Сборка блока цилиндров, головок блока цилиндров, коленчатого вала с маховиком и корзиной сцепления, водяного насоса, масляного картера. Применяются кантователь, стенды для разборки-сборки коленчатого вала, головки цилиндров, стенд для притирки клапанов, стенд для балансировки коленчатых валов.
6. Сборка двигателя из узлов и агрегатов. Установка узлов системы зажигания, смазочной системы и системы питания.
7. Обкатка, испытание и контрольный осмотр двигателя. Применяется стенд для обкатки и испытания двигателей.
2. Расчет общей трудоемкости и распределение ее по видам работ
Основой для проектирования предприятия служит производственная программа.
В данном курсовом проекте рассматривается проектирование специализированного предприятия с годовой производственной программой капитального ремонта 2000 двигателей ЗИЛ (и их модификаций).
Общую трудоемкость определяем согласно методических указаний [1]: Тоб=W·Кпр·Тк·Кпк, где Тоб - общая годовая трудоемкость, чел.-ч.;
W - программа предприятия, ед.;
Кпр - коэффициент приведения программы к полнокомплектной машине(прил.2), Тк - трудоемкость капитального ремонта, Кпк - поправочный коэффициент трудоемкости(прил.3).
Тоб=2000·0,29·159·1,17 = 107897,4 чел.-ч.
Рассчитанную общую трудоемкость распределяем по видам работ и месту их исполнения.
Таблица 1 - Распределение трудоемкости ремонта двигателя ЗИЛ-130
№ п/п Наименование участка Наименование и содержание операции Разряд работы % от общей трудоемкости Трудоемкость, чел.-ч
1. Участок наружной очистки двигателей 3193,76
1 Подготовка двигателя к наружной очистке (доставка, снятие воздухоочистителя, коллекторов, стартера, генератора, колпаков с крышек головок цилиндров). 2 1,48 196,88
2 Наружная очистка двигателя (промыть наружно двигатель в моечной машине, а внутренние поверхности - пароподводящим патрубком). 2 1,48 196,88
2. Участок разборки двигателей на узлы 12915,32
1 Установка на кантователь 2 0,11 118,7
2 Снятие узлов системы питания 2 2,44 2632,7
3 Снятие узлов смазочной системы 2 2,44 2632,7
4 Снятие храповика коленчатого вала и шкива 3 0,63 679,75
8 Снятие картера сцепления и сцепления 3 1,37 1478,19
9 Снятие маховика 3 0,66 712,12
10 Снятие крышек коренных подшипников и коленвала 3 0,63 679,75
11 Снятие блока цилиндров с кантователя 2 0,18 194,21
3. Участок разборки узлов двигателя 3 8,63 9311,54
4. Участок очистки узлов и деталей, дефектации и комплектации 25431,42
1 Очистка узлов и деталей, очистка от нагара, смолистых отложений, продуктов износа 2 10,18 10983,96
2 Расконсервация новых деталей в моечной машине 2 0,92 992,66
3 Гидравлические испытания блока и головки цилиндров 3 2,48 2675,86
4 Дефектация узлов и деталей 5 5,81 6268,84
5 Комплектование узлов и деталей 3 4,18 4510,1
5. Участок сборки узлов двигателя 4 21,74 23456,9
6. Участок сборки двигателя из узлов 13336,12
1 Очистка блока цилиндров, коленчатого вала, деталей шатунно-поршневой группы и смазочной системы перед сборкой 2 1,59 1715,57
2 Установка блока цилиндров на кантователь 2 0,11 118,69
3 Установка коленвала (маховик, сцепление) 4 1,59 1715,57
4 Установка шатунно-поршневой группы 4 1,55 1672,41
5 Установка ГРМ и головки блока цилиндров 3 1,59 1715,57
6 Установка узлов системы питания 3 2,15 2319,79
7 Установка узлов смазочной системы 3 1,6 1726,35
8 Установка систем зажигания и питания 3 2,0 2157,95
9 Снятие двигателя с кантователя 2 0,18 194,22
7. Участок обкатки и испытания двигателей 20252,34
1 Доставка на участок обкатки и установка на стенд 3 0,93 1003,45
2 Обкатка, испытание и контрольный осмотр 5 16,84 18169,92
3 Снятие двигателя со стенда, опломбирование двигателя 3 1,0 1078,97
Средний разряд работы и общая трудоемкость 3 100 107897,4
3. Разработка организационной структуры и состава предприятия
В зависимости от мощности предприятия и степени его специализации организационная структура его управления может быть цеховой или бесцеховой.
В данной работе принята бесцеховая структура предприятия.
Бесцеховую структуру имеют специализированные предприятия, ремонтные мастерские всех типов. Основным организационно-структурным подразделением этих предприятий является отделение, возглавляемое начальником или старшим мастером.
Основная структурная единица любого ремонтного предприятия - производственный участок. Он объединяет одно или несколько рабочих мест, на которых выполняется технологически однородная работа или различные операции по ремонту однотипной продукции.
Участок занимает обособленную производственную площадь, его и оснащают специальным оборудованием.
Отделение объединяет насколько производственных участков.
Все подразделения ремонтного предприятия делят на основные (производственные) и вспомогательные (обслуживающие).
При бесцеховой структуре все подразделения ремонтного предприятия проектируют по технологическому, предметному и смешанному принципам.
В подразделениях, организованных по технологическому принципу, выполняются технологически однородные виды работ.
В подразделениях, организованных по предметному принципу, выполняются работы по ремонту одноименных объектов или сборочных единиц на базе готовых деталей.
Наиболее часто все подразделения ремонтных предприятий и в особенности мастерских общего назначения проектируют по смешанному, предметно-технологическому принципу, когда в отделениях или участках выполняют разборочно-моечные, сборочные, дефектовочные работы и операции по восстановлению деталей для ремонтируемых объектов и их сборочных единиц. Состав производственных отделений и участков разрабатывают в соответствии с трудоемкостью отдельных видов ремонтных работ, а вспомогательных подразделений - в соответствии с типовой структурой управления. В таблице 2 приведен перечень подразделений и годовая трудоемкость работы на этих участках.
Таблица 2 - Состав предприятия
№ п/п Наименование участка Годовая трудоемкость работ на участке, чел.-ч
1 Участок наружной очистки двигателей 3193,76
2 Участок разборки двигателей на узлы 12915,32
3 Участок разборки узлов двигателя 9311,54
4 Участок очистки узлов и деталей, дефектации и комплектации 25431,42
5 Участок сборки узлов двигателя 23456,9
6 Участок сборки двигателя из узлов 13336,12
7 Участок обкатки и испытания двигателей 20252,34
ИТОГО 107897,4
4. Выбор режима работы и расчет годовых фондов времени работы рабочих и оборудования
Режим работы предприятия включает: число рабочих дней в году и рабочих смен в сутки, длительность каждой смены в часах.
Число рабочих смен зависит от размера производственной программы, характера выпускаемой продукции, загрузки оборудования и ряда других факторов.
Продолжительность рабочей смены зависит от условий и графика работы предприятия. Общая продолжительность рабочей недели для рабочих и служащих, работающих в нормальных условиях, установлена в 40 ч.
Продолжительность смены при пятидневной неделе равна 8 ч.
Годовые фонды рабочего времени рабочих и оборудования рассчитывают, исходя из продолжительности смены. Различают номинальный и действительный годовые фонды времени работы рабочих и оборудования.
Номинальный годовой фонд времени работы рабочих и оборудования - это количество рабочих часов в соответствии с режимом работы, без учета возможных потерь времени. Его определяют по формуле
Фнр = (dk-dв-dп) *tcm-dпп.
Фно = [(dk-dв-dп) *tcm-dпп]*n. где dk - число дней в году; dв, dп, dпп - число выходных, праздничных и предпраздничных дней в году;
тсм - продолжительность смены (для работающих в нормальных условиях-8 ч).;
n - число смен (для рабочих n= 1)
Фнр=(365-119)*8-6=1962 ч
Фно =[(365-119)*8-6]*1=1962 ч
Таким образом получаем
Фн = 1962 ч.
Действительный годовой фонд времени работы выражает фактически отработанное время рабочим или оборудованием с учетом потерь.
Фдр = (Фнр -Ко* тсм) Кп = (1962- 28 х 8)х0,96 = 1668,48 ч
Фдо= 1962*0,96 = 1883,52 ч где Ко - общее число рабочих дней отпуска в году (для работающих в нормальных условиях - 28 дней);
тсм - продолжительность смены, ч
Кп - коэффициент потерь рабочего времени.
Коэффициент потерь рабочего времени зависит от профессии рабочего и условий его труда. Для ремонтных предприятий Кп = 0,96.
Фонды времени работы рабочих разных профессий заносим в таблицу 3.
Таблица 3 - Годовые фонды времени работы рабочих ремонтных предприятий
Все работающие на ремонтном предприятии условно подразделяются на следующие группы: производственные рабочие, вспомогательные рабочие, младший обслуживающий персонал, счетно-конторский персонал, инженерно-технические работники и аппарат управления.
Производственные рабочие - люди, непосредственно выполняющие технологические операции ремонта объекта.
Вспомогательные рабочие - это люди, занятые обслуживанием основного производства ремонтного предприятия: наладчики станочного и технологического оборудования, станочники и слесари-ремонтники отделов главного механика и инструментального цеха и т.п.
Счетно-конторский персонал (СКП) - это состав служащих, работающих непосредственно на производстве.
Инженерно-технические работники (ИТР) - это квалифицированные специалисты, принимающие участие в организации процесса производства и в управлении предприятием.
Аппарат управления предприятием, возглавляемый директором с заместителями, в состав которого входят и начальники отделов, а также другие служащие подразделений.
При расчете числа рабочих различают списочный и явочный составы.
Списочный состав производственных рабочих используют для расчета общего состава работающих на предприятии, его рассчитывают по действительному фонду времени.
Рсп = Тг / Фдр = 107897,4/1668,48 = 65 чел
Явочный состав производственных рабочих определяют по номинальному фонду времени: Ряв = Тг / Фнр = 107897,4/1962 = 55 чел
По явочному составу производственных рабочих подсчитывают число рабочих мест на участке.
Таблица 4 - Явочное количество производственных рабочих на предприятии
№ п/п Наименование участка Годовая трудоемкость работ на участке, чел.-ч Количество рабочих, чел.
Расчет. Принят.
1 Участок наружной очистки двигателей 3193,72 1,63 2
2 Участок разборки двигателей на узлы 12915,32 6,58 11
3 Участок разборки узлов двигателя 9311,54 4,75
4 Участок очистки узлов и деталей, дефектации и комплектации 25431,42 12,96 13
5 Участок сборки узлов двигателя 23456,9 11,95 19
6 Участок сборки двигателя из узлов 13336,12 6,79
7 Участок обкатки и испытания двигателей 20252,34 10,32 10
ИТОГО 107897,4 54,98 55
Для ремонтных предприятий число вспомогательных рабочих принимают в среднем 14 … 17 % от числа производственных рабочих
Рв = 14 % * 55 = 7,7, принимаем 8 чел.
Численность инженерно-технического персонала 13…15 % от числа производственных рабочих
Ритп = 14 % * 55 = 7,7, принимаем 8 чел.
6. Расчет производственных и вспомогательных площадей
Расчет площадей производственных и вспомогательных помещений специализированных предприятий следует выполнить по укрупненным показателям, используя зависимость: F=A B·W·Кпр, где A - коэффициент, учитывающий долю площади, изменяющуюся с изменением программы предприятия [1] ;
B - коэффициент, учитывающий долю площади, не изменяющуюся с изменением программы приложения 4, 5, 6 [1];
Кпр - коэффициент приведения трудоемкости капитального ремонта отдельной машины к машине представителю [1].
При приведении программы предприятия к машине (сборочной единице) используем коэффициенты из [1].
Fуч-ка дефектации и комплектования =138 0,033·2000·1,05=201 м2
Fуч-ка ремонта и сборки сборочных едениц =198 0,049·2000·1,05=300,9 м2
Fуч-ка общей сборки двигателя =68 0,016·2000·1,05=101,6 м2
Fуч-ка обкатки и испытания двигателя =21 0,098·2000·1,05=205,8 м2
Общая площадь производственных помещений равна: 1059,3 м2.
Результаты заносим в таблицу 5.
Расчет площадей складов. В составе производственного корпуса специализированного предприятия требуется предусмотреть склады: запасных частей; металлов и метизов; текстиля, картона, резинотехнических и лакокрасочных материалов, площади которых определяют по формуле:
Fc=H·Q·W·a/Dp·q·Rx, где H - коэффициент, учитывающий расходы соответствующих материалов на один ремонтируемый объект (табл.6)[1];
Q - масса ремонтируемого объекта (прил.10)[1], W - годовая программа предприятия, шт.;
a - норма хранимого запаса, дней (табл.6)[1];
Dp - число рабочих дней в году;
q- средняя допускаемая удельная нагрузка на полезную площадь склада, т/м2 (табл6)[1];
Rx - коэффициент использования площади склада (табл.6)[1].
Fметалла и метизов= (0,04·0,45·2000·20)/(246·1,5·0,25)=7,8 м2
Fрасходных материалов = (0,05·0,45·2000·20)/(246·0,3·0,3)=40,65 м2
Общая площадь складов: Fскладов=109,76 7,8 40,65=158,2 м2
Площади бытовых помещений зависят от списочного состава производственных рабочих специализированного предприятия.
Площади, занимаемые гардеробами, определяют по общему числу рабочих, из расчета 0,75…0,80 м2 на одного рабочего: Fгардеробов=0,75*65=48,75м2
Общее списочное число производственных рабочих распределяют по сменам так, чтобы в первой смене занято не менее 55% от общего числа рабочих.
Р 1см =0,55*65=35,75?36 чел
Площади, занимаемые умывальными, определяют из расчета один умывальный кран площадью 0,5 м2 на 10 человек в первой смене: Fумыв.=36/10*0,5= 1,8 м2
Площади душевых принимают из расчета одна душевая кабина площадью 2,0-2,5 м2 на 5 человек: Fдушевых.=36/5*2,0= 14,4 м2
Площади туалетов принимают из расчета один унитаз площадью 3 м2 на 15 человек: Fумыв.=36/15*3,0= 7,2 м2
Площадь курительной комнаты устанавливается не менее 8 м2.
Общая площадь бытовых помещений: Fбытовых пом.= 1,8 14,4 7,2=23,4 м2
Административные помещения часто располагают на втором этаже или в отдельном корпусе, поэтому определять их не требуется.
Площади всех производственных и вспомогательных подразделений основного корпуса заносим в табл. 5 и подсчитываем общую площадь.
Данные расчета площадей всех подразделений ремонтного предприятия приведены в таблице 5.
Таблица 5 - Данные о площадях всех подразделений ремонтного предприятия
N п/п Наименование подразделений Занимаемая площадь, м2
1 Участок наружной очистки двигателей 250
2 Участок разборки двигателей на узлы
3 Участок разборки узлов двигателя
4 Участок очистки узлов и деталей, дефектации и комплектации 201
5 Участок сборки узлов двигателя 300,9
6 Участок сборки двигателя из узлов 101,6
7 Участок обкатки и испытания двигателей 205,8
8. Площадь складов 158,2
9. Площадь бытовых помещений 23,4
Всего 1240,9
7. Компоновка производственного корпуса
Список литературы
1. Проектирование предприятий технического сервиса: Методические указания по изучению дисциплины / РГАЗУ; Сост. А.Н. Батищев, В.М. Юдин, А.В. Ферябков М., 2004 г.
2. Бабусенко С.М. Проектирование ремонтно-обслуживающих предприятий. Учебник. М.: Аргопромиздат, 1990 г.
3. Серый И.С. Курсовое и дипломное проектирование по надежности и ремонту машин / И.С. Серый, А.М. Смелов, В.Е. Черкун. М.: Аргопромиздат, 1991 г.
4. Надежность и ремонт машин / В.В. Курчаткин, К.А. Ачкасов и др.; Под ред. В.В. Курчаткина. - М.: Колос, 2000.