Общая площадь цеха

F_общ = F_пр + F_всп + F_скл + F_{про ч}= 2398 + 211 + 352 + 120 = 3081 м².

Проектирование подсобных помещений

Общая площадь подсобных помещений:

F_подс.= F_ак + F_быт = 142 + 230 = 372 м².

Расчёт высоты и объёма здания

Высота пролёта цеха определяется исходя из размеров обрабатываемых деталей, высоты оборудования, размеров и конструкции подъёмно-кранового оборудования, санитарно-гигиенических требований.

Высота здания цеха от уровня пола до головки рельса кран-балки Н₁ равна:

Н₁ = Н_с + z + e + f + c,

где Н_с = 3,4 – максимальная высота станка, (м);

z = 1 – промежуток между транспортируемым изделием или тарой, поднятой в крайнее верхнее положение, и станком, (м);

е = 1 – размер по вертикали наиболее высокого транспортируемого объекта, (м);

f = 1 – длина троса, (м);

с = 1 – расстояние от предельного верхнего положения крюка до головки рельса кран-балки, (м).

Н₁ = 3,4 + 1 + 1 + 1 + 1 = 7,4 м;

Высота цеха до нижнего пояса фермы:

Н = Н₁ + A + m = 7,4 + 0,6 + 0,4 = 8,4 м,

где m – расстояние от головки рельса кран-балки до нижнего пояса фермы;

A – расстояние от кран-балки до нижнего пояса фермы.

Общая высота цеха:

S Н = Н + а = Н + (1/4…1/5) Б;

где а – расстояние от нижнего пояса фермы до линии, проходящей через середину фонаря;

Б – ширина пролёта (принимаем Б = 18 м);

S Н = 8,4 + 18/4 = 12,9 м;

Объём здания цеха:

V_зд = (F_общ + 10 % F_общ)S Н = (3081+ 0,1 × 3081) × 12,9 = 43 571 м³;

Объём подсобных помещений:

V_подс = 372 × 3,3 = 1228 м³.

Энергетическая часть проекта цеха

1. Электроэнергия

1.1. Расчёт расхода силовой электроэнергии.

Суммарная установленная мощность электропотреби­телей:

∑ n_уст = N_ср.уст × С_ц = 11,8 × 109 = 1286,2 кВт;

Суммарная активная мощность на шинах низкого напряжения:

∑ n_а = К_с ∑ n_уст,

где К_с = 0,25…0,32 – коэффициент спроса, учитывающий недо­грузку и неодновременность работы электропотребите­лей;

∑ n_а = 0,25 × 1286,2 = 322 кВт;

Годовой расход силовой энергии цеха:

W_c= ∑n_а · Ф_д.об · К_зо = 322 · 3950 · 0,85 = 465 540 кВт·ч.

1.2. Расчёт расхода электроэнергии на освещение.

Годовой расход электроэнергии на освещение определяется по нормам расхода на 1 м² площади цеха, которые в среднем составляют:

для механических цехов....... g_пр = 0,015...0,022 кВт·ч/м²

для складских помещений.... g_скл = 0,008...0,010 кВт·ч/м²

для бытовых помещений..... g_ак = 0,01 кВт·ч/м²

Продолжительность осветительного сезона в течение года:

r_пр = 2100 ч;

r_скл = r_подс = 500 ч;

W_о.пр = 0,02 × r_пр · (F_общ – F_скл) = 0,02 · 2100 ·2729 = 47 500 кВт·ч;

W_о.скл. = 0,008 · r_скл × F_скл = 0,008 · 500 · 352 = 1408 кВт·ч;

W_о.подс = 0,01 · r_подс × F_подс = 0,01 · 500 · 372 = 1860 кВт·ч.

Годовой расход электроэнергии на освещение

W_о = W_о.пр + W_о.скл + W_подс = 47 500 + 1408 + 1860 = 50763 кВт·ч.

Годовой расход электроэнергии в целом по цеху.

W = W_с + W_о = 465 540 + 50 763 = 516 303 кВт·ч.

2. Сжатый воздух

Расход воздуха Q₁ на зажим деталей в пневматических приспособлениях при давлении p = 6 ат составляет 0,01 – 0,015 м³/мин на одно пневмоприспособление.

Количество станков, на которых применяются приспособления с пневматическими зажимами составляет 10 – 20 % от общего количества станков в цехе.

Средний расход сжатого воздуха Q₂ на обдувку деталей, приспособлений и рабочих мест на одно сопло составляет 0,0125 м³/мин при давлении воздуха p = 3 ат.

Количество станков снабжённых соплами составляет 5 – 10 % от общего количества станков в цехе.

Общий среднечасовой расход сжатого воздуха:

S Q_ср = 60 (Q₁ × 0,2 С_ц + Q₂ × 0,1 С_ц) = 60 × 109 × (0,015× 0,2 + 0,0125 × 0,1) =

= 28 м³/ч;

Действительный среднечасовой расход сжатого воздуха:

Q_д=1,5S Q_ср=1,5× 28= 42 м³/ч;

где 1,5 – коэффициент, учитывающий выполнение непредусмотренных работ и утечки в сети сжатого воздуха.

Годовой расход сжатого воздуха:

Q_с.в = Q_д × Ф_д.об × К_зо = 42 × 3950 × 0,75 = 124 425 м³/год.

3. Вода

3.1. Вода для технологических целей.

3.1.1. Для промывки деталей среднечасовой расход воды:

Q_вод1 = ,

где Q₁ = 1,5...2,5 – ёмкость всех ванн для промывки, (м³);

t = 32...82 – время между сменами воды в ваннах, (ч).

Q_вод1 = = 0,042 м³/ч.

3.1.2. Для приготовления эмульсии вода берётся из расчёта 4 л в смену на один металлорежущий станок.

Среднечасовой расход воды:

Q_вод2 = = = 0,055 м³/ч;

Общий расход воды на производственные нужды по цеху за год составит:

Q_вод.т = (Q_вод1 + Q_вод2) × Ф_д.об × К_зо;

Q_вод.т = (0,042 + 0,055) × 3950 × 0,75 = 287,4 м³/год.

3.2. Вода для хозяйственных нужд.

Расход воды для хозяйственных нужд устанавливается из расчёта 25 л в день на каждого работающего. На каждого пользующегося душем (70 % Р_ц) норма составляет 40л на одну процедуру.

Q_вод.х = = = 1,22 м³/ч;

Годовой расход воды на хозяйственные нужды:

S Q_вод.х = Q_вод.х × Ф_д.р = 1,22× 1800 = 2196 м³/год;

Годовой расход воды в целом по цеху:

Q_вод = Q_вод.т + Q_вод.х = 287,4 + 2196 = 2483,4 м³/год.

4. Пар

Пар расходуется на подогрев воды в моечных машинах и в ваннах для промывки деталей, для приготовления эмульсии, а также для отопления и вентиляции.

4.1. Пар для технологических целей.

Норма расхода пара на технологические нужды принимается из расчёта 58 кг/ч на 1 м³ воды, нагреваемой до 80 градусов.

Годовая потребность пара на технологические нужды:

Q_п.т = = = 49 383 т/год.

4.2. Пар для отопления и вентиляции.

Годовая потребность пара на отопление и вентиляцию определяется по формуле:

,

где g_п = 25…35 – расход тепла на 1 м³ здания, (ккал/ч);

Н = 4320 – количество часов в отопительном периоде, (ч/год);

V – объём цеха, (м³);

т/год.

Годовой расход пара в целом по цеху:

Q_п = Q_п.т + Q_п.х = 49 383 + 12 200 = 61 583 м³/год.

5. Смазочные материалы и охлаждающие жидкости

Годовой расход масел для смазки оборудования в тоннах:

Q_м = ;

где q_м = 0,44 – расход масла на один станок, (кг/сутки);

Q_м = = 14,7 т/год;

Годовой расход эмульсола в килограммах:

Q_э = ;

где q_э = 200 – расход эмульсола на один станок, (г/сутки);

Q_э = = 6693 кг/год;

Сводная таблица годовой потребности цеха

по отдельным видам энергии

Организационно – экономическая часть

Организация производства в механическом цехе

Механический цех по изготовлению корпуса демпфера относится к группе основных производственных подразделений машиностроительного предприятия.

Цех в соответствии с производственной структурой специализируется на выполнении обработочной стадии основного производственного процесса.

В проектируемом цехе имеется пять механических производственных участков, построенных по предметной форме.

Расположение оборудования на детально разрабатываемом участке принято по технологическому процессу, что сокращает время транспортировки деталей и создаёт реальную предпосылку для внедрения поточного метода организации производства.

При таком построении участков создаются более благоприятные условия для внедрения нового высококачественного оборудования.

Каждый производственный участок, за которым закреплено изготовление определённой продукции полностью отвечает за её выпуск в срок, в заданном объёме и соответствующего качества (см. рис. 1).

К вспомогательным структурным подразделениям цеха относятся участки:

- ремонта технологической оснастки;

- ремонта оборудования;

- заточки режущего инструмента.

В состав обслуживающих подразделений входят:

- кладовые;

- внутрицеховой транспорт;

- пункты технического контроля.