Проектирование сварочных цехов
презентация к уроку

Слайд 1

Слайд 2

Глава 1. Общие сведения 1.1 Элементы производства и задачи его проектирования Сварочное производство – совокупность процессов, образующих самостоятельную законченную технологию изготовления сварочной продукции. С о с т ав о с н овных э л е м е нт о в п р о и зв о д с тва : материалы для изготовления заданной продукции; оборудование; энергия; рабочие. Состав дополнительных элементов производства: техническая документация производственного процесса; пространство для рационального размещения основных элементов производства; схема рациональной организации и управления производством.

Слайд 3

О с н о в н ые з а д а ч и п р о е ктир о в а н и я: • • • Разработка технологического процесса; Определение требуемого качественного и количественного состава всех необходимых элементов производства; Разработка плана рационального размещения в проектируемом цехе всего качественного и количественного состава элементов производства; Определение необходимых капитальных затрат и себестоимости продукции.

Слайд 4

1.2 Типы и характеристики сварочного производства Единичное и мелкосерийное Отличается высокой и неустойчивой номенклатурой изделий. В производственном процессе применяют универсальное оборудование. Используется общецеховой транспорт. Серийное Номенклатура выпускаемых изделий ограниченна и устойчива. Изделия производят периодически повторяющимися партиями на специализированных участках с применением универсального оборудования. Используется общецеховой и напольный транспорт. Крупносерийное Номенклатура выпускаемых изделий ограниченна и устойчива. Изделия производят периодически повторяющимися крупными партиями на специализированных участках, механизированных переменно-поточных линиях. В производственном процессе применяют специализированное оборудование. Используется подвесной и напольный транспорт. Массовое Отличается весьма устойчивой номенклатурой выпуска продукции, включающей один тип изделий в большом количестве. Изделия производятся с постоянным ритмом потока на комплексно-механизированных и автоматических поточных линиях с применением специального транспорта.

Слайд 5

1.3 Состав и последовательность разработки т е х нол о гиче с к ой и т р а н спортн о й ч а с ти п р оек т а ц е х а • • • • • • Уточнение заданной программы производства; Разработка технологического процесса изготовления изделий; Определение требуемого состава производственного оборудования, рабочих мест и работающих; Определение потребности в материалах и энергии; Определение необходимых площадей для размещения всех элементов производства; Определение капитальных затрат; Определение технико-экономических показателей.

Слайд 6

1 .4 Р е ж им р а б о т ы и г о д о вы е ф о н ды в р емен и р а б очих и о б о р у дования Номинальный рабочий фонд времени – время, которое может быть посвящено работе в текущем году. Д ей с твит е л ьны й ф о нд в р е м е ни – в р е мя , к оторое ч е л о в е к о б яз а н трудиться, а оборудование работать. Действительный фонд времени зависит от коэффициента потерь: F д = F н – k п , где k п – коэффициент потерь, равный времени на отпуск для рабочих и времени на ремонт для оборудования.

Слайд 7

1 .5 О б щие т р е б о вани я к п р ое к т ам с в ар о чных производств О снов н ы м тре б ован и е м является вс е м ер н ое сни ж е н и е с т оим о с ти с т р оите л ь с тва и е г о п р ое к тир о вани я з а с ч е т : унификации объемно-планировочных и конструктивных решений; значительного сокращения количества типоразмеров строительных конструкций; блокировки и кооперирования родственных предприятий и цехов; сокращения сроков проектных работ и продолжительности строительства.

Слайд 8

Г л а в а 2 . В л ияние к о м пле к сной м е х аниза ц ии и а в т о м а тиз а ци и п р о извод с т в а н а е г о п л ан и ров к у и э к о н о мичес к ую э ф ф е кти в н о с ть 2.1 Пути и эффективность механизации и а в т о м а тиз а ци и п р о извод с т в а Последовательные ступени механизации и автоматизации производства: • Ч а с т и чна я м е х а н и з ац и я Некоторые рабочие операции процесса производства механизированы • П о л н ая м е х а н и з ац и я Все операции процесса производства: технологические, контрольные, подъемно- транспортные механизированы • Ч а с т и чна я а в т о м ат и з ац и я Отдельные операции выполняются автоматически • К о м п л е к с н а я м е хан и з ац и я Осуществление организационно-технических мероприятий по достижению одинаковой и согласованной по времени производительности всех звеньев полностью механизированного и частично автоматизированного процесса • К о м п л е к с н а я а в т о м ат и з ац и я Выполнение всех операций процесса комплексно-механизированного производства, включая его регулирование и управление, автоматизировано; рабочие только наблюдают

Слайд 9

Зад а ч и м е х а н и заци и и а в то м а т из а ци и : увеличение производительности; сокращение общего количества технологических операций; сокращение числа контрольно-приемочных операций; уменьшение трудоемкости процесса производства; повышение качества; сокращение рабочих; значительное уменьшение площадей; сокращение длительности производственного цикла; снижение стоимости продукции; ускорение оборачиваемости оборотных средств и уменьшение необходимой для производства суммы этих средств.

Слайд 10

Г л а в н ы е н а п равл е ния в ра з р аботке п р оек т ов: Механизация и автоматизация основных технологических операций; Механизация и автоматизация вспомогательных операций; Механизация и автоматизация подъемно-транспортных операций; Автоматизация управления производственным потоком. Наиболее совершенная и передовая форма – поточное производство .

Слайд 11

2.2 Теоретические основы проектирования и расчетные параметры поточных линий Такт выпуска – величина промежутка времени между выпуском одного и выпуском изготовляемого непосредственно за ним другого такого же изделия. t = Ф / П , где Ф – действительный годовой фонд времени оборудования или рабочих мест, П – число изделий, обрабатываемых или собираемых и свариваемых в течение года на поточной линии.

Слайд 12

Рит м п о т ока – расче т ный пром е ж у т ок вре м ен и м е жду пульсирующими п о следовательны м и п ер ед а чам и с одно г о рабочего м е с т а на д р у г ое р авных к о л иче с тв n одина к ов о й продукции. r = tn Ритм выпуска продукции определяет пропускную способность поточной линии или производительность в единицу времени. n t = 1 / t = П / Ф , шт./ед.времени

Слайд 13

Длительность производственного цикла изготовления изделия: t ц = τ / n р , где τ – трудоемкость сборочно-сварочных работ; n Р – число рабочих, принимающих одновременное участие в этой работе. Ф р о н т р а б о т , при х о дящи й ся н а о д ного рабочего, принима ю щего участие в изготовлении изделия: l u = L u / n р , где Lu– общий фронт работ изделия.

Слайд 14

Глава 3. Определение проектируемого состава основных элементов производства 3.1 Рациональный выбор и расчет требуемого состава оборудования и оснастки О с н овные к ритерии в ы бор а : Техническая характеристика оборудования должна отвечать всем требованиям той операции, выполнение которой происходит на данном оборудовании; Наибольшая эксплуатационная надежность; Относительная простота обслуживания; Наибольший коэффициент полезного действия; Наименьшее потребление энергии при эксплуатации; Наименьшие габаритные размеры; Наименьшая возможная масса; Наименьшая сумма первоначальных затрат на приобретение и монтаж.

Слайд 15

ОБОРУДОВАНИЕ С помощью основного оборудования осуществляется непосредственно процесс сварки. Всп о мог а т е льно е обо р у д о ва н ие в ы по л ня е т вспомог а т е льны е ф ункции, необходимые для осуществления сварочных операций. Комплексное оборудование = основное + вспомогательное. Основное Вспомогательное Комплексное РДЭС УППи 1кл. Мех. св. УПСА 1а кл. Авт. св. УПСв 1б кл. Спец. УСБи 2кл. … 9кл.

Слайд 16

3.1.1 Основное или сварочное оборудование 1 . О б о р у д о в а н и е дл я Р ДЭ С : трансформаторы для обеспечения рабочих мест переменным сварочным током – однопостовые и многопостовые; выпрямители и преобразователи для обеспечения рабочих мест постоянным сварочным током – однопостовые и многопостовые; специальные источники питания О б о р у д о в а н и е д л я п о л у а в томатич е с к ой с в а р к и: для сварки в среде защитных газов; для сварки под слоем флюса; специализированное оборудование; специальное оборудование О б о р у д о в а н и е д л я а в т о м а тичес к о й с в а рк и : установки для сварки в защитных газах; установки для сварки под слоем флюса; установки для других способов сварки; специальные установки.

Слайд 17

3 . 1 .2 В с п о м огат е льно е о б о р у д о ва н ие Наименование Тип оборудования Сборка и сварка конструкций и изделий А – простейшие переносные приспособления; Б – неповоротные сборочные стенды и кондукторы; В – неповоротные сборочно-сварочные стенды и кондукторы; Г – поворотные сборочно-сварочные стенды; Д – сборочно-сварочные комбайны Установка, поворот и вращение свариваемых изделий А – неповоротные устройства; Б – кантователи и позиционеры; В – сварочные вращатели и манипуляторы; Г – роликовые стенды; Д – поворотные столы; Е - автооператоры Установка и п е р е мещение сварочной аппаратуры А – несущие подъемно-поворотные колонки; Б – сварочные тележки; В – специальные устройства для перемещения сварочной головки

Слайд 18

3 . 1 .3 К о м плекс н ое о б о р у дование 1 группа: 1, 1а, 1б классы – механическое оборудование 1 класс – установки, механизмы, устройства, которые выполняют функции поворота перемещения, вращения сварочных изделий или перемещения сварочной аппаратуры и сварщика. 1а класс – устройства, механизмы, машины, с помощью которых осуществляется перемещение сварочных изделий по операциям, рабочим местам или между участками, т.е. местный транспорт; 1 б к л а сс – у с тр о й с тва и у с т ановки, предназн а че н н ы е д л я с б орки, перемещения и установки сварочных изделий.

Слайд 19

2 группа: 2 – 5 классы – сварочное оборудование к л а с с – сварочные по л у а в т о ма т ы; класс – универсальные установки для сварки и наплавки; класс – специализированные установки для сварки и наплавки; 5 класс – специализированные установки для сварки и наплавки с элементами автоматического управления.

Слайд 20

3 группа: 6 – 9 классы – сборочно-сварочное оборудование к л а с с – с б ор о чн о - сварочные у с т ановки или с т анки; класс – сборочно-сварочные установки или станки с элементами автоматического управления; класс – механизированные линии (может входить оборудование 1, 1а, 1б, 2, 3, 4 классов + отдельные элементы, которые необходимы для связи оборудования разных классов); класс – автоматические линии (5 – 7 классы; дополнительно оснащаются обратными связями: имеют в своем составе оборудование для автоматического регулирования параметров линии).

Слайд 21

Количество различных типов сборочных стендов, сварочных установок и другого оборудования и оснастки рассчитывается по формуле: n = Т / Ф , где Т – годовая трудоемкость операции, для которой производится расчет, час.; Ф – действительный годовой фонд времени оборудования, час. П р о ект н ы й к о э ффици е нт з а г р уз к и о б о р у д о вани я : kз = n р . / n пр . , где n Р. – расчетное число оборудования, n ПР. – принятое (округленное).

Слайд 22

3 .2 О п ред е лени е п о т р ебно с ти в м а т е р и а л ах и энергии Материалы, необходимые для выпуска продукции, делятся на две группы: Основные (входящие в состав изготавливаемых изделий) Металл, электроды, проволока и т.д. Вспомогательные (затрачиваемые при изготовлении, но не входящие в состав изготавливаемых изделий) Флюсы, газы, топливо и т. д. Годовая потребность цеха в материалах служит исходными данными для расчета площадей складов и кладовых, а также для составления калькуляции стоимости продукции.

Слайд 23

3 . 2 . 1 Р ас х од м а т ериа л а Количество проката каждой группы сортамента определяют: где ∑д пр. – сумма чистой массы деталей, предусмотренных к изготовлению из металла данного сортамента; р от. – количество отходов проката (2 – 8%). , о т . п р . р . 1  0 , 0 1 р д пр . G  

Слайд 24

3 . 2 .2 Р а с х од э л е к тродов Годовая потребность в электродах для ручной дуговой сварки на заданную программу при детальных расчетах: где G Н – масса наплавленного металла на одно изделие, кг; П – число изделий на готовую программу; k Э – отношение массы электродного покрытия к массе электродной проволоки (при укрупненных расчетах k Э =0,4); k П – коэффициент перехода металла из электрода в шов, учитывающий потери на угар и разбрызгивание. i ý G ý   i  k  Ï   1  k   ,    G í Ï

Слайд 25

Для разных электродов: k П = 0,65 – 0,75 – электродная проволока с тонким покрытием; k П = 0,8 – 0,95 – электродная проволока с толстым покрытием; k П = 0,92 – 0,99 – электродная проволока для автоматической сварки под флюсом; k П = 0,95 – 0,98 – электродная проволока для сварки в углекислом газе и аргоне. Годовая потребность в электродной проволоке для автоматической дуговой сварки под флюсом определяют по той же формуле при k Э =0.

Слайд 26

3 . 2 .3 Р а с х од ф л ю с а Расход флюса для автоматической и полуавтоматической дуговой сварки: G ф / G э , где G ф – расход флюса; G э – расход электродной проволоки. G ф / G э =1,1 – 1,8 – при обычных производственных условиях; G ф / G э = 1 – 1,1 – при автоматической дуговой сварке; G ф / G э = 1,2 – 1,4 – при полуавтоматической дуговой сварке; G ф / G э = 2,7 – 3 – при полуавтоматической сварке с электрозаклепками; G ф / G э = 0,05 – 0,1 – при электрошлаковой сварке.

Слайд 27

3 . 2 .4 Р а с х од г а з о в п р и д у г о во й с в арке Аргон – 6 – 18 дм 3 /мин.; Углекислый газ – 12 – 24 дм 3 /мин. Остальные вспомогательные обтирочные и смазочные материалы подсчитывают по соответствующим нормам в зависимости от использования оборудования.

Слайд 28

3 . 2 .5 Р а с х од э л е к троэне р гии Р у ч н а я с в а р ка п р и р а б о т е: от сварочных трансформаторов – 12,6 – 14,2 МДж/кг; от однопостового сварочного аппарата постоянного тока с приводом от электродвигателя – 21,6 – 25,2 МДж/кг; - от многопостового сварочного генератора постоянного тока – 36,0 – 39,6 МДж/кг. Автоматическая сварка под флюсом – 10,8–14,4 МДж/кг. Автоматическая и полуавтоматическая сварка – 1,2 – 10,6 МДж/кг. Расход силовой электроэнергии, сжатого воздуха для привода механизмов сварочных станков и аппаратов, а также охлаждающей воды устанавливают по техническим характеристикам выбранного оборудования и степени его загрузки в проектируемом производственном процессе.

Слайд 29

3 .3 О п ред е лени е с о с т ава и ч и с л е н н о с ти работающих Основные производственные рабочие Выполняют технологические операции Сварщики, сборщики,… Вспомогательные По обслуживанию технологического процесса Наладчики, грузчики,… Инженерно-технические работники (ИТР) Руководство Служащие, Счетно-конторский персонал Бухгалтерия, чертежники, конструкторские и технические бюро,… Младший обслуживающий персонал (МОП) Вахтеры, уборщики,…

Слайд 30

Ч и сло р а б очих: списочное Р сп = Т Г / Ф Д , явочное Р я = Т Г / Ф Н , где Т Г – годовая трудоемкость, Ф Д – действительный фонд рабочего времени, Ф Н – номинальный фонд рабочего времени.

Слайд 31

Коэффициент сменности – отношение общего явочного числа рабочих Р Я к явочному числу их в первую смену Р Я1 . kсм = Ря / Ря1 Для сборочно-сварочных работ – k СМ = 1,2 – 1,9. Коэффициент сменности характеризует неравномерность распределения рабочих по сменам в проектируемом цехе.

Слайд 32

Количество других групп рабочих: Вспомогательные рабочие – 25 – 30% от числа производственных рабочих; Инженерно-технические работники – 8% от числа производственных рабочих; Счетно-конторский персонал – 3% от числа производственных рабочих; Младший обслуживающий персонал – 2% от числа производственных рабочих; Контролеры качества продукции – 1% от числа производственных рабочих.