Долгушин В.В., Сай В.А. Основы проектирования цехов машиностроительных заводов

Подождите немного. Документ загружается.

ГОУВПО «Воронежский государственный

технический университет»

В.А. Сай В.В. Бородкин В.Б. Бочаров

В.В. Долгушин

ОСНОВЫ ПРОЕКТИРОВАНИЯ ЦЕХОВ

МАШИНОСТРОИТЕЛЬНЫХ ЗАВОДОВ

Утверждено Редакционно-издательским советом

университета в качестве учебного пособия

Воронеж 2010

УДК 621.757.006.3.001.66(075.8)

Основы проектирования цехов машиностроительных за-

водов: учебное пособие /В.А Сай, В.В Бородкин, В.Б. Бочаров,

В.В Долгушин.- Воронеж: ГОУВПО «Воронежский государст-

венный технический университет», 2010. - 176 с.

В учебном пособии изложены общие сведения и даны

основные понятия по проектированию промышленных пред-

приятий, промышленных зданий и элементов промышленного

строительства, а также изложены теоретические основы про-

ектирования цехов машиностроительных заводов.

Издание соответствует требованиям Государственного

образовательного стандарта высшего профессионального об-

разования по направлению 151000 «Конструкторско-

технологическое обеспечение автоматизированных машино-

строительных производств», специальности 151001 «Техноло-

гия машиностроения», дисциплине «Проектирование машино-

строительного производства».

Предназначено для студентов всех форм обучения/

Учебное пособие подготовлено в электронном виде в

текстовом редакторе MS Word XP и содержится в файле

«Уч.пос. ПМП.doc», объем файла 4,3 Мб.

Табл. 15. Ил. 68. Библиогр.: 14 назв..

Научный редактор канд. техн. наук, доц. О.Н. Кириллов

Рецензенты: кафедра автоматизации производственных

процессов ВГЛТА (зав. кафедрой д-р

техн. наук, проф. В.С. Петровский);

зав. кафедрой НГ и МЧ ВГТУ д-р техн. на-

ук, проф. А.В. Кузовкин.

Долгушин В.В., 2010.

государственный технический

университет», 2010

ВВЕДЕНИЕ

Машиностроение является основой технического пере-

вооружения всех отраслей народного хозяйства. В настоящее

время повышаются требования к качеству продукции машино-

строения, ее разнообразию. Интенсивное развитие техниче-

ских средств вызвало необходимость совершенствования ме-

тодики проектирования и создания на ее основе новых высо-

коэффективных предприятий. При этом особое значение при-

дается реконструкции действующих производств при исполь-

зовании современного оборудования и средств управления

всеми этапами производственного процесса. Основой проекта

участка, цеха в целом является детально разработанная техно-

логическая часть, что определяет главную роль инженера-

технолога в процессе проектирования механосборочных про-

изводств. Решение вопросов всех остальных частей проекта

(строительной, энергетической, санитарно-технической и др.)

подчинено требованиям технологического процесса, который

и определяет содержание задания для разработки этих частей

проекта.

Основная цель данного курса состоит в подготовке спе-

циалистов к реализации разработанных производственных

процессов при внедрении нового оборудования, техническом

перевооружении, реконструкции производства и создании но-

вых цехов.

Круг задач, стоящий перед проектировщиком, не ограни-

чивается только умением проектировать технологические про-

цессы; он должен решать весь комплекс вопросов, связанных с

построением производственного процесса: хорошо разбирать-

ся в экономике, организации и управлении производством, в

вопросах технического, материального, инструментального и

ремонтного обслуживания и др. Необходимость разрешения

таких вопросов возникает как на заводе, так и в проектных ор-

ганизациях.

Задачи проектирования участков и цехов весьма обшир-

ны, сложны и многообразны, особенно если учесть масштабы

современного производства и уровень техники. Это требует от

проектировщика широкого кругозора и глубоких знаний раз-

личных дисциплин.

Для этого необходимо знать современные методы проек-

тирования механосборочного производства, основанные на по-

следних научных и технических данных, а также принципы

построения автоматизированных производственных процес-

сов, обеспечивающих высокую производительность и технико-

экономическую эффективность. При проектировании произ-

водственного процесса, протекающего в механосборочных це-

хах, особое внимание следует уделять взаимосвязи этапов, в

результате которых получается готовое изделие, количествен-

ных и качественных изменений объекта производства, а также

основных и вспомогательных производственных систем и со-

вокупности итераций при проектировании.

В данном учебном пособии представлены общие сведе-

ния и основные понятия по дисциплине «Проектирование ма-

шиностроительного производства» в соответствии с требова-

ниями государственного образовательного стандарта высшего

профессионального образования по подготовке дипломиро-

ванного специалиста направления 151000 "Конструкторско-

технологическое обеспечение автоматизированных машино-

строительных производств" по специальности 151001 "Техно-

логия машиностроения", цикл «Специальные дисциплины»

(СД-03).

1. ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ ПО ПРОЕКТИРОВАНИЮ

МАШИНОСТРОИТЕЛЬНОГО ПРОИЗВОДСТВА

1.1. Организация капитального строительства

Капитальное строительство - отрасль материального про-

изводства, включающая в себя проектные и научно- исследо-

вательские организации; заводы, производящие строительные

конструкции и механизмы; строительные и монтажные органи-

зации, занимающиеся строительством и вводом в действие но-

вых или реконструируемых заводов промышленности.

Строительство промышленного предприятия ведется от-

дельными этапами. В начале проводятся изыскательные, гео-

логоразведочные и научно-исследовательские работы, на осно-

ве которых разрабатывается проектно-сметная документация.

Затем осуществляется строительство предприятия, включаю-

щее в себя прокладку автомобильных и железных дорог, воз-

ведение объектов и дополнительных строительных баз. Закан-

чивается строительство вводом в эксплуатацию нового пред-

приятия.

В нашей стране существуют два способа ведения строи-

тельства хозяйственный и подрядный. При хозяйственном спо-

собе строительство ведется силами самих заводов, а при под-

рядном – силами специальных строительно-монтажных орга-

низаций.

Хозяйственным способом строительство ведется, как

правило, при относительно небольшой реконструкции завода

или строительстве новых цехов. Подрядный способ обладает

большими возможностями, так как специализированные

строительные организации располагают более квалифициро-

ванными кадрами, разнообразной строительной техникой и

имеют значительный опыт строительства.

Ведение строительства возможно лишь при наличии тех-

нического проекта (ТП), определяющего объем строительства

и его стоимость. Разработка ТП на строительство новых и ре-

конструкцию действующих предприятий осуществляется от-

раслевыми государственными проектными и научно-

исследовательскими институтами с учетом технико- экономи-

ческих обоснований (ТЭО).

Решения о проектировании и строительстве предприятий

и сооружений принимаются исходя из схем развития и разме-

щения соответствующих отраслей народного хозяйства и про-

мышленности, схем развития и размещения производительных

сил по экономическим районам, а также на основе ТЭО, под-

тверждающих экономическую целесообразность и хозяйствен-

ную необходимость проектирования и строительства предпри-

ятий.

На проектные организации возлагается ответственность

за обеспечение высокого технического уровня и экономиче-

ской эффективности предприятий.

1.2. Выбор места для строительство завода

Выбор места (площади) для строительства завода осуще-

ствляется на основе документа «Положения о порядке выбора

района и пункта строительства новых промышленных пред-

приятий и об основных показателях технико-экономического

обоснования размещения предприятий» в соответствии со

схемами развития народного хозяйства, в частности авиацион-

ной техники.

Для выбора площадки создается комиссия, состоящая из

представителей всех заинтересованных учреждений и ве-

домств. Прежде чем выбрать площадку, комиссия знакомится с

предварительными данными о проектируемом предприятии, а

именно: с предполагаемой стоимостью и масштабом строи-

тельства, с расчетным количеством будущего завода, с потреб-

ностями в сырье, энергии и транспорте, с параметрами жилого

массива и т.п. Ознакомившись с материалами, комиссия наме-

чает несколько возможных площадок для строительства пред-

приятия.

Проектируемые предприятия следует размещать в про-

мышленном узле (в группе предприятий) с организацией для

них общих объектов вспомогательных производств и хозяйств,

инженерных сооружений и коммуникаций. Расположение

площадки, а следовательно, и будущего предприятия, должно

предусматривать возможность расселения рабочих и служащих

в городе или поселке. При этом время, затрачиваемое на доро-

гу от места жительства до работы, не должно превышать 45

минут.

Особое внимание должно быть уделено вопросам охраны

окружающей среды. При выборе площадки для нового завода

составляют специальный план местности, выполняемый на то-

пографической основе. На план наносят варианты площадок с

привязкой их к географическим координатам, транспортные

пути, акватории и пристани, линии электропередач, теплотрас-

сы, населенные пункты, реки, озера и др.

Необходимо также учитывать климатические и топогра-

фические условия, инженерно-геологическую характеристику

территории, возможность очистки сточных вод, наличие ис-

точников водоснабжения и сетей энергоснабжения, обеспече-

ние железнодорожным, автомобильным, водным и даже авиа-

ционным транспортом.

Климатические условия местности характеризуются мак-

симальными, минимальными и средними температурами каж-

дого месяца года, а также направлением, повторяемостью и

скоростью ветра в разные периоды года, т.е. так называемой

«розой ветров» (см. рис. 1.1).

Рис. 1.1. «Роза ветров»: а) – зимой; б) – летом.

Знание климатических условий необходимо для расчета

отопления и вентиляции новых зданий. В целях обеспечения

проветривания внутризаводских проездов предприятия целе-

сообразно располагать продольной осью параллельно направ-

лению господствующих в зимний период ветров или под углом

к ним не более 20 - 45°. Наиболее предпочтительная форма

площадки - прямоугольник с соотношением сторон 1:2 или 2:3.

Рельеф и инженерно-геологическая характеристика мест-

ности должны отвечать следующим требованиям:

1) максимальный уклон территории - 5%; минимальный -

0.3% (для обеспечения стока атмосферных вод);

2) максимальный уклон территории в направлении, па-

раллельном направлению железнодорожных путей - 0, 5% (при

большем уклоне резко возрастает объем земляных работ и ус-

ложняется организация межцехового транспорта);

3) грунты на территории выбранной площадки должны

быть (во всяком случае, предпочтительно) однородного геологи-

ческого строения с нормативным давлением не менее 15 Н/см

;

4) среднее превышение поверхности площадки над от-

меткой наивысшего уровня грунтовых вод должно быть не ме-

нее 7 м (для устранения возможности затопления подземных

сооружений предприятия);

5) промышленные площадки необходимо располагать выше

расчетного горизонта паводковых вод не менее чем на 0, 5 м (за

расчетный горизонт принимают наивысший уровень воды с веро-

ятностью повторения один раз в 100 лет).

Особое внимание при выборе площадки под строитель-

ство уделяется транспорту. Различают внешний и внутриза-

водской транспорт. Внешний транспорт обеспечивает связь

предприятия с местами получения сырья и деталей, отправку

готовой продукции и удаление отходов производства. Внутри-

заводской транспорт выбирают из расчета мощности грузо-

оборота и характера перемещаемого груза.

При выборе площадки учитывают внешний транспорт и

условия примыкания подъездных путей к железнодорожным

путям и автомобильным дорогам общего пользования. Кроме

того, тщательно изучают энергетическую базу района строи-

тельства. В результате всестороннего рассмотрения всех вари-

антов площадок под строительство предприятия останавлива-

ется на одном - оптимальном.

1.3. Генеральный план завода и грузопотоки

Генеральный план завода представляет собой чертеж,

выполненный в масштабе 1:2000 или 1:1000. На чертеже

должно быть изображено расположение всех зданий и соору-

жений завода, рельсовых и безрельсовых дорог, подземных и

наземных инженерных сетей, увязанных с рельефом и благо-

устройством территории предприятия и ситуационным планом

района строительства. Генеральный план завода является ос-

новным документом, в соответствии с которым в процессе

строительства осуществляется размещение всех производст-

венных и вспомогательных зданий и сооружений. Генеральные

планы заводов разрабатываются на основе инструкции СНиП

11-М 1-71 с учетом добавлений, изложенных в постановлении

Госстроя СССР от 29 декабря 1973 г. В генеральном плане

должно найти отражение рациональное решение горизонталь-

ного и вертикального расположения зданий и сооружений.

Для правильной разработки генерального плана завода

необходимо знать функциональную связь между всеми его

подразделениями. С этой целью составляют технологическую

схему производства, которая позволяет определить последова-

тельность производственного процесса и установить рацио-

нальное расположение сооружений и направление грузовых

потоков. Технологическая схема генерального плана должна

учитывать перспективу развития технологического процесса,

организации производства и транспорта, а также возможность

дальнейшей реконструкции завода в целях поддержания его

производства на высоком техническом уровне.

В зависимости от технологического процесса, вида про-

дукции и выбранной площадки застройки применяют продоль-

ную, поперечную и комбинированную схемы грузопотоков.

Продольная схема предусматривает движение грузов

(материалов и полуфабрикатов) вдоль длинной оси последова-

тельно расположенных в соответствии с технологическим

процессом зданий цехов и требует удлиненных площадок.

При поперечной схеме грузы перемешаются перпендику-

лярно длинной оси зданий, установленных в соответствии с

технологическим процессом, с помощью безрельсового и под-

весного межцехового транспорта Поперечная схема требует

квадратных или достаточно широких площадок.

Комбинированная схема предполагает движение грузов в

поперечном и продольном направлениях. Это наиболее рас-

пространенная схема.

Для наглядности грузопотоки завода представляют в ви-

де схемы, показывающей их направление и перемещение и по-

зволяющей определить потребность в конкретных видах

транспортных средств (см. рис. 1.2.).

Рис. 1.2. Схемы грузопотоков:

а) – продольная; б) – поперечная; в) – комбинированная.

Решения генерального плана должны быть обоснованы

соответствующими технико-экономическими показателями:

плотностью застройки, коэффициентами использования терри-