ОСНОВЫ ПРОЕКТИРОВАНИЯ СВАРОЧНЫХ ЦЕХОВ

РАСЧЕТЫ ПЛОЩАДЕЙ И ПЛАНИРОВКА СБОРОЧНО-СВАРОЧНЫХ ОТДЕЛЕНИЙ И УЧАСТКОВ

При разработке плана отделений узловой и общей сборки и сварки основным является определение требуемого числа пролетов и необходимых размеров каждого из них — длины, ширины и высоты. Эти параметры, принятые приближенно при составлении компоновочной схемы цеха, подлежат уточнению в процессе подробной разработки технологического плана с учетом рекомендуемых размеров пролетов по нормам технологического проектирования (табл. 24).

При детальном проектировании основным методом уточнения указанных параметров плана отделений сборки и сварки служит последовательное (по ходу выполнения технологического про­цесса) размещение на плане принятого по расчету количества обо­рудования, сборочно-сварочных стендов и других рабочих мест. При этом стремятся не только обеспечить прямоточность производ­ства и наиболее рациональную специализацию работ в каждом пролете, но также достигнуть наилучшего использования грузо­подъемности транспортных средств (главным образом козловых либо мостовых кранов). Для этого все отдельные производственные участки в проектируемых сборочно-сварочных отделениях распо­лагают на плане (не нарушая прямоточности производства) в раз­личных пролетах в зависимости от массы изготовляемых сборочных единиц" (изделий). В результате такого размещения в одних про­летах группируют участки, производящие тяжелые, а в других — легкие сборочные единицы (изделия). После этого грузоподъемность транспортных средств назначают в соответствии с наибольшей массой сборочных единиц (изделий), изготовляемых в каждом данном пролете, либо в соответствии с наибольшей массой транс­портной партии (в случаях изготовления мелкой продукции).

Кроме того, при разработке планов сборочно-сварочных отделе­ний руководствуются описанными ниже практическими правилами и соображениями методического характера для определения нуж­ных числа, ширины и длины пролетов в зависимости от выбранной типовой схемы планировки цеха (см. п. 30), а также для рациональ­ного размещения элементов производства в каждом пролете.

Число пролетов уточняют на основе наиболее рациональной специализации располагаемых в них сборочно-сварочных работ. При этом различают следующие характерные в методическом отношении случаи.

А. Типовая схема компоновки цеха с продольным направле­нием производственного потока изображена на рис. 31. В этой схеме процессы как узловой, так и общей сборки и сварки каждого изделия расположены в одних и тех же продольных пролетах, спе­циализация которых осуществляется по производству отдельных типов заданных для изготовления изделий. В связи с этим для

рассматриваемой схемы планировки цеха необходимое число про­летов зависит от количественного соотношения заданных к про­изводству изделий разных типов. В таком случае требуемое число пролетов можно приближенно оценить на основе их специализации с уточнением его в процессе последующего размещения оборудова­ния и рабочих мест на плане проектируемого цеха.

Б. Типовая схема компоновки цеха со смешанным направле­нием производственного потока изображена на рис. 32 и 33. В этой схеме в заключительном поперечном пролете последова­тельно расположены позиции (рабочие места) процесса общей сборки и сварки изготовляемого изделия. В продольных пролетах, примыкающих к этому поперечному пролету, размещены про­цессы изготовления отдельных сборочных единиц, предназначае­мых для каждой определенной позиции общей сборки и сварки. При этом в целях обеспечения прямоточности всего производственного процесса линии рабочих мест, изготовляющие отдельные сбороч­ные единицы, должны непосредственно примыкать к тем позициям процесса общей сборки и сварки, на которых эти сборочные еди­ницы предусмотрены к использованию (рис. 39).

Таким образом, в рассматриваемой планировке сборочно-сва­рочных отделений поперечный пролет специализирован по выпол­нению общей сборки и сварки изготовляемого изделия, а продоль­ные пролеты отделения узловой сборки и сварки специализированы по производству отдельных видов сборочных единиц того же изделия.

Для рассматриваемой планировки цеха необходимое число про­летов ппр отделений узловой сборки и сварки, в зависимости от предусмотренного числа пп03 позиций процесса общей сборки и сварки, принимают равным ппр = пП03 : /гпоз, где /еП03 — среднее число позиций процесса общей сборки и сварки, располагаемых против каждого пролета узловой сборки и сварки, обычно нахо­дится (см. рис. 39) в пределах 1—2. При этом меньшие значения kn03 соответствуют производству крупногабаритных, а большие значения knos — производству малогабаритных сборочных единиц изделий.

В. Типовая схема компоновки цеха с волновым расположением производственного потока (см. рис. 35), как правило, включает по одному пролету в каждом отделении цеха. Редкие исключения из этого правила определяются только путем размещения обору­дования и рабочих мест на плане цеха.

Г. Типовая схема компоновки цеха с петлевым направлением производственного потока (см. рис. 36) обычно включает от одного до двух пролетов в каждом отделении цеха. Необходимых уточне­ний нужного числа пролетов для каждого отделения цеха, проекти­руемого по этой схеме, достигают путем размещения оборудования и рабочих мест на плане цеха.

Д. Типовая схема с продольно-поперечным направлением про­изводственного потока (см. рис. 34). Нужное число пролетов для каждого отделения цеха, проектируемого по этой схеме, устанав­ливают аналогично описанному выше для схемы цеха с продоль­ным направлением производственного потока.

Расчетные числа пролетов, получаемые в описанных выше слу­чаях, уточняют при последующей планировке оборудования и рабо­чих мест в пролетах отделений узловой и общей сборки и сварки проектируемого цеха.

Ширину каждого пролета, принятую в компоновочной схеме, уточняют путем составления проверочных эскизов планировки рабочих мест в пролете и последующих подсчетов суммы размеров ширины рабочих мест и проходов и проездов между ними. При этом планировку оборудования, сборочно-сварочных рабочих мест и размещаемых в непосредственной близости к последним складоч­ных мест для поступающих в сборку деталей и сборочных единиц выполняют рядами, располагаемыми вдоль пролета. Число таких рядов или линий рабочих мест JI в каждом пролете может быть различным. Однако наиболее употребительно двухрядное располо­жение линий рабочих мест (J1 = 2), целесообразность которого обосновывается следующими соображениями.

Рис. 40. Варианты расположения рабочих мест и обслуживающих проездов в про­летах цеха:

1 — сборочно-сварочный стенд; 2 — сварочная кабина; 3 — сборочно-сварочный кантователь; 4 — складочные места

Рис. 41. Схема расположения рабочих мест для подсчетов требуемой ширины пролета с размещением складочных мест:

а — между рабочими местами; б — по фронту рабочих мест; 1 — сборочно-сва­рочный стеллаж; 2 — сварочная кабина; 3 — сборочно-сварочный стенд; 4 — складочные места

На рис. 40 представлены четыре варианта расположения в пролетах линий рабочих мест с обслуживающими их проездами. В каждом пролете (/—IV) с возрастанием JI увеличивается его требуемая ширина Ьлр и, что особенно важно, изменяется исполь­зование площади пролета. В самом деле, если положить, что ши­рина полезной площади Ьл, занятой линией рабочих мест, прибли­зительно равна ширине вспомогательной площади, занятой про­ездом, то использование площади составит (в %)

1......................................................................... (Ь„: Ьпр) 100 « 50;

II. . (2Ьл: Ьпр) 100 ~ 67;

III. .... . . (36л : М 10° ~ 60;

I V (4&л : Ьпр) 100 ~ 67.

При дальнейшем увеличении числа Л в пролете будет также возрастать требуемое значение Ьпр. Однако использование пло­щади пролета во всех случаях не будет превосходить указанного для пролетов II и IV значения 67%. Таким образом, поскольку увеличение ширины пролетов неизбежно приводит к возрастанию стоимости конструкции цеха, следует считать оптимальными вариантами двухрядное и четырехрядное расположение рабочих мест в пролете с одним (при Л = 2) или двумя (при Л — 4) обслу­живающими проездами между ними.

На основе описанных выше соображений черновой эскиз планировки рабочих мест в каждом пролете для проверочных подсчетов предварительно принятой величины Ьпр выполняют следующим образом.

На бумаге наносят (без соблюдения масштабов) два ряда ко­лонн, представляющих собой продольные границы пролета. В этом пролете (рис. 41) вычерчивают (также без соблюдения масштаба) по одному рабочему месту каждой предусмотренной для размещения в данном пролете линии рабочих мест с указанием необходимых проездов между ними. Рядом с этими рабочими ме­стами намечают расположение складочных мест для прибывающих в сборку деталей из промежуточного склада либо сборочных еди­ниц с предыдущих рабочих мест пролета.

Складочные места могут быть размещены двояким образом: либо со стороны проезда, либо в продольном направлении про­лета — между двумя последовательно расположенными рабочими местами производственного потока. В соответствии с возмож­ностью осуществления двух таких вариантов расположения рабо­чих мест эскизы составляют также в двух вариантах (рис. 41). Далее на составленных эскизах обозначают нормальные значения всех размеров, составляющих ширину пролета, в том числе и размеры ширины рабочих и складочных мест. Затем путем сумми­рования этих размеров получают предельные значения требуемой ширины данного пролета.

Для случаев, показанных на рис. 41, искомое значение ширины пролета Ьпр может быть представлено следующими выражениями: для варианта, показанного на рис. 41, а,

Фпр) min = 2 (bL -}- bM) bn; (49)

для варианта, показанного на рис. 41, б,

(^пр) шах = 2 (Ь1 -|- Ьи - f - Ь2 -|- 6СКЛ) -}- Ьа. (50)

Числовые значения величин, входящих в приведенные выше выражения, в соответствии с требованиями норм технологического проектирования и по данным практики'принимают в следующих пределах.

Ьх — расстояние от тыльной стороны рабочего места до оси продольного ряда колонн (или стены здания цеха) обычно прини­мают равным не менее 1 м. Это значение выбирают из соображений строительного характера: фундаменты колонн цеха не должны соприкасаться с фундаментами оборудования, устанавливаемого на отдельных рабочих местах. С другой стороны, такое расстояние в большинстве случаев необходимо при устройстве прохода для свободного перемещения рабочих при выполнении ими производ­ственных операций. В тех случаях, когда размеры рабочего места определяются размерами сварочной кабины и расположение обору­дования в ней предусмотрено таким образом, что расстояние от сборочно-сварочного стеллажа или стенда до оси колонны либо стены цеха составляет не менее 1 м, значение Ь1 приравнивают нулю.

В случаях, когда Ь1 3= 1 м, получающееся пространство шири­ной не менее 2 м вдоль оси продольного ряда колонн между двумя рядами рабочих мест, расположенными в двух соседних пролетах, обычно используют для размещения оборудования для дуговой сварки (сварочные преобразователи, выпрямители и трансформа­торы) и шкафов с индивидуальными ящиками для инструмента рабочих.

Ь2 — расстояние между рабочим местом или ограждением сварочной кабины и складочным местом для прибывающих деталей и сборочных единиц, а также для сборочных единиц, отправляемых с данного рабочего места на следующие рабочие места рассматривае­мой линии, принимают в пределах 1—1,6 м.

Ьп — ширину проезда между двумя линиями рабочих мест, расположенными в одном пролете, принимают в пределах 3—4 м. Такая ширина необходима для обеспечения свободного проезда средств внутрицехового напольного транспорта в случаях встречи двух самоходных тележек.

Ьы — ширина рабочего места в сборочно-сварочных отделениях цеха обусловлена шириной сборочно-сварочного устройства (стел­лажа, стенда и т. п.). Последняя, в свою очередь, зависит от размеров изготовляемого на данном рабочем месте изделия.

На основании данных практики ориентировочно можно пола­гать, что ширина сборочно-сварочного устройства равна сумме ширины изготовляемого на данном рабочем месте изделия и припусков на каждую сторону (по ширине) в пределах 0,2—0,3 м.

Чтобы не создавать узких мест в проездах проектируемого цеха, рекомендуется при описываемых подсчетах ширины пролетов вводить в расчет наибольшие размеры сборочно-сварочных единиц, изготовляемых в данном пролете цеха.

Помимо определяемой указанным образом ширины сборочно­сварочного устройства в общий размер ширины рабочего места следует включить ширину проходов по 1 м с каждой стороны сборочно-сварочного устройства. Эти проходы необходимы для перемещения рабочих в процессе выполнения ими работ на данном рабочем месте. В тех случаях, когда размеры рабочего места опре­деляются размерами сварочной кабины, расстояние между сбо - рочно-сварочным стеллажом и ограждением кабины по тем же соображениям должно быть не меньше 1 м.

ЬскЛ — ширина складочного места зависит от размеров склады­ваемых у рабочих мест деталей и сборочных единиц, подлежащих сборке и сварке на данном рабочем месте. По данным практики, обычно площадь, занимаемая такими складочными местами, равна либо меньше площади, занимаемой сборочно-сварочным устрой­ством. В качестве минимальной площади складочных мест допу­скается площадь, равновеликая половине площади, занимаемой сборочно-сварочным устройством.

После подстановки в выражения (49) и (50) числовых значений входящих в них величин, определяемых в каждом отдельном случае в соответствии с приведенными выше указаниями и с учетом индивидуальных особенностей изготовляемых сборочных единиц и изделий, могут быть получены предельные расчетные значения

^пршШ и ^пршах ИСКОМОЙ ШИрИНЫ пролета.

Практически не исключена возможность получения максималь­ного расчетного значения ширины пролета, которое будет значи­тельно меньше минимальной ширины пролета, рекомендуемой по данным табл. 26 и принятой в компоновочной схеме проектируемого цеха. В таком случае описанный выше проверочный расчет повто­ряют для вариантов размещения в пролете более чем двух линий рабочих мест, в соответствии со схемой на рис. 40.

Окончательный размер ширины пролета в пределах полученных расчетных значений устанавливают с учетом наиболее удобного расположения технологического процесса проектируемого произ­водства и требований, представленных в табл. 26.

Когда вследствие небольших размеров и малой единичной массы выпускаемой продукции сборочно-сварочные цехи располагают в многоэтажных зданиях, ширину отдельных пролетов, как и всего здания цеха в целом, ограничивают условия естественного дневного освещения производственных помещений. В подобных случаях ширину здания определяют по следующим формулам: для здания, у которого окна выходят только на одну сторону,

Кд= l,75ha-i - 2/г0; (51)

для здания, у которого окна выходят на обе стороны,

Кд = 3,5й0 н - 4h0, (52)

где Ьзд — ширина здания между осями колонн, м; h0 — расстояние от пола до верхнего края окна в пределах ~4—5 м.

При установлении окончательного значения ширины здания в указанных выше пределах необходимо учитывать близость окру­жающих зданий, расположение которых может оказать влияние на освещенность внутренних помещений проектируемого цеха.

Увеличение на 1—2 м указанных значений ширины здания до­пускается лишь в том случае, если удаленная от окон площадь

внутри здания используется не для работы, а для вспомогатель -

пых и непроизводственных помещений (складов, кладовых, про­ходов и т. д.).

Так как в многоэтажных промышленных зданиях величина h0 обычно равна 4—5 м, то на основании формул (51) и (52) расчетные значения ширины здания соответственно составят —У—20 м. 11оэтому в рассматриваемых случаях планировки сборочно-сва­рочных цехов в многоэтажных зданиях число пролетов по ширине здания принимают в пределах 1—3. Что касается выбора ширины пролетов, то вследствие малых размеров изготовляемых изделий н небольших габаритных размеров оборудования достигается возможность размещения технологического процесса производства в сравнительно узких пролетах. Поэтому в соответствии с данными, приведенными в табл. 26, обычные планировки сводятся к следую­щим вариантам: 1) однопролетный цех шириной 9 м; 2) двухпро­летный цех с пролетами одинаковой ширины (по 9 м); 3) трехпро­летный цех с пролетами одинаковой ширины (по 6 м).

В зданиях сборочно-сварочных цехов с продольным располо­жением производственного потока, а также в продольных пролетах при других схемах планировки величина шага колонн нормали­зована и составляет 12 м для одноэтажных и 6 м для многоэтажных зданий (см. табл. 26). Величина шага колонн в поперечном пролете одноэтажного здания сборочно-сварочного цеха всегда равна ширине примыкающего продольного пролета.

Длину пролетов в пределах каждого отделения проектируемого сборочно-сварочного цеха устанавливают на основе результатов описанной ниже планировки оборудования и рабочих мест на плане каждого пролета. При этом шаг колонн и ширина пролетов представляют собой основные параметры сетки колонн, служащей канвой для составления технологического плана цеха. Поскольку и сборочно-сварочных цехах, проектируемых с продольным распо­ложением производственного потока (см. рис. 31), на взаимное расположение пролетов цеха (как будет показано ниже) оказывает влияние высота каждого из них, то перед составлением плана цеха (отделения) рассчитывают высоту каждого пролета.

Высота пролетов сборочно-сварочного проектируемого цеха обусловлена размерами подлежащих изготовлению в них сбороч­ных единиц и изделий в целом, габаритными размерами запроекти­рованного к установке в рассчитываемых пролетах производствен­ного оборудования большой высоты и предусмотренным примене­нием (либо отказом от применения) верхнего транспорта (мостовых кранов, кран-балок, однорельсовых подвесных тележек и т. п.).

В случае отсутствия верхнего транспорта (рис. 42, а) высоту пролета Я„ от уровня пола до выступающих конструктивных частей перекрытия определяют следующим образом:

Яи Г5-- hx + h2 Зз 4,5 м, (53)

где hx — наибольшая в рассматриваемом пролете высота производ­ственного оборудования либо стеллажей и стендов с обрабатывае-

мыми на них сборочными единицами и изделиями, но не менее 2,3 м; h2 — расстояние между наивысшей точкой указанного обо­рудования либо стеллажей с изготовляемыми на них сборочными единицами (изделиями) и наиболее низкой точкой выступающих конструктивных частей перекрытия; значение этого размера обычно 0,4—1 м.

Согласно нормам технологического проектирования высота производственных помещений от пола до потолка должна состав­лять не менее 4,5 м.

При наличии верхнего транспорта (рис. 42, бив) высота про­лета может быть определена из следующих выражений:

Нп >• /її + hз -|~ /і4 -|- h;, -| - /г6; Н3 Нп -)- /г7 - f - hH,

где Нп — высота пролета цеха от пола до уровня поверхности головки рельса подкрановых путей, м; Н3 — высота пролета цеха от пола до нижнего уровня затяжки стропил перекрытия, м; /г3 — расстояние от уровня поверхности головки рельса подкрано­вых путей до наиболее низкой точки подъемного крюка в его наиболее высоком положении (определяются по конструктивным данным стандартных кранов, но не менее 0,75 м), м; h4 — расстоя­ние между наиболее низкой точкой подъемного крюка крана и наиболее высокой точкой транспортируемого груза; величина Л4 зависит от запроектированного способа захвата или подвеса и увязки (зачалки) транспортируемого груза; при зачалке цепями или тросами /г4 принимают равным 0,5 ширины зачалки, но не менее 1 м; /г5 — наибольшая высота грузов, транспортируемых в данном пролете при помощи верхнего транспорта, м; /гв — рас­стояние между наиболее низкой точкой поднятых грузов, транс­портируемых в данном пролете при помощи верхнего транспорта, и наивысшей точкой установленного в том же пролете оборудова­ния либо стеллажей и стендов с обрабатываемыми на них сбороч­ными единицами и изделиями, числовое значение /гй принимают 0,5—1 м; /г7 — расстояние от уровня поверхности головки рельса подкранового пути до высшей точки оборудования тележки мосто­вого крана (определяют по конструктивным данным стандартных кранов), м; 1ге — расстояние между высшей точкой оборудования тележки крана и нижним уровнем затяжки стропил перекрытия, принимают равным 0,6—1,2 м; введение в расчет величины й8 при определении высоты пролета вызывается размещением в про­лете светильников общего освещения цеха, подвешиваемых обычно к нижним поясам ферм перекрытия, а также расположением троллейных проводов крана.

Значения остальных величин, входящих в выражение (54), те же, что и для выражения (53).

В связи с необходимостью в некоторых случаях устройства двухъярусного расположения средств верхнего транспорта вели­чиной, наиболее отчетливо характеризующей высоту пролета, является значение Н3. Порядок числовых значений величин //,„ Нп и Н3 при одноярусном расположении верхнего транспорта, по данным норм технологического проектирования, приведен в табл 26. При необходимости ввода в цех железнодорожных платформ
и вагонов (цеховые склады и пр.) высота до головки подкрановых путей Нп должна составлят не менее 6 м.

С целью унификации элементов зданий согласно указаниям по строительному проектированию предприятий машиностроительной промышленности, ширину, а также высоту параллельно располо­женных пролетов по возможности следует принимать одинаковыми. Перепады высот смежных пролетов менее 2 м не допустимы. В этих случаях прибегают к выравниванию высоты пролетов путем увели­чения меньшей высоты до значения, соответствующего более высокому пролету.

В дополнение к описанным выше расчетам по формулам (53) и (55) полученные значения высоты пролетов должны быть проверены с точки зрения соблюдения санитарных норм для промышленных предприятий, согласно которым на каждого работающего должно приходиться не менее 15 м3 объема производственного помещения.

Взаимное размещение пролетов на плане цеха, проектируемого по схеме с продольным расположением производственного потока (см. рис. 31), устанавливают с учетом следующих особых требова­ний. С точки зрения архитектурного оформления здания цеха необходимо наиболее высокие пролеты располагать в средней части здания, параллельно его продольной оси, а наиболее низкие пролеты — у наружных продольных стен здания цеха. Такое расположение пролетов удовлетворяет эстетическим требованиям промышленной архитектуры, обеспечивает благоприятное распо­ложение в отношении равномерного распределения нагрузок на кровлю цеха от атмосферных осадков в зимнее время и создает лучшие условия для естественного освещения пролетов в дневные часы.

Если расчетные значения высоты отдельных пролетов цеха не удовлетворяют указанному условию, то на плане цеха производят перемещения пролетов (одного на место другого). В результате этих перемещений достигают требуемого соотношения высот всех пролетов в поперечном разрезе здания проектируемого цеха. В плане цехов с продольным расположением производственного потока такие перемещения пролетов вполне допустимы, поскольку сборочно-сварочные процессы в каждом отдельном пролете этих цехов технологически не связаны между собой.

В случаях же разработки плана цеха со смешанным расположе­нием производственного потока (см. рис. 32 и 33) упомянутое условие конструктивно-строительного характера необходимо соче­тать с требованиями технологической планировки пролетов. Эти требования сводятся к удовлетворению условий определенного взаимного расположения всех линий рабочих мест, размещаемых в продольных пролетах отделения узловой сборки и сварки. Такое взаимное расположение указанных линий зависит от установлен­ной последовательности работ в поперечном пролете отделения общей сборки и сварки. При этом удовлетворение упомянутых требований технологической планировки достигается примыка­

нием соответствующих продольных пролетов к поперечному точно в тех его участках, где расположены сборочно-сварочные места, потребляющие продукцию продольных пролетов.

Следовательно, если на разрабатываемом плане цеха со сме­шанным расположением производственного потока расчетные значения высоты некоторых пролетов отделения узловой сборки и сварки не удовлетворяют указанному выше требованию промыш­ленной архитектуры, то ранее описанные (для других схем плани­ровки цеха) перемещения одних пролетов на место других в данном случае не могут быть допущены. В описываемом случае соблюдение условия требуемого взаимного расположения высоких и низких пролетов цеха достигается только путем увеличения расчетного значения высоты более низкого пролета до высоты расположенного рядом с ним (в направлении от продольной оси здания к наружной стене последнего) более высокого пролета (рис. 43). Таким обра­зом, в схемах планировки со смешанным расположением производ­ственного потока соблюдение указанного требования промышлен­ной архитектуры может привести к некоторому увеличению куба­туры здания цеха и, следовательно, к удорожанию последнего.

После проведения всех подсчетов и установления на основе указанных выше соображений рационального взаимного располо­жения продольных пролетов приступают к нанесению на бумагу в принятом масштабе сетки колонн проектируемого цеха и к раз­мещению в его пролетах оборудования и рабочих мест. В целях достижения наибольших удобств при планировке пролетов для нанесения сетки колонн и дальнейшей разработки технологиче­ского плана цеха используют клетчатую миллиметровую бумагу и применяют условные обозначения, принятые в практике проекти­рования.

Планировку элементов производства в каждом пролете сбороч­но-сварочных отделений выполняют сообразно с последователь­ностью работ, указанной в разработанных ранее картах технологи­ческого процесса, и согласно данным расчетной таблицы числа рабочих мест. Однако даже при соблюдении строгой последователь­ности расположения одних определенных рабочих мест после дру­гих планировка элементов производства в пределах каждого про­лета допускает большое число вариантов их взаимного расположе­ния. Поэтому в целях устранения лишней работы по вычерчиванию сравниваемых вариантов этой планировки техника ее выполнения сводится к следующему.

В принятом масштабе, на отдельном куске миллиметровой бумаги, вычерчивают «габариты» (очертания) планов всех рабочих мест и оборудования проектируемого отделения цеха в том коли­честве, которое предусмотрено к установке согласно данным разработанного технологического процесса производства. В проект­ных организациях для ускорения работ на кальке в принятом масш­табе заранее изготовляют чертежи таких «габаритов» всех практи­чески используемых типоразмеров оборудования и рабочих мест. Для разработки планов каждого проектируемого цеха предвари­тельно печатают необходимое количество светокопий габаритов требуемых типоразмеров. Затем все эти габариты аккуратно выре­зают по их контурам.

Дальнейшая работа проектанта заключается в рациональном размещении габаритов рабочих мест и оборудования на плане, в пролетах цеха, с соблюдением всех необходимых расстояний между ними. При расстановке габаритов на плане последние за­крепляют на своих местах булавками либо кусочками пластилина. Такая техника планировки позволяет быстро осуществлять неиз­бежные при составлении плана каждого пролета различные изме­нения расположений планируемых элементов производства, что достигается переносом размещаемых габаритов с одного места на другое с последующим их закреплением.

После ряда попыток различного размещения оборудования и рабочих мест обычно находят и принимают один из наиболее удач­ных и целесообразных вариантов планировки. Тогда аккуратно обводят карандашом контуры каждого расположенного на плане габарита и поочередно удаляют их, обозначая на плане соответ­ствующие им номера по спецификации, помещенной в правом нижнем углу чертежа плана. Затем законченный чертеж плана, выполненный карандашом на миллиметровой бумаге, передают для калькирования и последующего изготовления нужного количества светокопий принятого варианта плана проектируемого цеха.

Одновременно с вычерчиванием снимаемых с плана габаритов рабочих мест в проходах вокруг последних указывают также разме­щение рабочих. При этом каждого отдельного рабочего условно обозначают небольшим кружком диаметра 500 мм в масштабе, принятом для плана цеха. Вводя в условные обозначения различ­

ие

ные виды штриховки и зачернений этих кружков, проектант может указать на плане цеха размещение рабочих всех предусмотренных проектом профессий.

После вычерчивания на плане каждой единицы оборудования (станка, стенда и т. п.) ее расположение в проектируемом пролете обозначают размерами расстояний (в продольном и поперечном направлениях) от ближайшей колонны. Разрывы между станками и рабочими местами (стендами), между ними и ближайшими частями здания (колоннами и стенами), а также ширину рабочих проходов и проездов устанавливают в соответствии с нормами технологиче­ского проектирования (табл. 25 и 26), а также условиями, обеспе­чивающими удобства для выполнения работ. Наименьшие допу­скаемые значения этих величин для различных случаев относи­тельного расположения рабочих мест, оборудования и рабочих показаны на следующих примерах типовых планировок.

Размещение в пролетах цеха машин для контактной сварки (рис. 44—46) в различных случаях практического их использова­ния отличается значительным разнообразием взаимного располо­жения как основного оборудования 1 и шкафов их управления 2, так и складочных мест для несваренных деталей 3 и сваренных сборочных единиц 4, а также обслуживающих их различных подъемно-транспортных устройств (5 — рольганг, 6 — консоль­ный кран, 7 — таль на монорельсе, 8 — подвесной конвейер, 9 — кран-балка). При этом с увеличением размеров оборудования и оснастки рабочих мест возрастают допускаемые минимальные

Гж

о

іГЛ

7^/h .j

1

,-V^ 1V1

T7*Cl

3 V

N-T7J 1 / 1 Т/Ъ"

c j

расстояния между ними и конструктивными элементами здания (стенами, колоннами). Следует отметить лучшее использование площади пролета в случаях возможного размещения оборудования между колоннами на границе смежных пролетов (рис. 44, а и б, 45, б'и 46, б)

На рис. 47 показан фронтальный вид аппаратуры для точечной сварки переносными клещами, подвешенными на блоке с противо­весом. Такое рациональное оснащение рабочих мест получило значительное применение на автомобильных заводах.

Оборудование для питания электрической энергией постов дуговой сварки (рис. 48) при размещении его на площади между колоннами по границе смежных пролетов также обусловливает лучшее использование площади цеха. Размещение в пролетах цеха многопостовых агрегатов для дуговой сварки в целях устранения

а — от 3,5 2 до 6 3 ч; б — более 6 3 м

возможности случайных повреждений их проносимыми мимо пред­метами требует обязательного устройства сетчатого ограждения высотой не менее 1 м с соблюдением внутри ограждения проходов шириной не менее указанной на рис. 48, б. Местоположение на плане цеха таких огражденных машинных отделений, служащих центрами распределения электрической энергии для дуговой свар­ки, в целях экономии меди и алюминия для сооружения электри­ческих сетей следует выбирать возможно ближе к геометрическому центру расположения сварочных постов, потребляющих эту электр оэнер г и ю.

Если свободная площадь между колоннами цеха недостаточна для размещения источников тока, питающих посты дуговой сварки, однопостовые сварочные трансформаторы, выпрямители и некруп­ные агрегаты-преобразователи могут быть установлены на спе­циальных балконах-мостиках, устраиваемых между колоннами цеха на высоте не ниже 3 м. При этом необходимо, чтобы вся пусковая и регулирующая аппаратура указанных источников тока была установлена внизу, на рабочем месте сварщика.

Обычная планировка рабочего места для ручной дуговой сварки мелких и средних сборочных единиц вне потока показана на рис. 49. Рациональные схемы расположения рабочих мест сборки

и ручной дуговой сварки таких же сбо­рочных единиц на потоке со свободным ритмом показаны на рис. 50 и 51, а на рис. 52 — рабочее место ручной дуговой сварки, встроенное в поточную линию.

Один из примеров организации рабо­чего места полуавтоматической дуговой сварки под флюсом кольцевых швов

Рис. 52. Кабина для ручной дуговой сварки при работе на поточной линии:

I — тележка конвейера со сборочно-сварочным приспособлением; 2 — рельсовые пути; 3 — стойки для путей тележки; 4 — двухстворчатые дверцы с пружинами для возврата в начальное положение; 5 — стул сварщика; 6 — ящик для электро­дов; 7 — сварочный трансформатор; 7а — регулятор сварочного тока; 8 — входная дверь

обечаек в мелкосерийном производстве представлен на рис. 53. На этом рабочем ме­сте подлежащую сварке обе­чайку 20 предварительно ус­танавливают в кантователь на планшайбу 6 диаметром около 1 м и зажимают пере­мещаемой по направляющей трубе 10 траверсой 15 с упор­ной крестовиной 16. Для осуществления требуемого при сварке «в лодочку» на­клона кантователя его пово­рачивают вокруг оси 18 и по­средством рейки 17 с отвер­стиями для штыря устанав­ливают наклон обечайки в удобное для сварки поло­жение. В процессе сварки планшайба кантователя при­водится во вращение фрик­ционным роликом 14, укре­пленным на свободном конце вала электродвигателя 13. Бункер 5 с флюсом подвешен на тросе к блоку 2 на пово­ротной консоли 1 и посред­ством барабана 12 с ручным приводом может переме­щаться в вертикальном на­правлении. Для горизон - флюсом предусмотрен бара­бан 11 с ручным приводом. Этим барабаном посредством троса 4 и ролика 3 блок 2 перекатывается по стреле поворотной консоли

1. К находящемуся у сварщика 21 электрододержателю 7 полу­автомата типа ПШ-5 подведены шланг 8 для подачи флюса и шланг 9 для подачи электродной проволоки. Излишки флюса собираются в поддон 19.

На рис. 54 показаны типовые планировки рабочих мест для сборки и автоматической дуговой сварки под флюсом цилиндриче­ских изделий диаметром 2— 4 м и длиной 2—6 м. В таких случаях обычно располагают рядом два одинаковых рабочих места, пооче­редно выполняющих сборочные и сварочные операции. В то время как на одном из них производят сборку и прихватку подлежащих сварке стыков очередного изделия, на другом выполняют сварку стыков предыдущего изделия. По окончании этого цикла работ изготовленное изделие отправляют по назначению и на освободив-

с»

6)

Рис. 54. Схемы расположения установок для автоматической сварки под флюсом кольцевых и продольных швов цилиндрических изделий:

а — с велосипедной тележкой типа ВТ-3; б — с самоходным порталом типа ПТ 1 или ПТ-2 для перемещения сварочного автомата (типа ТС-17, ТС-33 или др.): 1 — велосипедная тележка с балконом, на котором неподвижно укреплена сва­рочная головка; 2 — направляющий рельс; 3 — самоходный портал с установлен­ным на нем передвижным сварочным трактором; 4 — сварочный трактор либо сварочная головка; 5 — механизированный роликовый стенд; 6 — свариваемое изделие; 7 — складочное место для несваренных деталей: 8 — складочное место для сваренных изделий

шемся рабочем месте собирают для сварки следующее такое же изделие. В то же время сварочный автомат перемещается па сосед­нее рабочее место для сварки собранного перед этим изделия. При этом меняется также и назначение складочных мест, относящихся к сборочно-сварочным стендам. Описанный цикл поочередной сборки и сварки на двух соседних рабочих местах затем повто­ряется.

На схематических планах этих рабочих мест обозначены мини­мальные допускаемые расстояния между ними и относящимися к ним складочными местами. При этом на рис. 54 для некоторых расстояний указаны пределы допускаемых минимальных значений, соответствующие указанным выше пределам диаметра и длины свариваемых цилиндрических изделий.

Типовые схемы планировок рабочих мест для механизированной сборки и автоматической дуговой сварки под флюсом балок других металлических конструкций показаны (рис. 55) в двух вариантах, соответствующих использованию двух типов универ­сальных кантователей: челночного типа УЧК-12 с направляющими и челюстного типа УЧК-15 со стеллажом для кантовки изделий на 1,57—3,14 рад. В этом случае, как и в представленном на рис. 54, возможна организация поочередного выполнения сборочных и сварочных работ на двух соседних установках.

Схемы планировок в пролете часто используемых в сборочно­сварочных работах двухстоечных кантователей показаны на^ рис. 56. Обычные габаритные размеры (в плане) свариваемых на этих кантователях сброчных единиц находятся в пределах от 1,5x1 до 6x3 м. Поэтому допускаемые минимальные значения некоторых расстояний между кантователями и складочными местами указаны на схематическом плане их расположения также в соответствующих пределах.

На рис. 57 показаны рабочие места для автоматической дуговой сварки под флюсом кольцевых швов, оснащенных манипуляторами.

Крупные манипуляторы типа УСМ-5000 грузоподъемностью 50 кН (размер 3,5 X3,5 X 1,5 м) обычно требуют установки автома­тической сварочной головки на поворотной механизированной

колонне. Такая колонна может поочередно обслуживать автомати­ческой сваркой два расположенных рядом манипулятора (см. рис. 57, а). Кроме того, для работы на таких манипуляторах необходимо вспомогательное подъемно-транспортное оборудова­ние (например, консольный кран) для подачи собираемых деталей и для съема сваренных сборочных единиц.

Рабочие места с манипуляторами типа УСМ-500 грузоподъем­ностью 5 кН (размер 1,7х1,7х0,7 м) при выполнении на них сварки вручную отличаются значительно большим количеством вариантов рационального их размещения в пролете цеха (см. рис. 57, б).

На рис. 58 и 59 показаны схемы планировок поточных сборочно­сварочных линий на цепных вертикально-замкнутых конвейерах. Первая из них — для сборки и сварки рамных конструкций, имеющих габаритные размеры в плане от 3,5x2 до 6x3 м и бо­лее, — оснащена консольными кантователями с кондукторами. Вторая линия — для сборки и сварки объемных изделий размером от 1,5ХІХ0,8 до 3,5X1,5X0,8 м оснащена передвижными канту­ющими приспособлениями. В соответствии с указанными пределами размеров собираемых и свариваемых изделий на схематических планах этих поточных линий указаны пределы допускаемых

Рис. 59. Схема расположении поточной линии сборки и сварки сборочных единиц на вертикально-замкнутом конвейере с передвижным кантующим приспособлением:

/ — изделие; 2 — кантующее приспособление, установленное на конвейере; 3 — вертикально-замкнутый конвейер; 4 — складочное место дли деталей; 5 — складочное место дли сваренных сборочных единиц

минимальных значений некоторых расстояний между рабочими и складочными местами.

Обобщенные данные норм технологического проектирования о наименьших допускаемых расстояниях между агрегатами поточ­ных линий, сборочно-сварочными конвейерами и конструктив­ными элементами здания цеха представлены на рис. 60.

Рис. 61. Газосварочный пост с централизованным питанием газами:

1 — трубопровод ацетилена; 2 — трубопровод кис­лорода; 3 — редуктор; 4 — водяной затвор; 5 — газосварочная горелка; 6 — ведро с водой для охла­ждения горелки; 7 — стол сварщика; 8 — стул сварщика

При планировке таких поточных ли­ний необходимо придерживаться следу­ющих указаний: ширину В конвейера или поточной линии (см. рис. 60, а и в) прини­мать в зависимости от наибольшего раз­мера ширины обрабатываемого изделия с учетом выступающих частей оборудова­ния и оснастки; расстояние Д между двумя параллельными напольными кон­вейерами (см. рис. 60, б) принимать в за­висимости от их конструкции и условий их обслуживания; расстояние Д между подвесными конвейерами (см. рис. 60, г—ж) принимать из расчета не менее двойной ширины подвесок, сечения ко­лонны (если она расположена между кон­вейерами) и зазора 0,4 м между колонной и подвеской. В зависи­мости от условий эксплуатации, ремонта оборудования, габарит­ных размеров изделий и средств механизации указанные на рис. 60 размеры могут быть соответственно увеличены.

Размещение постов для ручной газовой сварки с централизо­ванным питанием (рис. 61) должно удовлетворять требованиям техники безопасности. Согласно последним газосварочные посты рекомендуется располагать в отдельном вентилируемом помеще­нии, площадь которого должна быть не менее 10 м2 и на каждый сварочный пост должно быть отведено не менее 4 м2. Установки, питающие горючими газами и кислородом газосварочные посты, на основании существующих положений выносят за пределы цеха.

В сборочно-сварочных отделениях помимо оборудования и ра­бочих мест основного технологического процесса сборки и сварки металлоизделий размещают также рабочие места с соответствующим оборудованием для испытания продукции и исправления брака, для нанесения поверхностных покрытий и т. д. Площадь, необхо­димую для размещения этих рабочих мест, определяют описан­ными выше способами. Она зависит от принятого числа рабочих мест, испытательных площадок и стендов для предусмотренных проектом методов окончательных испытаний контроля качества продукции цеха и способов ее окраски, а размеры этих рабочих мест — от размеров готовых изделий в плане.

В дополнение к описанию планировки сборочно-сварочных от­делений необходимо указать, что на расположение некоторых
линий рабочих мест в отдельных случаях может оказывать влияние местоположение цеховых пожарных проездов. При относительно большой длине здания цеха эти пожарные проезды шириной не менее 4 м пересекают помещение цеха в поперечном направлении по отношению к продольной оси здания. Необходимое число таких поперечных пожарных проездов определяют исходя из требований пожарной безопасности.

Пожарные проезды желательно использовать и для технологи­ческих целей — в случаях необходимости переброски деталей и сборочных единиц изготовляемых изделий из одного пролета цеха в другой. Примером такого использования пожарного про­езда является весьма распространенный в практике проектирова­ния случай расположения пожарного проезда между заготовитель­ным отделением сборочно-сварочного цеха и промежуточным скла­дом. При этом пожарный проезд всегда используют для попереч­ного перемещения деталей из тех пролетов заготовительного отде­ления, где эти детали изготовляют, в те участки промежуточного склада, которые расположены в продолжениях пролетов сборочно - сварочного отделения, потребляющих указанные детали.

Руководствуясь изложенными правилами размещения пожар­ных проездов в здании цеха, следует заранее определить их место­положение в сборочно-сварочном отделении и увязать с ними об­щую планировку линий рабочих мест по каждому пролету.

В процессе увязки между собой размещения в пролетах сбо­рочно-сварочного отделения отдельных линий рабочих мест на плане цеха легко могут образоваться участки площади, не занятые производственным оборудованием либо рабочими и складочными местами. Эти неизбежные в большинстве случаев и трудноустра­нимые разрывы между отдельными линиями рабочих мест исполь­зуют обычно для размещения различных вспомогательных поме­щений, конторок мастеров, инструментальных кладовых и т. п. (см. п. 34).

Примеры рациональной планировки сборочно-сварочных участ­ков и отделений приведены в гл. VIII,