Організація виробництва

В цьому розділі проекту студенту пропонується розробити наступні питання за одним з двох напрямків.

За першим напрямком розглядаються питання розробки дільниці (відділення) для ремонту вузла (агрегату, деталі) в умовах локомотивного депо, а саме:

а) організація ремонту і поточного утримання тепловозів в депо;

б) організація робочого місця з ремонту вузла (агрегату, деталі) на дільниці;

в) технологічний процес ремонту вузла (агрегату, деталі) за існуючою і за запропонованою технологіями;

г) забезпечення дільниці (відділення) електроенергією, опаленням, вентиляцією, стиснутим повітрям, паром.

За другим напрямком розглядаються питання організації дільниці (відділення) для ремонту вузла (агрегату, деталі) в умовах тепловозоремонтного заводу, а саме:

а) організація ремонту тепловозів на заводі і цеху, де ремонтується вузол (агрегат);

б) технологічний процес ремонту вузла (агрегату, деталі) за існуючою і за запропонованою технологіями;

в) організація робочого місця для ремонту вузла (агрегату, деталі);

г) забезпечення дільниці (відділення) електроенергією, опаленням, вентиляцією, стиснутим повітрям, паром.

При розгляді одного з напрямків необхідно всі ці питання об’єднати і описати під одним заголовком, а саме пункт 6.1.

6.1 Організація і технологія ремонту вузла (агрегату, деталі) за існуючою і за запропонованою технологіями

Описати існуючу технологію ремонту вузла (агрегату, деталі) в локомотивному депо або тепловозоремонтному заводі. Описати запропоновану технологію ремонту вузла з урахуванням запровадженого стенду, пристосування, тощо в технологічний процес.

6.2 Визначення витрат електроенергії на освітлення і виробничу діяльність дільниці (відділення) з ремонту вузла

Штучне освітлення. Для цього застосовуються лампи накалювання і газорозрядні люмінесцентні лампи. Електричне освітлення влаштовується загалом, коли

освітлюється вся площа дільниці, відділення рівномірно і комбіновано, коли загальне освітлення поєднується з місцевим, влаштованим для підвищення освітлення безпосередньо на робочих місцях.

Розрахунок загального штучного освітлення приміщення проводиться за методом коефіцієнта використання. Кількість світильників, в одиницях, визначається за формулою

N = Е O К O S / η O F O η ср, (63)

де F - світловий потік лампи, береться з таблиці 16;

Е - найменша освітленість робочого місця в люксах, береться з таблиці 17;

К - коефіцієнт запасу, що враховує зменшення світлового потоку світильника,

К = 0,7... 0,8;

S - площа приміщення, що освітлюється, м ²;

η - коефіцієнт використання світлового потоку, η = 0,6... 0,8;

η ср - коефіцієнт корисної дії світильника, η ср = 0,55... 0,73.

Таблиця 16 - Характеристика джерела світла

Тип ламп	Потужність	Світлова віддача F, лм / Вт
Газонаповнена вольфрамова Газонаповнена вольфрамова Газонаповнена вольфрамова Газонаповнена вольфрамова Газонаповнена вольфрамова Люмінесцентна лампа	60 Вт 200 Вт 300 Вт 500 Вт 2000 Вт	13,5 17,5 21,2 40... 60

Таблиця 17 - Норми освітленості на робочих поверхнях в виробничих приміщеннях

Роз- ряд робіт	Під- роз- ряд	Характер роботи, яка виконується в приміщеннях або найменування приміщення	Характеристика фона і деталі	Найменша освітленість в люксах
при лампах накалювання	при люмінес- центних лампах
Ком- біно- ване	Одне загальне	Ком- біно- ване	Одне загальне
I	а   б   в	Роботи, які вимагають різниці деталей розміром менш 0,2 мм.	Темні деталі на темному фоні Світлі деталі на любому фоні Темні деталі на світлому фоні
II	а   б   в	Роботи, які вимагають різниці деталей розміром від 0,2 до 1 мм.	Темні деталі на темному фоні Світлі деталі на любому фоні Світлі деталі на світлому фоні	-
III	а   б   в	Роботи, які вимагають різниці деталей розміром від 1,0 до 100 мм.	Темні деталі на темному фоні Світлі деталі на любому фоні Темні деталі на світлому фоні	-   -		-   -   -
IV	а   б	Роботи, які вимагають різниці деталей розміром від 10 до 100 мм. Роботи, які вимагають різниці предметів розмі - ром більш 100 мм, а також загального спостереження за ходом виробничо - го процесу.	Незалежно від коефіцієнта ві- дображення фо- на чи деталі незалежно від коефіцієнта відображення фона чи деталі	-   -		-   -

Висота підвіски світильників в виробничих приміщеннях приймається:

а) при лампах накалювання потужністю 200 Вт і більше від 3 до 6 м;

б) при люмінесцентних лампах потужністю 400 Вт і менше - 4 м, потужністю 400 Вт і більше - 6 м.

Наприклад: визначити природне і загальне штучне освітлення для відділення з ремонту паливної апаратури, якщо відомо:

а) площа паливного відділення, S = 144 м ²;

б) світловий коефіцієнт S св. пр. / S підл. = 1 / 4,

де S св. пр. - площа світлових прорізів вікон в стінах (природне освітлення);

S підл. - площа підлоги приміщення.

Визначаємо величину світлових прорізів вікон в стінах, в м ², за формулою

S св.пр. = S підл. O 1 / 4 = 36 м ².

Визначаємо кількість світильників, в одиницях, загального штучного освітлення за формулою

N = Е O К O S / η O F O η _св. (64)

З таблиці 17 приймаємо за умови роботи, що вимагають розрізнювання деталей на любому фоні розміром від 0,2 до 1 мм при комбінованому освітленні найменшу освітленість Е = 150 люкс.

З таблиці 16 вибираємо характеристику джерела світла - газонаповнену вольфрамову лампу потужністю 300 Вт зі світловою віддачею 14 лм/Вт. Світловий потік, в люменах, складатиме F = 300 O 14 = 4200.

Підставляючи значення в формулу, отримуємо

N = 150 O 0,75 O 144 / 0,7 O 4200 O 0,62 = 8,9.

Приймаємо 9 ламп.

Таким чином, у відділенні повинно бути встановлено 9 газонаповнених вольфрамових ламп, кожна потужністю 300 Вт (загальна потужність буде 2700 Вт) з висотою підвіски від 3 до 6 метрів.

Добові витрати електроенергії на виробничі потреби в кВт. годинах визначається за формулою

Р_р = Р вст. O К _с O t, (65)

де Р _вст - встановлена потужність на дільниці (відділенні), кВт;

К _с - коефіцієнт попиту, береться з таблиці 18;

t - кількість годин роботи обладнання за добу.

Таблиця 18 - Коефіцієнт попиту К _с для тепловозних депо

Встановлене обладнання	Може бути прийнято К с
Індивідуальні приводи верстатів. Помпи, двигуни, генератори. Крани і інші підйомні пристрої. Печі і інші пристрої, які гріють. Зварювальні машини і механізми.	0,2 0,7 0,3 0,75 0,35

Добові витрати електроенергії на внутрішнє освітлення дільниці (відділення) в кВт. годинах визначається за формулою

Р _осв. = Р _пит O S O К _с O t, (66)

де Р _осв. - добові витрати електроенергії, кВт. годин;

Р _пит. - питома потужність (освітлення), Вт / м ²;

S - площа дільниці (відділення), м ²;

К _с - коефіцієнт попиту, береться з таблиці 18.

Велике значення в енергозабезпеченні ремонтних робіт має також використання стисненого повітря.

Стиснене повітря використовується для очищення електричних машин і апаратури, перевірки їх роботи, ремонту приладів гальм, для різноманітного пневматичного інструмента і пристосувань. Стиснене повітря виробляється компресорами на окремих дільницях одночасно для потреб всього локомотивного депо чи заводу.

Пар і гаряча вода в депо і на заводі використовується не тільки для опалення, але і для виробничих і санітарно-гігієнічних цілей.

Гаряча вода гріється в бойлерах, відцентровими помпами подається до миючих машин, душових, умивальників. Холодна вода подається в депо або завод двома вводами.

6.3 Опалення і вентиляція дільниці (відділення)

В цехах і відділеннях локомотивного депо, тепловозоремонтних заводів використовується один з трьох типів систем опалення: водяне, парове і теплим повітрям. Система водяного опалення застосовується в адміністративних і конторських приміщеннях, а система парового опалення - в цехах, відділеннях, дільницях. Повітряне опалення у вигляді теплого повітря струменю, спрямованої і не спрямованої дії, застосовуються як короткочасні засоби для нагріву повітря, який заходить при відкриванні воріт локомотивного депо або цехів ТРЗ.

В стійловій частині депо застосовується повітряна система опалення, яка поєднується

з припливною вентиляцією. При такій системі нагріте повітря від опалювальних агрегатів повітроводами подається до розподільчих тумбочок, встановлених за периметром цеху для обігріву нижньої зони будівлі. Нагріте припливне повітря подається і в оглядові канави через гратки, які встановлені над вхідними ступінями дробин, які ведуть в ці канави. Температура нагрітого повітря залежить від клімату району і призначення стійл і коливається від 40 до 65ºС. Припливні агрегати, через які поступає свіже повітря, встановлюється на спеціальних площадках, розташованих на висоті не менш 4,5м від підлоги цеху.

В тих депо, де для реостатних випробувань відводяться спеціальні криті стійла, вони повинні бути обладнані також саме, як і ремонтні стійла: агрегатами опалення нижньої зони і припливно-витяжною вентиляцією, агрегатом повітряної завіси, аварійними агрегатами, а також димовитяжними трубами гнучкої тканини, безпосередньо насунутими на випускні труби тепловозів. Така складна система опалення і припливно-витяжна вентиляція пояснюється виділенням в цих стійлах великої кількості шкідливих газів.

Майстерні депо обігріваються центральним паровим опаленням. В якості нагрівальних приладів центрального опалення використовують ребристі труби довжиною 1-1,5м з поверхнею нагрівання 2-3м². Для підтримання нормальної температури в службово-побутових приміщеннях (контора, кімната для прийому їжі, душові, вбиральні) використовують опалення низького тиску. В цих приміщеннях в якості нагрівальних приладів використовуються гладенькі радіатори, які встановлюються під вікнами приміщень. Далі приводиться методика розрахунку типу систем опалення, яка складається з кількох етапів.

Розрахунок системи опалення складається з наступних етапів:

а) визначення максимальних витрат тепла в опалювальних приміщеннях;

б) вибір типу системи опалення;

в) вибір типу нагрівальних елементів і визначення їх кількості.

Максимальні годинні витрати тепла Q в приміщеннях, в кілокалоріях за годину, визначається за формулою

Q = δ O q O V (t _в - t _а), (67)

де δ - надбавка до тепловтрат за нещільність, %;

q - величина питомої теплової характеристики будівель, ккал/м год.ºС (береться з таблиці 19);

V - зовнішня величина будівельної кубатури будівель, м ³;

t _в - температура повітря всередині приміщення, ºС;

t _а - розрахункова зовнішня температура, ºС. Приймається t _а = -30 ºС.

Таблиця 19 - Приблизні значення питомих теплових характеристик для деяких будівель (відповідних -30 ºС)

Найменування будівель	Темпе- ратура ºС	Питома теплова характеристика при будівельній кубатурі, тис.м ³.
до 3
Службово - побутові приміщення. Ремонтні цехи		0,45   0,65	0,43   0,60	0,38   0,50	0,32   0,45	-   -	-   -

Додаткові витрати тепла на нагрівання холодного зовнішнього повітря залежить від кількості мілких щілин і нещільностей, які маються в зовнішніх огородженнях, висоти будівлі і режиму відкривання воріт. Ці витрати приймаються для промислових будівель як відсоток надбавки до розрахункових витрат тепла за даними таблиці 20.

Таблиця 20 - Відсоток надбавки до розрахунків витрат тепла

Найменування і характеристика цехів і відділень	Надбавка до розрахункових витрат тепла, %
Для цехів висотою до 4,5 м: - при одиночному заскленні; - при подвійному заскленні

Останнім часом найбільш уживаними приладами є радіатори типу,, Гамма ” № 1 і

№ 4, чавунні ребристі труби з круглими ребрами, а також гладенькі стальні труби.

Опалювальні прилади перших двох типів частіше всього встановлюються в адміністративних будівлях і конторах. Чавунні ребристі труби використовуються в приміщеннях з великими віконними прорізами і не з пиловим сухим повітрям.

Гладенькі стальні труби є гігієнічними в пилових і вологих приміщеннях

Число секцій опалювальних приладів, в одиницях, що встановлюються в приміщеннях, визначається за формулою m = Q / F_пр. O К _пр. (t _пр. - t _в), (68)

де F _пр. - поверхня нагріву однієї секції приладу, м ²;

К _пр - тепловіддача одного кв. метра поверхні нагріву приладу, ккал/м ² год. ºС, береться з таблиці 21;

t _пр. - середня температура теплоносія в приладі, ºС.

Таблиця 21 - Основні дані про нагрівальні прилади

Тип нагрівального приладу	По- верх- ня на- гріву, м ²	Дов- жина при- ладу, мм	Тепловіддача приладу - К з теплоносієм
вода з температурою, º С	пар з тиском, кГс / см ²
				1,6	2,0	5,5
Радіатори чавунні: ,, Москва 132 ” ,, Гамма № 1 ” ,, Гамма № 4 ” Чавунні труби з круглими і прямокутними ребрами: одна труба дві труби три труби Стальна одиночна гладка труба з зовнішнім діа- метром до 33 мм від 33 до 100 мм від 125 до 150 мм Кілька рядків горизонтальних труб, розташова- них одна під другою в верти- кальній площині з зовнішнім діа- метром до 32 мм більше 32 мм	0,25 0,25 0,46		6,4 6,8 6,0     4,5 4,0 3,5   11,0 9,5 9,5   10,0 8,4	6,8 7,3 6,2     4,5 4,2 4,0   11,5 10,0 10,0   10,0 8,5	7,2 7,7 7,2     5,0 4,5 4,0   12,0 10,5 10,5   11,0 9,0	- - 7,6     5,5 4,5 4,0   12,5 11,0 10,5   11,0 9,0	8,0 8,5 7,7     6,0 5,0 4,5   13,0 12,0 11,5   12,5 11,0	- 9,0 8,2     6,4 5,4 4,8   13,9 12,8 12,3   13,4 13,4	- 9,5 8,6     6,8 5,7 5,0   - - -   - -

Наприклад: розрахувати максимальний годинний видаток тепла системи опалення для відділення з ремонту паливної апаратури і визначити число секцій опалювальних приладів, встановлених в цьому відділенні, якщо відомо:

а) система опалення - водяна;

б) площа відділення - 144 м ²; в) розрахункова зовнішня температура - максимальна; г) висота відділення до стелі - 6 м.

Максимальний годинний видаток тепла Q в кілокалоріях за годину визначається за формулою

Q = δ O q O V (t _в - t _а), (69)

де δ, q, V, t _в, t _а - за попереднім.

З таблиці 19 питомих теплових характеристик вибираємо температуру заготівельного цеху, яка складає 16 ºС. Будівельна кубатура для даного відділення в тис. м ³ складає 144 O 6 O 10 ־³ = 0,864.

Тоді питома теплова характеристика будівлі в ккал/м³ годин ºС з таблиці 19 складатиме 0,65. З таблиці 20 вибираємо надбавку до витрат тепла на нещільності при подвійному заскленні віконних рам. Тоді

Q = 0,15 O о,65 O 864 O [16 - (- 30)] = 3880 ккал/год.

Вибираємо для опалювання гладкі стальні труби як гігієнічні для вологих приміщень.

Приймаємо діаметр труб 100 мм, довжину 10 м, так як відділення на зовнішній стіні має довжину 12 м. Залишаємо 1 м з кожного боку для уведення, тоді поверхня нагріву в м ² однієї труби складатиме F_пр = 2ПRL,

F_пр = 2 O 3,14 O 0,05 O 10 = 3,14.

З таблиці 21 вибираємо тепловіддачу труби, коли в якості теплоносія прийнята з температурою 55 ºС, при цьому К_пр = 10,0 ккал/м² год. град. Температура повітря всередині приміщення - 16 ºС. Тоді

m = 3880 / 3,14 O 10(55 - 16) = 3,17.

Приймаємо 4 труби.

В цехах і відділеннях локомотивного депо (ТРЗ) застосовується як загально обмінна вентиляція, так і місцеві відсмоктувачі від джерел газу і тепловиділення.

В цехах періодичних оглядів і поточних ремонтів локомотивів застосовується припливна вентиляція з підігрівом повітря в холодні часи року і природне витягання забрудненого повітря з верхніх зон цехів і відділень за допомогою дефлекторів, витяжних шахт і ліхтарів.

В відділеннях депо і цехах ТРЗ з ремонту акумуляторів, паливної апаратури, гальванічному і інших, а також в деревообробних і механічних цехах застосовують місцеві відсмоктувачі для локалізації газів в місцях їх утворення і припливна вентиляція з підігрівом повітря.

Розрахунок загальної обмінної вентиляції зводиться до визначення об’єму повітря, яке

повсякчасно замінюється в приміщенні, що вентилюється; вибору прохідних перетинань шахт.

Об’ємна витрата повітря в м ³ розраховується за формулою

Q = n O V, (70)

де n - кратність повітрообміну, яка регламентується СНіП;

V - внутрішній об’єм приміщення, що вентилюється, м ³.

Кратність повітрообміну деяких відділень і цехів приведена в таблиці 22.

Таблиця 22 - Кратність повітрообміну відділень і цехів

Найменування цехів і відділень	Кратність повітрообміну
приплив +	витягання -
Акумуляторне відділення Паливне відділення Слюсарно-складальний цех Механічний цех Склад матеріалів і запчастин

Витягання завжди перевершує приплив внаслідок забруднення повітря сусідніх приміщень. Розрахунок місцевого відсмоктувача виконується за середньою швидкістю повітряного потоку в робочому отворі відсмоктувача в м ³/ с виконується за формулою

Q = F _отв O V, (71)

де Q - об’єм повітря, що відсмоктується за одиницю часу, м ³/с;

F_отв - площа отвору відсмоктувача, м ² (розраховується за площею стенда або стелажа, звідки здійснюється відсмоктування з таким розрахунком, щоб не було викидання шкідливих речей в робочу зону);

V - середня швидкість повітряного потоку в робочому отворі, м/с. Приймається для відсмоктування локальних газів і теплових виділянь в межах 0,5...1 м/с, а для місцевого відсмоктування, коли захоплюються тверді частини або частини вологи, в межах 1,5...2 м/с.

При підборі вентилятора для системи вентиляції необхідно визначити втрати тиску Н в мережі системи.

Втрати тиску Н, в кГс/м ², визначаються за формулою

Н = С O p O V ² / 2, (72)

де С - коефіцієнт пропорційності, який залежить від довжини повітроводу і його складності (при довгому повітроводі і 3 - 4 колінах С=4...6, при коротких повітроводах С = 2...4, при роботі вентилятора у прорізу С = 1...1,5;

p - масова щільність повітря, p = 0,122 кг/м ³;

V - швидкість повітря в повітроводах, V = 15 м/с.

Знаючи Q і Н підбираємо за каталогом тип вентилятора. Осьовий вентилятор корисно використовувати при малому тиску і великих витратах. Відцентрований вентилятор забезпечує великий тиск в мережі (довга і складна мережа) і малі витрати.