Bài giảng Thiết kế nhà máy cơ khí

chính xác.ăC tălõiăcủaăph ơngăphápănàyă là “ tiến hành lập qui trình công nghệ tỷ mỷ cho tất cả các chi tiết của các loại sản phẩm mà nhà máy sản xuất, có kèm t[r]

TR NGăĐ IăH CăPH MăVĔN Đ NG

KHOA K THU T CÔNG NGH

THI T K NHÀ MÁY C KHÍ

DÀNH CHO B C Đ I H C

Biên soạn: ThS Nguy n HoƠng Lĩnh (CB)

ThS Tr n Thanh Tùng

Qu ng Ngưi, 12- 2015

L i nói đ u

M C L C

Trang

Ch ng 1 C S THI T K DÂY CHUY N S N XU T

1.1 Khái niệmăvềăcôngătácăthiếtăkếătrongăsảnăxuấtăă cơ khí 1

1.2 Nhữngătài liệuăbanăđầuătrongă thiết kế 3

1.3 N iădungăchủăyếuăcủaăcôngătácă thiết kế 7

1.4.ăăCácăph ơngăpháp thiết kế 9

1.5 T ăch c thiết kế 12

Ch ng 2 PHÂN TÍCH KINH T TRONG THI T K 2.1 Khái niệmăvềăphân tích kinh tế 17

β.β.ăCơăs ăphânătíchă kinh tế 17

2.3 Phân tích hiệuăquảăkinhătếătrongăthiếtăkếădâyăchuyềnăă sản xuất 20

Ch ng 3 THI T K T NG H P NHÀ MÁY C KHÍ 3.1 Khái niệmăvềăthiếtăkếăă t ng thể 32

3.2 Tài liệu ban đầu 32

3.3 L ăch năđ aăđiểmăxâyădựngă nhà máy 33

3.4 Thiếtăkếăcungăcấpănguyên vật liệu 34

3.5 Hệăth ngăt ăch căt ngăquátăcủaănhàămáyă cơ khí… 40

3.6 B ătríăt ngămặtăbằngănhàămáyă cơ khí… 44

3.7 Phân tích kinh tếăvà lựaăch năă ph ơng án 47

Ch ng 4 THI T K PHÂN X NG C KHÍ 4.1 Vai trò và v ătríăphânăx ngăă cơ khí 48

4.2 Phân lo iăphânăx ngă cơ khí 48

4.3 Thành phầnăphânăx ngă cơ khí 51

4.4 Nhiệmăăvụ thiết kế 52

4.5.ăCh ơngătrình sảnăxuấtăcủaă phân x ng 53

4.6 Nguyên tắcălậpăquiătrình công nghệăkhiăthiếtăkếăă phân x ng 57

4.7 Tính toán th iăgianătrongă thiết kế 59

4.8 Tính toán thiết b 62

4.9 Tính toán nhân lực 70

4.10 Tính diệnătíchăvà b ătríă mặt bằng 77

4.11 Thiếtăkếăăcácăb phận phụ 87

4.12 Thiếtăkếăb ăphậnăphụcăvụăvà sinh ho t 92

4.13 Các chỉătiêu kinh tếăkỹăthuậtăcủaă phân x ng 93

Ch ng 5 THI T K PHÂN X NG S A CH A 5.1 Nhiệmăvụăcủaăphânăx ngă sửa chữa 96

5.2 Phân lo i sửa chữa 96

5.3 Thành phầnăcủa phân x ng 98

5.4 Ch ơngătrình sửaăchữaăcủaă phân x ng 99

5.5 Tính toán th iăgiană sửa chữa 100

5.6 Tính toán thiết b 102

5.7 Tính toán nhân lực 105

5.8 Tính diệnătíchăvà b ătríă mặt bằng 106

5.9 Các chỉătiêu kinh tếăkỹăthuậtăcủaă phân x ng 109

Chu ng 6 THI T K PHÂN X NG L P RÁP 6.1 Vai trò củaăphânăx ngă lắp ráp 111

6.2 Nhữngătài liệu ban đầu 111

6.γ.ăCácăph ơngăphápălậpăch ơngătrình sảnăxuấtăchoăphânăx ngălắp ráp……111

6.4 Thành phầnăcủaăphânăx ngă lắp ráp 112

6.5.ăCácăgiaiăđo năcủaăquáătrình lắp ráp 113

6.6 NhữngăđiểmăcầnăchúăýăkhiălậpăQTCNă lắp ráp 113

6.7 Các d ngăvà cácăph ơngăphápăt ăch că lắp ráp 114

6.8.ăCáchăxácăđ nhăth iăgianăđểăthiếtăkếăphânăx ngăă lắp ráp 118

6.9 Tính toán s thiết b 120

6.10 Tính toán s chỗ lắp 120

6.11 Tính s ăl ợng công nhân 124

6.12 Tính diệnătíchăvà b ătríă mặt bằng 125

6.13 Các chỉătiêu kinh tếă- kỹ thuật 129

L I NịI Đ U Thi t k nhƠ máy c khí là môn h căchuyên ngành thu căch ơngătrình đàoăt oă

Công nghệăkỹăthuậtăcơăkhíăt iătr ngăĐ iăh căPh măVĕnăĐ ngăvà cácătr ngăđ iăh căkỹă thuậtăkhác Môn h cănhằmăcungăcấpăchoăng iăh cănhữngăkiếnăth căt ngăhợpăkhôngăchỉă trên lĩnhăvựcăkỹăthuậtămà còn trên lĩnhăvựcăkinhătếălẫnăkhoaăh căcơăbản,ăxã h i.ăT ăđóă

ng iăh cătiếnăhành thiếtăkếănhàămáyăcơăkhíăm i,ăhoàn chỉnh,ăcũngănh ăthiếtăkếăm ăr ngă phát triểnănhàămáyăcơăkhíăhoặcăphânăx ngăcơăkhíăđã có

Khiăbiênăso năbảnăthânăđưăc ăgắngăcậpănhậtănhữngăkiếnăth căm iăcóăliênăquanăđếnă mônăh căvà phùăhợpăv iăđ iăt ợngăsửădụng,ăcũngănh ăsựăgắnăliềnăn iădungălýăthuyếtăv iă nhữngăvấnăđềăthựcătếătrongăsảnăxuấtăđểăbàiăgiảngăcóătínhăthựcătiễn hơn

N iădungămônăh căcóădungăl ợngăγ0ătiết.ăTrongăquáătrìnhăsửădụng,ătuỳătheoăyêuă

cầuăcụăthểăcóăthểăđiềuăchỉnhăs ătiếtătrongămỗiăch ơngăchoăphù hợp

Mặcădùăđưăh năchếăđểătránhăsaiăsótătrongălúcăbiênăso nănh ngăchắcăkhôngătránhă

kh iănhữngăkhiếmăkhuyết.ăRấtămongănhậnăđ ợcăýăkiếnăđóngăgópăcủaăng iăsửădụngăđểă lầnăsauăđ ợcăhoànăchỉnhăhơn.ăM iăphảnăh iăgópăýăchoătácăgiảăxinăgửiăvềăB ămônăcơăkhí,ă khoaăKỹăthuậtăCôngănghệ,ătr ngăĐ iăh căPh măVĕn Đ ng

Ch ng 1: C S THI T K NHÀ MÁY C KHÍ 1.1 Khái ni m v công tác thi t k trong s n xu t c khí:

1.1.1 Ý nghĩa, vị trí thiết kế nhà máy cơ khí:

phảiăhình dungăđ ợcăhình dáng, kích th căăvà các yêu cầuăkỹăthuậtăăcủaăăsảnăphẩm,ă biểuădiễnăsảnăphẩmăđóălên bản vẽ

biếtăvàăkhảănĕngăthựcătếăsảnăxuấtăăraăsảnăphẩmă(khảăănĕngăvềăătrangăthiếtăb ,ăkhảănĕngăă

phẩmăsửădụng.ăGiai đo nănàyăcònăg iălà giai đo năthiết kế qui trình công nghệ

lập,ătaăphảiăthiếtăkếăăđ ợcăăm tăăhệăăth ngătrangăthiếtăăb ,ămáy móc phùăhợpăđểăăsảnăxuấtă raăsảnăphẩmăyêu cầu

nghệănhằmăt oăraăsảnăphẩmăm tăcáchăhợpălý nhấtă(chấtăl ợngăt t,ănĕngăsuấtăcaoăvà giá thànhăh )

5 Thiếtăăkếănhàămáyăcơăkhí:ăăđểătiếnăhành chếăt oăsảnă phẩm

Trong 5 giai đo năthì ắthi t k nhà máy c khí” là giai đo năcu iăcùng Do vậyă

đòi h iăcủaă4 giai đo nătr căđó Hơnănữaă“thiếtăkếănhà máy cơăkhí”ălà giai đo năgắnă

1.1.2 Phân loại thiết kế nhà máy cơ khí:

lo i:

vụăyêu cầu

Theo kinh nghiệmădù là thiếtăkếăm i, hoàn chỉnh, hay thiếtăkếăm ăr ng phát triểnă

1.1.3 Tổ chức thiết kế nhà máy cơ khí:

sau:

ýăđếnăcác chỉătiêu chất l ợng)

Đểăth ng nhấtătrong su tăăquá trình tính toán, thiếtăăkế,ăăng iăăta đ aăăra m tă

cơăbản,ămua sắmăthiếtăb ă

cungăcấpăăă tài liệu,ăbảnăvẽăvềănhà máy và theo dõi việcăthựcăhiệnăthiếtăkế

(thiăcông).ăCơăquanănàyăbắtăđầuănhiệmăvụăt ăkhi nhậnătài liệuăt ăt ăăch căthiếtăăkếăđếnăă

5 Tài liệu thiết kế: là nhữngăvĕnăbảnăđ ợcăsửădụngătrongăquáătrình thiếtăăă kế,ătrong đóăth ngăđ aăra giám đ nh tr căvà sau thiết kế

a) Tài liệuăătr căăthiếtăăkế:ăădùngălàmăcơăăs ăăđểăăhoànăthànhăcôngătác thiếtăăkế,ăbao

g m:

1.2 Nh ng tài li u ban đ u và vi c phân tích các tài li u này:

Đểăcó cơăs ătiếnăhành công tác thiếtăkế,ăt ăch căthiếtăkếăcầnăđ ợcăcung cấpăhoặcă

trênăso năthảoăvà cungăcấpăchoăt ăch căthiếtă kế

kế.ăDoăt ăch căthiếtăkếăso năthảoăđ ợcăcấpătrênăcóăthẩmăquyềnăthôngăă qua

nh ng,ăđ aă chấtă côngă trình,ă bảnă đ ă đ aă thế,ă tàiă liệuăvềăthiên nhiên, khí hậuă đ ă ă ẩm,

h ngăgió

nguyênăvậtăliệu,ăhợpăđ ngăhợpătácăsảnăxuất,ăhợpăđ ngăcungăcấpăăvà b ăăsung nhân lực,ă hợpăăđ ngătiêuăthụăsảnăphẩm …

nhiệmăvụăthiếtăkế.ăBảnănhiệmăvụăthiếtăkếăcầnăthểăhiệnăđầyăđủănhững n iădung sau :

- Nĕngăsuấtătínhăchoăm tăcông nhân

sảnăphẩm.ăT ăđóăchoăphépătaălựaăch năđ ợcăph ơngăphápăchếăt oăhợpă lý

i

i



i

sau:

Trong đóăph ăbiếnăhơnăcảălà s ăl ợng sảnăphẩmănĕm (chiếc/năm)

trình thiếtăkếăsau này

∝i: là s ă% dựătrữăđểăb ăsung cho việcăăch ăđợiăvì vấn đềăkho tàng và

quan hệ sau: S k  N  m 1   i 1  i  

i i

100 



Và:

h

S   S k

k 1

n

Stông  Si

i1

i (3) 

S n phẩm Chi ti t

3

1,5

Áp dụngăcôngăth c (1-1) và (1-2):

Có Ni = 150.000; mi = 2; i =3 ; i = 1.5

 100   100 



Có Ni = 150.000; mi = 2; i =3 ; i = 2

*ăĐ iăv iăchiătiết 3:

Có Ni = 150.000; mi = 1; i =3 ; i = 1

 100   100 



n

Áp dụngăcôngăth c:ăăSt ngăă=  S i

i1

St ngăăă= Si (1) + Si(2) + Si(3)

Vậyăt ngăsảnăl ợngăcủaăsảnăphẩmăAălà 784860 (chiếc)

biểuăhiệnăcụăthể sau:

1.3 Nội dung chủ y u của công tác thi t k :

đ nh

máy

6 Lậpăph ơngăánăhợpătác sản xuất

củaănhà máy

Đây là nội dung kỹ thuật quan trọng nhất, đồng thời cũng khó khăn và tốn nhiều công sức nhất Nó có tính quyết định đối các bước thiết kế tiếp theo

Khối lượng lao động có thể biểu thị bằng quỹ thời gian (như đối với nhà

chữa ), cũng có thể biểu thị bằng trọng lượng sản phẩm cần sản xuất hàng năm (trong thiết kế phân xưởng đúc và phân xưởng rèn dập)

vụătrong nhà máy

choăcánăb ,ăcôngănhân trong nhà máy

liên quan sau:

giữaăăcácăcơăcấuăt ch c

nhân cán b

1.4 Các ph ng pháp thi t k :

đầu,ăn i dung củaăluậnăch ng kinh tếă- kỹăthuậtăvà th iăgian cho phép thiếtăăkếămà ta

kế đó

Ph ơngăphápăthiếtăkếăchính xácădựaătrênăph ơngăphápălậpăch ơngătrìnhăsảnăxuấtă

phiếu công nghệ đầy đủ tỷ mỷ Từ đó ta xác định được một cách chính xác khối lượng

đúng, có thểăđ ợcătiếnăhành theo 2 cách sau:

1.4.2.2 Phương pháp thiết kế gần đúng dựa trên sản phẩm (hoặc chi tiết) điển hình: Ph ơng pháp này đ ợcătiếnăhành theo các b c sau:

nhómăcácăsảnăphẩmă(hoặcăchiătiết).ăCụăthể là:

lắmăthìătaătiếnăhànhăphânălo iăvà ghép nhómăsản phẩm

nhiều,ănh ngăs ăl ợngăchiătiếtătrong mỗiălo iăl n,ăăthìăătaăătiếnăăhành phân lo i,ăăghép nhómăchiăătiếtăkhôngăkểă ăsảnăphẩm nào

3 Quiăđ iăs ăl ợngăsảnăphẩmăă(hoặcăăchiăătiết)ăăkhác trong mỗiăănhóm vềăăs ăă

l ợngăsảnăphẩmă(hoặcăchiătiết)ăđiểnăhình Tính toánăs ăăl ợngăsảnăphẩmă(hoặcăchiătiết)ăă củaăt ng nhóm và cácănhómăđưăquiăvềăđiểnăhình.Công th căquiăđ iăt ngăquátăă là:

tiết) điển hình

Kx1: là hệăs ăă căđ nh kểăăđếnăsựăsai khác vềăătr ng l ợng (hoặcădiệnătích bềăă

tiết) điểnăăhình trong nhóm Giá tr ăcủaăKx1 có thểăxác đ nh theo công th c sau:

2

 Q  3 Fx

 dh  dh

đang xét

Kx2: là hệăăs ăă căđ nh kểăđếnăsựăsai khác vềăăđ ăăph căt păgiữaăsảnăphẩmăăă (hoặcăchi tiết)ăđang xét so v iăsảnăphẩmă(hoặcăchi tiết) điểnăhình trong nhóm Giá tr ă

sao cho Kx2≈1

Kx3: là hệăs ă căđ nh kểăđếnăsựăsai khác vềăăsảnăl ợng giữaăsảnăphẩmă(hoặcăăă

Kx3 có thểătham khảoăch nă ăbảng 1-1

đ nh theo công th c:

a

N  

i1

b



x1

a '

Nqđ  

i1

b'



x1

a và a’ălà s ănhómă(aă=ăa’)ăsảnăphẩmă(hoặcăchi tiết)

hình trong t ng nhóm

Nđhiăălà sảnăl ợngăđiểnăhình th i

Bảng 1.1 Hệ số ước định Kx3 (N là sản lượng)

4 Tiếnăhành lậpăqui trình công nghệăđầyăđủ,ătỷămỷăđ iăăv iăcácăăsảnăphẩmă(hoặcăă chiătiết)ăđiểnăhình phùăhợpăv iăd ngăsảnăxuấtătheoăsảnăl ợngăquiăđ iă- có kèm theo phiếuăcông nghệătỷă mỷ

1.5 T ch c thi t k :

1.5.1 Khái niệm về quá trình thiết kế nhà máy cơ khí:

Quá trình thiếtăkếăg măγăgiai đo n:

- Thiếtăkếăkỹ thuật

sau:

5 Tính kh iăl ợngăxâyălắp,ăv năđầuăt ăchia choăcácăphần:ăxâyălắp,ăthiếtăb ,ăkiếnă thiếtăcơăbản,ăxâyădựngăchính, phụ

quyền thông qua mới được chuyển sang giai đoạn thiết kế kỹ thuật

1 Thiếtăkếăquiătrìnhăcôngănghệăsảnăxuấtăsảnăphẩmăphùăhợpăv iăqui mô sảnăxuất.ă

T ăđóătính toánăđ ợcăkh iăl ợngălaoăđ ngăcủaăphânăx ng,ăb ăphậnăvà toàn nhà máy

1.5.4 Giai đoạn thiết kế thi công:

Sau khi giai đo năthiếtăkếăkỹăthuậtăđã đ ợcăăcơăăquan cấpăătrên có thẩmăquyềnăă

Đây là giai đo năthiếtăkếăăcu iăcùng, nhằmăcung cấpătài liệu,ăăbảnăvẽăcho t ăăch căxây

vụăcho công việcăthi công Do đóătrong m tăs ătài liệu còn g iălà giai đo nălậpăcác bảnăă

c căm căcho các công trình kiếnătrúc, m ngăl iăđ ngăsá,ăkênh m ơng,ăsân bãi, điện,ă

n c )

thuật

bằng 2 giai đo n:

Đểădễădàng trong việcătheo dõi, thựcăhiệnăvà kiểmătra quá trình thiếtăăkế,ăăta có

8 Tính toán nhu cầuănhân lực

14 Xácăđ nhăbậcăthợă- chi phí tiền l ơng

16 Tính t ngădiệnătíchămặtăbằngă- ch năkếtăcấuănhà x ng

Hình 1.1 Mô hình quá trình thi t k nhƠ máy c khí

CÂU H I ỌN T P

côngănghiệpăcơ khí?

BÀI T P

TT Nhi m v thực t cho Ch ng trình s n xu t c đ nh

Tênăsảnă phẩm

Sản phẩm (chiếc)

Tr ngă

l ợngă1ă chiếc(tấn)

Tênăsảnă phẩmăđiểnă hình

Hệăs ă c đ nh

A1

Hãy:

điểnăhình ?