Организация производства в вагоносборочном участке ремонтного вагонного депо


ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО ТРАНСПОРТА


Федеральное государственное бюджетное образовательное  учреждение

 высшего  профессионального образования

«Уральский  государственный университет путей  сообщения»

(ФГБОУ ВПО «УрГУПС»)

 

 

 

Кафедра «Вагоны»

 

 

Организация производства в вагоносборочном участке ремонтного вагонного депо

               Пояснительная записка к комплексному курсовому проекту

По дисциплине: «Проектирование  вагонных депо и вагоноремонтных  заводов» и «Оборудование вагоноремонтного производства»

 

 

Руководитель проекта:

Преподаватель

Самак Н.Н.

Консультант:

Кармацкий В.Ф.

Выполнил:

студент гр. В–528

Степанова Т.В.


 

 

 

 

 

Екатеринбург

2012

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Содержание

 

1 Краткая характеристика ремонтного вагонного депо. Назначение, производственная структура депо 5

2 Расчет параметров главного производственного корпуса ремонтного вагонного депо 8

3 Формирование маршрутных линий движения  ремонтируемых частей вагона (технологических потоков) 12

4 Краткая характеристика проектируемого участка. Выбор и обоснование метода организации производства в проектируемом участке. 15

5 Расчет параметров поточного производства 18

6 Расчет производственных площадей участка 22

7 Разработка технологического процесса работы поточной линии 23

8 Расчет численности рабочих в участке 26

9 Расчет и выбор оборудования участка 29

10 Проектирование единицы нестандартного оборудования 33

11 Проектирование системы технологических коммуникаций 39

Заключение 41

Список использованных источников 42

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1 Краткая характеристика ремонтного вагонного депо. Назначение, производственная структура депо

 

Вагонные депо предназначены для  обеспечения технического обслуживания грузовых и пассажирских вагонов  в границах своих участков, выполнения плановых видов ремонта вагонов, а также ремонта и комплектовки вагонных узлов и деталей. По типам ремонтируемых вагонов депо подразделяются на пассажирские, грузовые и специальные.

Депо по ремонту пассажирских вагонов  размещаются в пунктах приписки пассажирских вагонов с числом не менее 400, а также в крупных  пунктах оборота пассажирских поездов  дальнего следования.

Производственная  структура депо, предназначенных  для плановых видов ремонта, определяется составом производственных подразделений, их взаимным расположением, а также  формами технологической взаимосвязи.

План  главного корпуса вагонного депо представлен на рисунке 1.

  1. Вагоносборочный участок (ВСУ) 6 служит для производства разборочных и ремонтно-сборочных работ на вагоне, которые выполняются в соответствующих отделениях.
  2. Малярный участок (отделение) 17 предназначен для окраски вагонов и последующей их сушки.
  3. Участок ремонта тележек 2 служит для разборки, ремонта и сборки тележек, которые выкатываются из-под вагонов деповского ремонта и поступают с текущего отцепочного ремонта.
  4. Участок ремонта колесных пар 3 служит для обыкновенного и полного освидетельствования колесных пар, т.е. для текущего ремонта без смены элементов, который заключается в выполнении следующих операций: обмывки, освидетельствования, дефектоскопии, обточки по кругу катания, обточки и шлифовки шеек, наплавки гребней колес.
  5. Участок ремонта роликовых подшипников 4 предназначен для производства полной и промежуточной ревизии букс с роликовыми подшипниками.
  6. Участок по ремонту электрооборудования предназначен для выполнения деповского и текущего ремонта, технических осмотров и ревизии электрического оборудования пассажирских вагонов. На участке имеются отделения для ремонта; электрических машин 8, ремонта электроаппаратуры, радиоаппаратуры и контрольно-измерительных приборов (КИП), аккумуляторов 9; несъемного оборудования; проведения технических осмотров и ревизий.
  7. Участок для ремонта холодильных установок 1 предназначен для выполнения деповского и текущего ремонта, технических осмотров и ревизий холодильного оборудования пассажирских вагонов.
  8. Отделение автосцепки 12 предназначено для ремонта и комплектовки корпуса автосцепок с механизмом сцепления и поглощающих аппаратов с тяговым хомутом.
  9. Кузнечно-прессовое отделение 15 предназначено для ремонта деталей вагонов способом пластической деформации, а также изготовления заготовок.
  10. Автотормозное отделение 11 служит для ремонта и испытания соединительных рукавов, концевых кранов, авторегуляторов, авторежимов и другого тормозного оборудования, снимаемого с вагонов при ремонте в депо.
  11. Электросварочное отделение 13 служит для выполнения сварочно-на-плавочных работ при восстановлении деталей вагонов.
  12. Отделение по ремонту устройств отопления, водоснабжения и вентиляции 10 предназначено для промывки, ремонта воздухоподогревателей, расширителей, труб отопления и водоснабжения, вентилей, кранов, баков, рабочих и запасных фильтров, насосов и других узлов и деталей системы отопления.
  13. Слесарно-комплектовочное отделение 14 предназначено для ремонта и комплектовки узлов тележек: тормозных траверс, рычажной передачи, башмаков с подвесками, деталей центрального подвешивания, вкладышей скользунов и поводков, надбуксовых фрикционных гасителей колебаний и шпинтонов.
  14. Зеркальное отделение 6 служит для полировки вагонных зеркал и имеет приспособление для снятия царапин с зеркал, столы для полировки, ванну для травления старой наводки и обмывки после полировки, стол дня окраски зеркал и стеллажи.
  15. Кладовая запасных частей 16 предназначена для хранения и выдачи материалов и запасных частей.
  16. В редукторно-карданном участке 5 предусматривается производство ремонта редукторов, карданных валов, и автоматических муфт сцепления привода подвагонного генератора от торца и середины оси колесной пары.

 

Рисунок 1 –  План главного производственного корпуса

 

2 Расчет параметров главного производственного корпуса ремонтного вагонного депо

 

Расчет линейных параметров главного производственного корпуса депо для ремонта пассажирских вагонов  и помещений производственных участков ведется исходя из заданной годовой  программы деповского ремонта вагонов, нормы простоя вагона в ремонте, метода организации производства и режима работы депо.

Для проектирования были выбраны: поточный метод ремонта  вагонов и трехпролетная схема  организации производства, которая  предусматривает размещение вагоносборочного участка в среднем пролете производственного корпуса.

В боковом  пролете справа размещается группа производственных участков, связанных  общей технологией: тележечный, колесно - роликовый.

В боковом  пролете слева размещаются контрольный  пункт автосцепки и отделения, входящие в состав ремонтно - комплектовочного участка, а также административно - бытовые и другие помещения вспомогательных и обслуживающих отделений.

На  первом этапе проектирования главного производственного корпуса депо необходимо рассчитать параметры вагоносборочного участка.

К основным расчетным линейным размерам участка относятся:

  • длина - L;
  • ширина — В ;
  • высота - Ну.

Длина вагоноремонтного участка:

                                      (2.1)

где – длина ремонтных позиций;

С - количество позиций на поточной линии;

- дополнительная длина позиции подъемки кузова и выкатки тележек, ;

- ширина транспортного проезда, ;

- расстояние от торцевой стены до крайнего вагона, .

Длина ремонтной позиции:

                                                    (2.2)

где - длина вагона по осям сцепления, = 26 м;

— расстояние между соседними позициями, = 2 м.

По расчету:

Расчетная длина цеха должна быть увязана с требованиям СПДС и  кратна строительному шагу колонн. По нормам строительный шаг колонн для депо принимают равным 6 метров. Поэтому принятая длина участка L=102 метра.

Малярный участок рассчитывается также как вагоносборочный, только число позиций равно 1.

Длину малярного участка принимаем  = 42 м.

Длина главного производственного корпуса:

Ширина участка рассчитывается с учетом применения стандартных  конструкций, ширины пролета мостового крана по ГОСТ 534 - 78 и количества поточных линий.

                                             (2.3)

где      пл— количество поточных линий;

в1- расстояние между осями поточных линий, в1 = 7 - 8 м;

в2- расстояние от продольной стены до оси ближайшего ремонтного пути (поточной линии), в2 = 5 м.

 

 

Количество поточных линий:

                                                          (2.4)

где     Nв— годовая программа ремонта вагонов;

Nл — годовая программа ремонта вагонов одной поточной линии.

Для пассажирских вагонов  принимают Nл = 500 - 600 вагонов в год.

По расчету:

Принимаем

Ширина участка Ву принимается с учетом стандартных пролетов мостовых кранов, который равен 18м и 24м. Исходя из этого, принимаем Ву = 18 м.

Производственная площадь  вагоносборочного участка SBСУ = 1836 м2.

Высота участка обуславливается  высотой ремонтируемых вагонов, габаритами оборудования и мостовых кранов. Высота помещения определяется в соответствии с нормами технологического проектирования [1]. При наличии мостовых кранов высота участка Ну = 10,8 м от головки рельса ремонтного пути до низа конструкции перекрытия.

Площади и линейные размеры  остальных производственных участков главного корпуса вагоноремонтного депо принимаются согласно нормам [1] в зависимости от годовой программы ремонта вагонов с корректировкой относительно стандартного шага колонн и пролета мостовых кранов (таблица 1).

 

Таблица 1 - Площади производственных участков

Участок

Длина, м

Ширина, м

Площадь, м

Вагоносборочный участок

7

102

18

1836 (по  расчету)

Малярный участок

17

42

18

756 (по  расчету)

Участок ремонта тележек

3

42  

18

     756


 

Продолжение Таблицы 1

Участок ремонта колесных пар

4

36

18

648

Участок ремонта роликовых подшипников

2

24

18

432

Участок по ремонту генераторов

1

18

18

324

Участок по ремонту аккумуляторов

9

30

18

540

Участок для ремонта холодильных  установок

8

20

18

360

Отделение автосцепки

12

18

18

324

Кузнечно-прессовое отделение

15

12

18

216

Автотормозное отделение

11

6

18

72

Электросварочное отделение

13

6

18

144

Отделение по ремонту устройств отопления, водоснабжения и вентиляции

10

12

18

216

Слесарно-комплектовочное отделение

14

24

18

432

Зеркальное отделение

6

12

18

216

Редукторно-карданный участок

5

12

18

216

Кладовая

16

18

18

324


 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3 Формирование маршрутных линий  движения  ремонтируемых частей  вагона (технологических потоков)

 

 (маршрутных линий движения ремонтируемых частей вагонов) в ремонтном вагонном депо ведется на основании действующих технологических процессов ремонта вагонов.

Технологические потоки должны соответствовать маршрутным картам основных технологических процессов (ГОСТ 3.1118-82) в заданной технологической последовательности с учетом данных об используемом оборудовании.

В процессе формирования технологических  потоков решаются задачи организации производства: прямоточность, непрерывность, автоматичность и выбор кратчайших путей транспортировки ремонтируемых объектов на участках и между участками.

В дальнейшем на основании схемы  технологических потоков разрабатываются перечни подъемно-транспортных и транспортных средств, стандартного и нестандартного технологического оборудования, а также схему технологических коммуникаций.

Схема технологических  потоков выполняется на плане  главного производственного корпуса депо, разработанном в разделе 1. На план наносятся основные маршрутные линии движения ремонтируемых частей вагонов.

На рисунке 2 приведена  схема технологических потоков, выполненная на плане главного производственного  корпуса депо по ремонту пассажирских вагонов.

 

 

 

 

 

 

Рисунок 2 - Схема технологических  потоков

Обозначения на рисунке 2:

  1. - генераторы в ремонт и обратно;
  2. - холодильное оборудование в ремонт и обратно;
  3. - аккумуляторные батареи в ремонт и обратно;
  4. - тележки из ВСУ в тележечный участок;
  5. - колесные пары в колесный участок для освидетельствования;
  6. - ремонт каркасов тележки;
  7. -пружины рессорного комплекта на проверку, комплектовку и обратно;
  8. - литые детали тележки в ремонт и обратно;
  9. - редукторно-карданный привод на ремонт и в колесный участок;
  10. - обыкновенного освидетельствования колёсных пар на поточной линии;
  11. - колесные пары, требующие полного освидетельствования;
  12. – подшипники на обмывку, комплектовку, ремонт и монтаж букс;
  13. - колесные пары на подкатку в тележечный участок;
  14. - тележки после ремонта из тележечного участка в ВСУ;
  15. - детали и узлы систем отопления и водоснабжения для ремонта и обратно;
  16. -приборы тормозного оборудования в ремонт и обратно;
  17. - автосцепное устройство из ВСУ в КПА и обратно;
  18. — ремонт корпусов автосцепки на поточной линии;
  19. - тяговые хомуты на поточную линию ремонта автосцепное устройство из ВСУ в КПА и обратно;
  20. - поглощающие аппараты на поточную линию ремонта автосцепного оборудования;
  21. -детали для выполнения сварочно-наплавочных работ в электросварочном отделении и обратно;
  22. -детали тележки для ремонта, комплектовки и обратно;
  23. - детали для ремонта способом пластической деформацией;
  24. - детали в обменную кладовую и обратно;
  1. - зеркала в ремонт и обратно.

4 Краткая характеристика проектируемого участка. Выбор и обоснование метода организации производства в проектируемом участке.

 

Вагоносборочный участок (ВСУ) служит для производства разборочных и ремонтно-сборочных  работ на вагоне, которые выполняются  в соответствующих отделениях.

В отделении  очистки и обмывки вагоны очищаются  от остатков перевозимых грузов и  мусора в специальной установке (для грузовых вагонов), а пассажирские вагоны проходят наружную обмывку в  ангаре моечной машиной.

Отделение подготовки вагонов к ремонту  служит для уравнивания объема работ  на вагонах с повышенным износом. Здесь выполняются разборочные, газосварочные работы на раме и кузове вагона. Оно располагается вне  основного здания.

Ремонтно-сборочное  отделение предназначено для  производства разборочных и ремонтно-сборочных  работ на раме и кузове вагона.

Размещается ВСУ в центральном пролете  здания депо.

С ВСУ  связаны основные производственные участки, сформированные по принципу узлового метода ремонта, т.е. ремонта узлов, снятых с вагона: тележек, колесных пар, автосцепного оборудования и т.д. Основной принцип построения схемы  главного корпуса – кратчайшие пути и возможность механизации транспортировки  узлов из сборочного участка в  специализированные участки по ремонту  узлов. В депо с поточным методом  ремонта вагонов специализация  ремонтных позиций должна соответствовать  размещению специализированных участков ремонта узлов.

Малярный  участок (отделение) предназначен для  окраски вагонов и последующей  их сушки. С целью приготовления  лакокрасочных материалов для окраски  вагонов он имеет краскоприготовительное отделение. Участок размещается  в центральном пролете и продолжает ВСУ, от которого он отделен тамбур-шлюзом шириной 6 м с огнестойкими перегородками. Краскоприготовительное отделение примыкает к малярному участку слева или справа.

Существует два метода ремонта  вагонов: стационарный и поточный.

Стационарный метод характеризуется  большой продолжительностью производственного цикла и низкой производительностью труда. Стационарный метод подразделяют:

  • на стационарно-бригадный;
  • стационарно-узловой.

Во всех депо при ремонте  вагонов используется стационарно-узловой  метод. Основной причиной применения стационарного метода в депо является неравнозначный объем ремонта у разных типов вагонов.

При поточном методе весь производственный процесс разбивается  на равные по продолжительности операции, выполняемые на специализированных рабочих местах (позициях). Позиции располагаются в строгой последовательности в соответствии с технологическим процессом.

Для организации поточного производства необходимы следующие условия:

  • устойчивость номенклатуры выпускаемой продукции, специализация производства;
  • конструктивно-технологическая унификация изделий;
  • ремонтопригодность;
  • типизация технологических процессов;
  • сравнительная устойчивость производства по объемам ремонтируемой продукции;
  • наличие производственных площадей, необходимых для размещения специализированных позиций.

При внедрении  поточного метода ремонта необходимо оценить его целесообразность. Целесообразность внедрения поточного метода оценивается по минимально целесообразной производственной программе ремонта вагонов. Минимальная программа ремонта рассчитывается по формуле:

  ,                                                    (4.1)

где Fп.л. – годовой фонд рабочего времени поточной линии;

        Nв – годовая программа;

        Тв – простой вагона в ремонте на одной ремонтной позиции,ч;

         Кв – количество вагонов на одной позиции;

Неравенство Nв ≥ Nmin является условием целесообразности внедрения поточного метода.

,                                                      (4.2)

где Dр - рабочие дни в году (355 дней)  ,

tcm - продолжительность смены (12 часов),

m - число  смен (1 смена),

hп.л. - коэффициент загрузочной линии 0,8¸0,9 (примем 0,85).

 

По расчету:

,

700 ≥ 604

Заданная мощность вагонов больше минимально целесообразной программы ремонта необходимо внедрение поточного метода ремонта, т.к. стационарный метод нас не устраивает из-за большой продолжительности ремонта.

 

 

 

 

 

5 Расчет  параметров поточного производства

 

 

5.1 Параметры, характеризующие работу поточную линию во времени

 

Такт  поточной линии – промежуток времени  между выпуском одного и запуском другова вагона.

,                                                      (5.1)

где:  - такт поточной линии;

          Nв – годовая программа ремонта вагонов;

          Fп.л.- годовой фонд работы поточной линии;

           Кв – количество вагонов на одной позиции;

           nпл – количество поточных линий.

Рассчитываем  такт при Кв=1

 час.

Расчетное значение такта  поточной линии должно быть взаимосвязано с продолжительностью рабочей смены таким образом, чтобы продолжительность рабочей смены была кратна такту. Для этого находят соотношение:

                                                          (5.2)

где Е - целое число, ближайшее к расчетному.

По расчету:

По технологическому процессу максимальное время выполнения операции на позиции составляет 12 часов, следовательно, значение такта, которое мы принимаем в дальнейших расчетах:

Согласно [1], при небольшой годовой программе ремонта значение такта при ремонте пассажирских вагонов принять равным 12ч.

В связи  с корректировкой такта происходит изменение годовой программы  ремонта Nв. В этом случае производим корректировку программы ремонта, т.е. ее перерасчет по формуле:

  .                                         (5.3)

 

По расчету:

Откорректированная  программа не должна отклоняться  от заданной программы более чем на 15%.

                                                    (5.4)

По расчету:

,

13,7%<15%,

Следовательно, в дальнейшем все расчеты ведем  на новую скорректированную программу  .

Ритм  поточной линии - это количество вагонов выпускаемых из ремонта в единицу времени:

                                                    (5.5)

,

Следовательно, в одну смену (12 часов) должен выпускаться  из ремонта один вагон.

 

 

5.2 Параметры,  характеризующие работу и положение поточной линии в пространстве:

 

Фонд  работы поточной линии – количество вагонов одновременно ремонтируемых  на поточной линии.

                                                    (5.6)

где Фпл - количество вагонов одновременно ремонтируемых на поточной линии;

        Тв –простой вагона в ремонте; Тв =36 ч

 

вагона.

Рассчитываем  количество позиций.

Количество позиций выбирается в зависимости от технологического процесса и от объема работ на вагонах.

поз.

Фонд работы участка - количество вагонов одновременно ремонтируемых в участке.

 вагонов.

Общее количество вагонов, находящихся в ВСУ будет равно шести, т.к. в участке две поточные линии.                  

Длина поточной линии рассчитывается по формуле:

 

                                                    (5.7)

где - длина одной позиции на поточной линии (по расчету 28 м);

       С- количество позиций.

 

По расчету:

5.3 Параметры,  характеризующие производительность  поточной линии 

 

 

Расчет производительности поточной линии определяем по формуле:

ваг/час,                                                  (5.8)

где    Тв – простой вагона в ремонте, ч.

По расчету:

Все  расчетные  параметры сведены в таблицу 2

 

Таблица 2 - Расчетные параметры  поточной линии

 

 

показатель

Учас-ток

Nв,

ваг

Tв

ваг

,

час

Kв,

ваг

nл

c

Фпл,

ваг

Фу,

ваг

значение

ВСУ

604

36

12

1

2

3

3

6

0,03

84


 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6 Расчет  производственных площадей участка

 

Основные размеры участков рассчитывают исходя из количества поточных линий, позиций, вагонов на одной позиции, размещения оборудования и средств механизации, соблюдения всех необходимых проходов и проездов.

При расчете  линейных размеров участка необходимо учитывать, что участки оснащаются мостовыми кранами, конвейерами, кантователями, электродомкратами, ремонтно-сборочными стендами и другим технологическим оборудованием, занимающим значительные площади.

К основным расчетным линейным размерам участка относятся:

    • длина L,
    • ширина Ву,
    • высота Ну

Площадь и габаритные размеры вагоносборочного участка были приняты согласно нормам  [1]  в зависимости  от годовой  программы ремонта: 

Таблица 3 - Площадь и габаритные размеры вагоносборочного участка

Участок

Высота, м

Длина, м

Ширина, м

Площадь, м

Вагоносборочный участок

10,8

102

18

1836


Длину ремонтной позиции принимаем  равной 28 м, по расчетам 5 пункта. Длину поточной линии принимаем равной 84 м, по расчетам 5 пункта.

7 Разработка технологического процесса работы поточной линии

 

 

 

В основу разрабатываемого технологического процесса должны быть положены следующие основные принципы:

      • соблюдение действующих правил ремонта пассажирских вагонов и технологических инструкций на ремонт и подготовку деталей вагонов;
      • обеспечение времени простоя вагонов и узлов в ремонте не более установленной нормы;
      • организация рабочих мест для бригад и рабочих, обеспечивающая высокую производительность труда при соблюдении правил техники безопасности;
      • замена неисправных узлов и деталей заранее отремонтированными или новыми;

применение средств комплексной  механизации трудоемких операций.

Технологический процесс ремонта вагонов по позициям представлен в таблице 4.

Таблица 4 – Технологический процесс деповского ремонта цельнометаллического вагона на трех позициях.

№ позиции

№ операции

Наименование операции

Продолжительность операции ti , мин.

Кол-во рабоч,чел

Трудоемкость,

Чел./мин

1

2

3

3

5

6

I

1.1.

Снятие вентиляционных решеток и  открытие оконных рам

18

1

18

1.2.

Проверка состояния электрооборудования  и сопротивление изоляции

60

2

120

1.3.

Снятие генератора

25,2

1

25,2

1.4.

Снятие фильтров и моторвентиляционной  установки

24

1

24

1.5.

Снятие холодильной установки

25,2

1

25,2

1.6.

Снятие аккумуляторных батарей

31,2

2

62,4

1.7.

Продувка и очистка вентиляционных каналов и оконных рам

120

2

240

Организация производства в вагоносборочном участке ремонтного вагонного депо