Proiectarea Fabricatiei Carcaselor Pentru Motoare Electrice

CUPRINS

Prezentarea întreprinderii.Istoric………………………………………………………

2. Construcția și funcționarea motoarelor electrice asincron…………………………….

2.1. Caracteristica mecanică………………………………………………………………..

Pornirea și inversarea sensului de rotație la motoarele asincrone…………………

Reglarea turației motoarelor asincrone……………………………………………

Seria unitară de motoare asincrone trifazate cu rotorul în scurtcircuit, de uz general……………………………………………………………………………………….

2.4.1. Destinație. Simbolizare…………………………………………………………….

2.4.2. Construcție…………………………………………………………………………

2.4.3. Forme constructive…………………………………………………………………

2.4.4. Grad de protecție……………………………………………………………………

2.4.5. Tensiuni și frecvențe……………………………………………………………….

Puteri, turații………………………………………………………………………….

Conexiuni. Sisteme de conectare la rețea…………………………………………….

2.4.8. Timpul de pornire………………………………………………………………….

2.4.9. Toleranțe……………………………………………………………………………

2.4.10. Dimensiuni de montaj…………………………………………………………….

2.4.11. Precizări în comandă……………………………………………………………..

2.4.12. Execuții speciale…………………………………………………………………

Norme de protecție a muncii pentru motoare electrice………………………………….

3. Tehnologia de fabricație a carcaselor……………………………………………………

3.1. Procedeul de turnare sub presiune……………………………………………………..

3.1.1. Domeniul de aplicare……………………………………………………………….

3.1.2. Avantajele și dezavantajele turnării sub presiune…………………………………..

3.1.3. Procedeul de turnare sub presiune…………………………………………………

Aluminiul. Aliaje de aluminiu. Proprietăți………………………………………………..

Tehnologia fabricației carcaselor. Sistematizarea operațiilor……………………………..

Calculul economic…………………………………………………………………………

Determinarea tipului de producție………………………………………………………….

Calculul capacității de producție…………………………………………………………….

4.2.1. Culegerea, prelucrarea și sistematizarea informațiilor…………………………………..

4.2.2. Elaborarea planului de măsuri tehnico-organizatorice pentru eliminarea „locurilor înguste” și folosirea excedentului de capacitate………………………………………………

4.2.3. Calculul coeficientului de utilizare al capacității de producție la nivelul sistemului de producție………………………………………………………………………………………

4.3. Calculul costurilor……………………………………………………………………….

4.3.1. Calculul costurilor pe baza grupării costurilor pe grupe de calculație……………..

4.3.2. Determinarea pragului de rentabilitate………………………………………………

4.3.3. Reprezentarea grafică a producției critice…………………………………………..

4.3.4. Aportul fiecărui produs la profit……………………………………………………..

Determinarea numărului de angajați…………………………………………………

5. Organizarea producției. Coordonate de spațiu. Optimizarea amplasării utilajelor folosind metoda verigilor…………………………………………………………………

5.1. Metoda gamelor fictive……………………………………………………………….

5.2. Incărcarea locurilor de muncă………………………………………………………..

5.3. Gama fictivă…………………………………………………………………………..

Calculul necesarului de suprafețe………………………………………………………..

Măsuri de protecție a muncii…………………………………………………………….

7. Concluzii………………………………………………………………………………….

1. Prezentarea întreprinderii. Istoric

Fondata în 1936 ca societate pe acțiuni, S.C. ELECTROPRECIZIA S.A. este unul dintre cei mai importanți producători români de motoare electrice, și totodată principalul producător român de echipament electric și electronic auto pentru toate tipurile de mașini fabricate în prezent în România ( DACIA-RENAULT, DAEWOO, tractoare, camioane si autobuze)
Întreprinderea produce:

Motoare electrice asincrone trifazate cu puteri cuprinse între 0,18 – 22 kW, realizate în diferite variante constructive, în carcasa de fontă sau aluminiu

Motoare electrice cu două, trei si patru turații, în aceeași gamă de gabarite și puteri ca și motoarele standard

Motoare electrice asincrone monofazate cu puteri cuprinse între 0,12 – 2,2 kW cu condensator permanent sau de pornire

Polizoare de lăcătușerie cu diametre ale pietrelor de 125, 150, 175 și 200 mm

Electropompe

În prezent, S.C. ELECTROPRECIZIA S.A exportă anual peste 600.000 de motoare electrice în următoarele țări: ITALIA, GERMANIA, FRANȚA, EGIPT, ARGENTINA, SPANIA, DANEMARCA, MAREA BRITANIE, AUSTRIA, etc.
Principalele grupe de echipament auto pentru industria de automobile sunt:

Alternatoare la 12 și 24 V, cu puteri cuprinse între 500 – 1120 W cu redresor încorporat , cu sau fără regulator de tensiune încorporat

Demaroare la 12 și 24 V, cu puteri cuprinse între 0,6 – 9 kW

Regulatoare de tensiune electronice și electromagnetice la 12 și 24 V

Distribuitoare de aprindere cu valori diferite ale unghiurilor de avans

Diferite tipuri de relee

Tablouri de bord cu vitezometru, indicator de turație, indicator temperatură apă, indicator presiune ulei, indicator nivel combustibil și indicator de tensiune pentru diferite tipuri de autovehicule

Indicatoare individuale pentru presiune ulei, temperatură apă, nivel combustibil și tensiune, indicatoare turație inductive și electronice

Transmițătoare temperatură apă, presiune ulei și nivel combustibil

Conectoare termometrice

Arbori flexibili

S.C. ELECTROPRECIZIA S.A exportă anual 100.000 de seturi de echipament electric auto în urmatoarele țări: ARGENTINA, SLOVENIA, ITALIA, SUA, IRAN, FRANȚA, etc.
S.C. ELECTROPRECIZIA S.A posedă echipamente și tehnologii moderne care îi permit să livreze prompt, la prețuri competitive, cele mai variate produse, la un nivel

ridicat al performanțelor și fiabilității, fiind astfel un bun partener de afaceri atât pe piața internă, cât și pe cea internațională.
Din noiembrie 1995 S.C. ELECTROPRECIZIA S.A a obținut Certificatul de Atestare a Sistemului de Asigurare a Calității conform ISO 9001 de la firma TÜV din Germania.

Istoria S.C. ELECTROPRECIZIA S.A începe pe data de 30 iunie 1936 când, la Brașov, a fost înființată PREROM, societate pe acțiuni specializată în fabricarea de tablouri de bord pentru avioane.
În anul 1941 PREROM a cumpărat o companie mică, TARTLER, specializată în fabricarea de motoare electrice.
Urmare a schimbărilor politice de după cel de-al II-lea război mondial, în 1946 s-a încetat fabricarea de echipament pentru industria aeronautică.

Urmatorul pas in evolutia companiei noastre a fost reprezentat de masivele investitii in liniile de fabricatie pentru demaroare, alternatoare, tablouri de bord, distribuitoare de aprindere si relee conform licentelor SERI-DUCELLIER-JAEGER.
In acelasi timp, a fost dezvoltata activitatea de fabricare a motoarelor electrice , aceasta fiind astazi cea mai importanta activitate a societatii noastre.
1998 a fost anul in care procesul de privatizare a fost incheiat cu succes.
In prezent, S.C. ELECTROPRECIZIA S.A este una dintre cele mai de succes companii romanesti, devenind unul dintre cei mai mari producatori de motoare electrice si echipament electric auto din Romania, cu o cifra de afaceri de peste 50 milioane EURO si exporturi in mai mult de 50 de tari de pe toate continentele.

Producator de motoare electrice si aparataj electric auto. Sistemul realizeaza urmarirea stocurilor, a productiei, aprovizionarii si vanzarilor, integrat cu partea contabil- financiara.
Fondata in 1936, ELECTROPRECIZIA S.A. este principalul producator roman de echipament electric si electronic pentru toate tipurile de autovehicole fabricate in Romania (DACIA, OLTCIT, ARO, tractoare, camioane si autobuze) si unul dintre cei mai importanti producatori romani de motoare electrice.
In prezent ELECTROPRECIZIA S.A. exporta aproximativ 600.000 motoare electrice, in peste 40 de tari, cele mai importante fiind: Italia, Franta, Germania, Egipt, Argentina, Spania, Danemarca, U.K, Austria, etc.

Construcția și funcționarea motoarelor electrice asincrone

2.1. Caracteristica mecanică

În acționarea mașinilor unelte sunt utilizate frecvent motoarele asincrone trifazate datorită simplității lor constructive, siguranței mari în exploatare și prețului de cost redus. Posibilitatea de alimentare a acestor motoare direct de la rețeaua de curent alternativ constituie un alt avantaj. Una dintre condițiile pe care trebuie să le îndeplinească acestea este ca turația să varieze puțin la schimbarea cuplului rezistent, ceea ce înseamnă că posedă o caracteristică mecanică rigidă.

Motoarele asincrone trifazate se utilizează la acționarea lanțurilor cinematice principale, de avans și auxiliare.

Cuplul dezvoltat al motorului asincron se poate exprima aproximativ cu ajutorul relației:

M =

În care Mcr este cuplul critic

Mcr =;

S – alunecarea motorului la turația oarecare n

S =;

Scr – alunecarea critică corespunzătoare cuplui critic;

Scr =;

U1 –tensiunea de alimentare pe faza statorului

Ω0 – este viteza unghiulară de sincronism;

Ω0 =;

n0 – turația de sincronism ;

ω1, f1 – pulsația respectiv frecvența tensiunilor de alimentare statorice;

p – numărul de perechi de poli ai motorului;

r1 – rezistența ohmică a înfășurării statorice;

r2 – rezistența ohmică a înfășurării rotorice raportate la stator;

Xk – reactanța echivalentă;

Xk =;

LT1, LT2 – inductivitățile de dispersie pe fază ale înfăsurărilor statorice în raport cu rotorul , respectiv invers, ultima raportatăla stator;

N0- turația de sincronism ;

n- turația de regim ;

La motoarele asincrone Mcr( 1,3…3) Mn, iar cuplul de pornire Mp este mai mic decât cuplul nominal Mn, de aici rezultând imposibilitatea motorului asincron de aporni în plină sarcină. Acest lucru poate fi un avantaj când motorul asincron este utilizat la mașini–unelte.

2.2. Pornirea și inversarea sensului de rotație la motoarele asincrone

Pornirea motorului asincron este în strânsă legătură cu mărimea cuplului și a șocului de curent la pornire.

Cuplul de pornire dezvoltat de motor, utilizat la acționarea lanțurilor cinematice principale care nu pornesc în sarcină, este în general suficient întrucât acesta trebuie să învingă numai cuplurile datorate frecărilor și inerției maselor antrenate în mișcare.

Acest lucru nu se poate spune despre motoarele destinate acționării unor lanțuri auxiliare (strângere, blocare, deplasare rapidă) când cuplul de pornire poate să nu fie suficient deoarece pornirea are loc în sarcină.

Pe de altă parte mărimea curentului de pornire, care este de 5…7 ori mai mare decât curentul nominal, ridică întotdeauna probleme la pornirea motoarelor de puteri mari. Aceasta se datorește faptului că mărimea curentului absorbit de la rețea duce la micșorarea tensiunii de alimentare, care provoacă distrugerea rețelei, proasta funcționare sau chiar oprirea altor mașini–unelte ce funcționează în acel moment. De aceea se impune micșorarea curentului de pornire, în cazul unor motoare de puteri mari și ale unei rețele slabe.

2.3. Reglarea turației motoarelor asincrone

Chiar dacă motoarele asincrone sunt simple, se întețin ușor și se alimentează cu curent alternativ luat direct de la rețeaua electrică, din punctul de vedere al reglării turației ele sunt depășite de motoarele de curent continuu. În constucția de mașini–unelte se utilizează totuși motoare asincrone la care turația poate varia, obținându-se în acest fel reglarea turației cu cutii de viteze mai simple.

Turația motoarelor asincrone este dată de relația :

n= [rot/min]

în care : f este frecvența tensiunii de alimentare;

p – numărul de perechi de poli;

s – alunecarea motorului.

Din această relație rezultă că turația poate fi reglată prin: varierea alunecării prin introducerea unui reostat în circuitul rotoric; varierea frecvenței tensiunii de alimentare și schimbarea numărului de perechi de poli.

2.4. Seria unitară de motoare asincrone trifazate cu rotorul în scurtcircuit, de uz general

2.4.1. Destinație. Simbolizare

Seria unitară de motoare asincrone trifazate cu rotorul în scurtcircuit, este de regulă, simbolizată prin grupul de litere ASI 250 M – 4 înseamnă :

ASI – motor

n0 – turația de sincronism ;

ω1, f1 – pulsația respectiv frecvența tensiunilor de alimentare statorice;

p – numărul de perechi de poli ai motorului;

r1 – rezistența ohmică a înfășurării statorice;

r2 – rezistența ohmică a înfășurării rotorice raportate la stator;

Xk – reactanța echivalentă;

Xk =;

LT1, LT2 – inductivitățile de dispersie pe fază ale înfăsurărilor statorice în raport cu rotorul , respectiv invers, ultima raportatăla stator;

N0- turația de sincronism ;

n- turația de regim ;

La motoarele asincrone Mcr( 1,3…3) Mn, iar cuplul de pornire Mp este mai mic decât cuplul nominal Mn, de aici rezultând imposibilitatea motorului asincron de aporni în plină sarcină. Acest lucru poate fi un avantaj când motorul asincron este utilizat la mașini–unelte.

2.2. Pornirea și inversarea sensului de rotație la motoarele asincrone

Pornirea motorului asincron este în strânsă legătură cu mărimea cuplului și a șocului de curent la pornire.

Cuplul de pornire dezvoltat de motor, utilizat la acționarea lanțurilor cinematice principale care nu pornesc în sarcină, este în general suficient întrucât acesta trebuie să învingă numai cuplurile datorate frecărilor și inerției maselor antrenate în mișcare.

Acest lucru nu se poate spune despre motoarele destinate acționării unor lanțuri auxiliare (strângere, blocare, deplasare rapidă) când cuplul de pornire poate să nu fie suficient deoarece pornirea are loc în sarcină.

Pe de altă parte mărimea curentului de pornire, care este de 5…7 ori mai mare decât curentul nominal, ridică întotdeauna probleme la pornirea motoarelor de puteri mari. Aceasta se datorește faptului că mărimea curentului absorbit de la rețea duce la micșorarea tensiunii de alimentare, care provoacă distrugerea rețelei, proasta funcționare sau chiar oprirea altor mașini–unelte ce funcționează în acel moment. De aceea se impune micșorarea curentului de pornire, în cazul unor motoare de puteri mari și ale unei rețele slabe.

2.3. Reglarea turației motoarelor asincrone

Chiar dacă motoarele asincrone sunt simple, se întețin ușor și se alimentează cu curent alternativ luat direct de la rețeaua electrică, din punctul de vedere al reglării turației ele sunt depășite de motoarele de curent continuu. În constucția de mașini–unelte se utilizează totuși motoare asincrone la care turația poate varia, obținându-se în acest fel reglarea turației cu cutii de viteze mai simple.

Turația motoarelor asincrone este dată de relația :

n= [rot/min]

în care : f este frecvența tensiunii de alimentare;

p – numărul de perechi de poli;

s – alunecarea motorului.

Din această relație rezultă că turația poate fi reglată prin: varierea alunecării prin introducerea unui reostat în circuitul rotoric; varierea frecvenței tensiunii de alimentare și schimbarea numărului de perechi de poli.

2.4. Seria unitară de motoare asincrone trifazate cu rotorul în scurtcircuit, de uz general

2.4.1. Destinație. Simbolizare

Seria unitară de motoare asincrone trifazate cu rotorul în scurtcircuit, este de regulă, simbolizată prin grupul de litere ASI 250 M – 4 înseamnă :

ASI – motor asincron trifazat cu rotor în scurtcircuit în construcție închisă IP (45).

250M – gabaritul 250, mediu, ceea ce înseamnă că înălțimea axului mașinii este de 250 mm de la planul tălpilor de fixare iar motorul este executat în lungimea medie ( există în general, trei lungimi pentru fiecare gabarit : S – scurtă , M – medie , L – lungă).

4 – numărul de poli ai motorului care indică viteza de sincronism, respectiv 1500 rot/ min în cazul exemplificat.

Constructorii de motoare electrice asincrone își rezervă dreptul de a face și alte simbolizări proprii.

Exemple:

MA-AL 132 S B5 4 poli – motor asincron trifazat din aluminiu, gabaritul 132, lungime scurtă, construcție B5 (flanșată), turație 1500 rot/min. – S.C. Electroprecizia S.A. Săcele

– M2VA 112M 112, 014, 098 – motor asincron trifazat, gabaritul 112-lungime medie, 112=gabarit 112, 2 poli, 014=izolație clasa H, 098= etichetă inoxidabilă – ABB Motors

2.4.2. Construcție

Motoarele din seria unitară sunt realizate într-o construcție robustă, cu o carcasă prevăzută cu aripioare de răcire, pe lagăre cu rulmenți și au bobinajele executate din conductor de cupru rotund izolat cu email. Colivia rotorului în scurtcircuit este turnată în cochilă sub presiune din aliaj de aluminiu sau aluminiu tehnic pur. Motoarele sunt executate în clasa de izolație F sau B. Lagărele sunt executate cu rulmenți cu bile (la motoarele din gabaritele 280 și 315 rulmentul dinspre axul de acționare cu role), din clasa de precizie P6 ți P6EL. Ungerea se face cu unsoare pe bază de litiu, cu punct de picurare la 180 ºC.

Răcirea este asigurată de un ventilator exterior, protejat de o capotă. Ventilatorul exterior, executat din aluminiu, turnat sub presiune în cochilă, sau extrudat din material plastic, se montează pe arbore în partea opusă acționării. Un al doilea ventilator este constituit de aripioarele coliviei rotorice asigurînd circulația aerului din interiorul mașinii.

Cutia borne este plasată în dreapta motorului, privind dinspre capul de ax de acționare. Cutia de borne este prevăzută cu o placă de borne cu 6 terminale și două orificii pentru cablurile de alimentare. Etanșarea se face cu mufe de racordare cu filet IPE, conform STAS 549, sau prin mase de umplere pentru gabaritele mari (de la 280 inclusiv în sus ).

Capătul de arbore pentru acționare este executat conform STAS 2755. La comandă specială, motoarele se pot executa cu două capete de arbore.

2.4.3. Forme constructive

Motoarele din seria unitară corespund STAS 3998 respectiv normei germane DIN 42950 putând fi executate în formele constructive IM B3; IM B5; IM B35; IM V1; IM V3; IM V5; IM V6;IM V15 și IM V36 . motoarele din gabaritul 315 se execută numai în construcția IM B3 ( cu tălpi orizontale ).

2.4.4. Grad de protecție

Motoarele din seria unitară se execută în protecția IP 45, conform STAS 625 , respectiv DIN 40050. La comandă specială pot fi livrate și cu gradul de protecție IP 54 sau IP 55.

Tensiuni și frecvențe

Conexiuni. Tensiunile de alimentare nominale, la frecvența de 50 Hz sunt:

220/380 V pentru conexiune Δ/Y

380 V pentru conexiune Δ

500 V pentru conexiune Δ.

La comandă specială motoarele pot fi livrate și pentru tensiunea de alimentare 415V, conexiune Δ, asigurând domeniul de tensiuni de alimentare 400-440 V, utilizat în unele

țări. De asemenea motoarele pot fi executate pentru frecvența de 60 Hz. În general mașinile cu înfășurări normale (executate pentru tensiunile nominale de mai sus și frecvența de 50 Hz) pot fi conectate și la o rețea de 40-60 Hz dacă tensiunea rețelei este proporțională cu frecvența.

Serviciul nominal al motoarelor din seria unitară cu rotorul în scurtcircuit este de tip S1 (cu maxim 6 porniri pe oră sau 3 porniri succesive de la starea practic rece a mașinii) conform STAS 1983 sau VDE 0530.

Puteri, turații

Puterea nominală este puterea corespunzătoare serviciului nominal și se garantează pentru condiții standard de mediu:

– altitudinea maximă față de nivelul mării…1000m

-temperatura maximă a mediului ambiant … 40 º C;

-umiditatea relativă maximă a mediului ambiant 80% la + 25 º C.

Pentru temperaturi ale mediului ambiant peste 40ºC și altitudini de funcționare peste 1000m, valoarea puterii utile variază. Dacă sunt depășite ambele condiții de mediu, se ia în considerare produsul procentajelor de reducere a puterii nominale.

2.4.7. Conexiuni. Sisteme de conectare la rețea

Montarea plăcuțelor de legătură la placa de borne se face conform schemei din interiorul capacului cutiei de borne. În comandă trebuie precizată totdeauna conexiunea dorită. La conexiunea Y/Δ se obține conexiunea dorită prin legarea celor șase borne la bornele corespunzătoare ale comutatorului stea-triunghi ( toate plăcuțele de legătură de la placa de borne fiind scoase) sau – în lipsa comutatorului de pornire – efectuând modificarea corespunzătoare a poziției plăcuțelor de legătură la placa de borne.

Pornirea în stea–triunghi se poate face doar atunci când tensiunea de alimentare corespunde pentru legătura în triunghi a fazelor înfășurării statorice. Prin aceasta, momentul și curentul de pornire se reduc la 1/3 din valorile pentru conectarea directă. Conectarea de la stea-triunghi se face în momentul în care motorul a ajuns aproape la turația nominală, în caz contrar valoarea curentului tranzitoriu atinge valori comparabile cu cele ale curentului de pornire la conectare directă. Aceasta din urmă se poate face când motorul trebuie să acționeze instalații cu moment rezistent important, dar nu trebuie avută în vedere și valoarea curentului de pornire care poate atinge cca. 7In.

2.4.8. Timpul de pornire

Condiții de pornire. La comandă trebuie precizate condițiile de pornire: frecvența conectărilor, masele inerțiale și momentele rezistente ale instalației acționate dacă motorul nu a fost prescris de specialiști care au efectuat calculele necesare.

Timpul de pornire se poate calcula cu relația:

tp= (s)

în care:- GD2- momentul de girație al acționării (Nm2)

n – turația (rot / min)

Ma– valoarea medie a momentului de accelerare (Nm)

Timpul de pornire nu trebuie să depășească:

tp = cca. 2: 4 secunde la conectare directă;

tp = cca. 3: 5 secunde la pornirea stea – triunghi;

în caz că se depășesc aceste valori, trebuie verificat dacă factorul de inerție:

FI =

nu depășește valoarea de 2,5 – 3, situație în care trebuie apelat la un motor de putere mai mare, sau cu cuplul de pornire mărit.

2.4.9. Toleranțe

Parametrii din tabelul cu caracteristici se încadrează în următoarele toleranțe (conform STAS 1893 sau VDE 0530).

moment de pornire Mp / Mn: între – 15 % și + 25 % din valoarea impusă;

moment maxim Mmax / Mn: – 10 % din valoarea impusă;

curent de pornire Ip / In : + 20 din valoarea impusă;

ramdament η: – 0,15( 1 – η) din valoarea impusă;

factor de putere cos : – (1-cos ): 6 din valoarea impusă;

2.4.10. Dimensiuni de montaj

Principalele dimensiuni de gabarit precum și dimensiunile de montaj în conformitate cu publicația CEI 2B (secretariat ) 33, respectiv DIN 42673 pentru construcția cu tălpi și DIN 42677 pentru construcția cu flanșă sunt indicate în tabele.

2.4.11. Precizări în comandă

Pentru livrarea corectă a motoarelor în comandă se va specifica:

-tipul motorului (din prima coloană a tabelului cu caracteristici);

-puterea nominală

-turația (numărul de poli);

-forma constructivă;

-tensiunea și conexiunea aleasă, respectiv frecvența;

-condiții climatice;

-condiții de pornire;

2.4.12. Execuții speciale

Pentru a face față la condiții speciale de mediu, la comandă, motoarele se pot livra în execuție (potrivit STAS 6535):

pentru mediul ambiant tropical umed:

TH3 – cu montaj în încăperi industriale ;

TH2 – cu montaj sub copertină;

pentru mediul ambiant tropical uscat:

TA3 – cu montaj în încăperi industriale;

TA2 – cu montaj sub copertină;

pentru mediul ambiant tropical umed și uscat:

THA3 – cu montaj în încăperi industriale;

THA2 – cu montaj sub copertină;

Mediile TA2 și THA2 presupun o temperatură medie ambiantă de 55º C, fiind necesar calculul reducerii corespunzătoare a puterii.

Fabricile producătoare pot livra motoare și în condiții de climat TA1 și THA1 (cu montaj în aer liber) cu precizarea că utilizatorul trebuie să fie de acord cu:

a)faptul că la furtunide nisip acoperirile de protecție pot fi deteriorate prin sablare;

b)gradul de protecție garantat este IP 54;

c)reducerea puterii nominale, pentru mediul TA1 și THA1, corespunzător temperaturii ambiante de 60º C.

întreprinderile producătoare pot livra motoare pentru a fi montate pe nave cu domeniul de navigație nelimitat (N) dar numai pentru funcționare sub puntea navelor, conform prescripțiilor și cu certificatul Registrului Naval Român.

2.5. Norme de protecție a muncii pentru motoare electrice

Mașinile electrice rotative trebuie să fie prevăzute cu posibilitatea aplicării protecției principale împotriva electrocutării prin legarea la nul (sau la conductorul principal de legare la pământ în cazul rețelelor electrice cu neutrul izolat) și a protecției suplimentare prin legare la pământ.

Pentru realizarea protecției principale împotriva electrocutării, mașinile electrice rotative cu tensiunea peste 42 V trebuie să fie prevăzute cu o bornă de protecție

amplasată în apropiera bornelor de alimentare, respectiv în cutia de borne. Dimensiunea acestei borne se alege egală cu cea a bornelor principale ale mașinii.

Pentru realizarea protecției suplimentare, carcasele mașinilor electrice trebuie să fie prevăzute cu o bornă pentru legare la pământ. Șuruburile, piulițele și șaibele care intră în componența bornei pentru legarea la pământ trebuie să fie protejate împotriva coroziunii. Suprafețele de contact cu piesa de legare la pământ trebuie să fie metalice și curate.

Pentru mașinile cu tensiuni până la 1000 V, filetul bornei de legare la pământ trebuie să fie:

M4 pentru mașini până la 1Kw;

M6 pentru mașini de la 1 la 3 kW;

M8 pentru mașini peste 3 kW până la 7,5 kW inclusiv;

M10 pentru mașini peste 7,5 kW până la 15 kW inclusiv;

M12 pentru mașini peste 15 kW până la 1000 kW inclusiv;

M24 pentru mașini peste 1000 Kw.

Pentru mașinile cu tensiune peste 1000 V, dimensiunile bornei de legare la pământ se aleg de către întreprinderile constructoare, în raport cu mărimea și locul de montaj al mașinii, precum și în funcție de dimensiunea conductorului de legare la pământ.

Bornele de protecție pentru legarea la pământ și la nul trebuie să fie marcate vizibil cu semnul convențional de legare la pământ, conform STAS 1590.

Părțile conductoare care pot fi atinse accidental și nu aparțin de circuitele aflate normal sub tensiune trebuie să fie în contact electric atât între ele cât și cu borna de protecție prin legare la nul sau la pământ . Arborele nu trebuie să fie legat cu aceste borne, dar dacă toate lagărele sunt izolate, trebuie ca toate părțile accesibile ale arborilor și ale lagărelor izolate să nu poată prelua tensiuni de atingere nepermise, în caz de defecțiune.

Mașinile electrice cu puteri sub 60 W pot fi executate fără bornă de protecție pentru legare la pământ pe carcasă, dacă este prevăzută o altă măsură de protecție suplimentară împotriva electrocutării.

În ceea ce privește protecția contra atingerii pieselor în mișcare se impun următoarele măsuri:

a) toate piesele în mișcare, cu excepția capătului liber de arbore folosit pentru cuplarea mecanică a mașinii electrice, trebuie să fie prevăzute cu un sistem de protecție contra atingerii în timpul funcționării mașinii, care să se încadreze în gradele de protecție conform STAS 625 la care corespunde mașina.

b) piesele rotorului și ventilatoarelor, cu excepția capătului de arbore liber, care pot fi atinse cu mâna în timpul funcționării trebuie să fie de culoare diferită de restul mașinii. Pentru electomotoarele cu răcire exterioară a carcasei, cu ventilator protejat, atunci când orificiile de aspirație din capac nu sunt mai mari decât cele corespunzătoare gradului de protecție IP 22, conform STAS 625, nu se prevăd condiții speciale pentru culoarea ventilatorului. Piesele și culorile respective se vor stabili prin standardele sau normele interne de produs sau, în lipsa acestora, în baza înțelegerii cu beneficiarul. Se recomandă culoarea roșu deschis pentru piesele în mișcare.

Tehnologia de fabricație a carcaselor

3.1. Procedeul de turnare sub presiune

Domeniul de aplicare

Procedeul de turnare sub presiune este destinat obținerii pieselor turnate cu diferite configurații, folosite în diverse domenii ale tehnicii, cum ar fi:

– pentru industria de automobile, piese cum sunt: chiulasa blocului motor, carcasa cutiei de viteză, piese pentru carburator, corp pompă benzină, servomecanisme, saboți, pistoane pentru frâne, broaște ți mânere de închidere, diverse mecanisme, capace pentru roți, butuci pentru volane, pârghii, inele de transmisie, piese aerodinamice, armături, embleme, ornamente și altele;

– pentru industria electrotehnică și electronică, piese cum sunt: rotoare pentru servomotoare, carcase pentru dinamuri, alternatoare, magnetouri și motoare electrice, diverse suporturi pentru aparate;

pentru industria de mecanică fină, piese pentru: aparate de bord, tamburi cifrați, roți dințate pentru vitezometre, diverse piese filetate, piese cu inserții;

pentru industria de motociclete și motorete, piese cum ar fi: cartere cilindrii cu inserție, chiulase, capace, manșoane, pârghii pentru comenzi;

pentru industria de mașini de calcul și birotică;

pentru industria de mașini agricole;

pentru industria aeronautică;

pentru industria forestieră, piese pentru: motoare, cilindrii, dispozitivele de ascuțire, carcase;

pentru industria casnică: pentru mașini de cusut, roți de transmisie, clanțe, piese de feronerie, pentru mașini de spălat;

Se poate afirma că în prezent aproape nu există mașini, utilaje și instalații în componența cărora să nu fie încorporate și piese turnate sub presiune.

În ceea ce privește mărimea pieselor turnate sub presiune, se toarnă în cea mai mare parte piese de dimensiuni reduse, dar mărimea este limitatănumai de mărimea formei care cu cât este mai mare cu atât este mai costisitoare. Astfel pentru turnarea unei piese de circa 0,5 kg este necesar să se utilizeze o formă cu masă totală de 30 – 70 kg.

Se mai poate aprecia că procedeul permite turnarea de piese cu masa de la câteva grame până la circa 150 kg.

La turnarea sub presiune se pretează în general aliajele pe bază de: plumb, staniu, aluminiu, magneziu, cupru și unele aliaje feroase, dar cea mai mare aplicabilitate o au aliajele pe bază de zinc și cele pe bază de aluminiu.

3.1.2. Avantajele și dezavantajele turnării sub presiune

Rentabilitatea turnării sub presiune trebuie privită într-un context mai general cu luarea în considerare a avantajelor și dezavantajelor acestui procedeu.

Principalele avantaje sunt:

productivitatea mare la turnare;

precizie dimensională mult mai mare decât cea obținută la oricare alt procedeu de turnare;

posibilitatea de a suprima numeroase prelucrări mecanice;

posibilitatea de realizare a unor piese cu configurații complexe;

înlăturarea aderențelor și obținerea unei calități superioare a suprafețelor;

posibilitatea obținerii unor piese cu pereți foarte subțiri (sub 1 mm) și cu suprafețe întinse, implicit reducerea consumului de metal;

posibilități remarcabile de decorare prin lustruire și căptușiri diverse în special pentru aliaje de zinc;

posibilități de a realiza piese combinate: aliaj – lemn, aliaj mase plastice, aliaj oțel;

posibilitatea folosirii forței de muncă mai puțin calificată;

posibilitatea de folosire îndelungată a formei;

posibilități foarte bune de automatitare;

reducerea suprafețelor de lucru în turnătorie;

îmbunătățirea condițiilor de muncă și climatului în turnătorie.

Acest procedeu permite a se obține, din alijul turnat, piese cu propietăți mecanice superioare prin aceea că la solidificare viteza de răcire este mare și solidificarea are loc sub presiune mărită (viteza mare de solidificare se datorește grosimii de perete foarte mici și contactului intim dintre aliaj și forma metalică). Cu cât grosimea de perete este mai mică, cu atât viteza de solidificare este mai mare. Rezistența mecanică crește ca urmare a finisării structurii aliajului. Iată de ce grosimile de perete și mărimile nodurilor tehnice gometrice trebuie să fie limitate. Asigurarea rezistenței și rigidității necesare piesei nu se face în acest caz prin mărirea secțiunii pereților, ci se mărește secțiunea prin nervurarea pereților.

Dezavantajele procedeului constau în principal în:

costul ridicat al investițiilor;

procedeul nu este rentabil sub un anumit număr de piese;

la aliajele cu punct ridicat de fuziune procedeul este mai dificil de aplicat, durata de exploatare a utilajului și a formelor se reduce;

nu pot fi depășite anumite limite privitoare la masa piesei și nici la grosimea de perete;

dificultățile la proiectarea și execuția formei sunt mari.

3.1.3. Procedeul de turnare sub presiune

La turnarea sub presiune, indiferent de procedeul de turnare pătrunderea alijului în cavitatea formei se face sub presiunea suplimentară presiunii atmosferice, aplicată alijului lichid.

Procedeele de turnare sub presiune se deosebesc după modul de lucru al camerei de compresie, după sistemul de alimentare și după tipul mașinii.

În principal se utilizează două procedee de turnare sub presiune: procedeul cu cameră caldă de presare și procedeul cu cameră rece de presare.

Procedeul cu cameră caldă realizează presiuni de injectare a aliajului mai scăzute, între 20…100daN/cm2. Camera de presare se găsește într-o baie de aliaj lichid încălzit la o temperatură mai mare decât temperatura lichidus. Acest procedeu se utilizeauă în principal pentru turnarea aliajelor ușor fuzibile ( cele pe bază de plumb, staniu sau zinc ) cu temperaturi de turnare sub 450º C. Această limitare se datorește faptului că menținerea aliajului lichid, încălzirea întregului sistem, ceea ce duce la creșterea consumurilor energetice și mărirea pierderilor de aliaj prin oxidare.

Procedeul cu camară rece utilizează presiuni de injecție mai ridicate, între 100 și 2000 daN cm2. Camerele de presare se alimentează cu aliaj lichid la fiecare turnare. Temperatura la care are loc injectarea aliajului poate fi cuprinsă între temperatura lichidus și solidus, adică aliajul poate fi în stare de pastă sau lichid – văscoasă. Procedeul se aplică la turnarea aliajelor cu temperatură de topire mai ridicată, pănă la 900º C.

Procedeul cu camară rece poate să fie la răndul său: cu cameră orizontală și cu cameră de presare verticală.

Procedeul cu cameră rece orizontală utilizează presiuni cuprinse între 900 ți 2000 daN/cm2.

Se folosesc în prezent procedee cu vidare, procedee cu post presare și procedee de înlocuire a aerului din formă cu un gaz reactiv (procedeul P. F. gaz – pore -free).

Procedeele de vidare pot fi:

cu vidarea cămășii care cuprinde întrega formă;

cu vidarea direct în formă.

Procedeul cu post presare se aplică în cazul pieselor cu pereți groși.

Procedeul P. F. se realizează prin înlocuirea aerului din formă cu oxigen sau cu alte gaze reactive ( vapori de metale- Mg, Zn- sau cloruri metalice).

Turnarea sub presiune este una dintre cele mai avansate metode de fabricare a pieselor metalice, această tehnologie fiind de mare productivitate, devine rentabilă la producție de serie mare și de masă, piese de dimensiuni mici și mijlocii în special din aliaje neferoase.

3.2. Aluminiul. Aliaje de aluminiu. Proprietăți

Aluminiul este cel mai răspândit metal în scoarța pământului, aflat sub formă de combinații din care se extrage cu un consum mare de energie. Ponderea aluminiului în scoarța pământului este de 7,5 %.

Datorită avantajelor tehnice legate de greutatea specifică mică, conductibilitatea termică și electrică ridicate, rezistența la coroziune, aluminiul ocupă în prezent primul loc în poducția mondială a metalelor neferoase.

O mare parte din producția de aluminiu se regăsește în piese turnate, aluminiul și aliajele sale, având proprietăți de turnare deosebite.

Proprietățile fizico-mecanice ale aluminiului care sunt legate de procesul de turnare sunt :

contracție volumetrică la solidificare 6,6 %

căldura latentă de topire 93,96 cal / gram;

temperatura de fierbere la presiune normală 2056º C;

căldura latentă de vaporizare 2305 cal / gram.

Impuritățile au acțiune directă asupra proprietățiilor fizice. Coeficientul de dilatare liniară, conductibilitatea electrică și termică scad odată cu creșterea cantității de impurități. Impuritățile din aluminiu se pot grupa în mai multe categorii:

care reacționează chimic formând compuși definiți, ușor fuzibili ( fier și siliciu );

insolubile, care formează eutectice ușor fuzibile ( staniu, plumb, bismut );

care formează compuși greu fuzibili, insolubili, în aluminiu (arsen, stibiu, telur);

parțial solubile în aluminiu (siliciu, magneziu, zinc);

provenite din gaze (hidrogen, oxigen, azot).

Fierul separă în strctura aluminiului, la limita grăunților, sub forma compusului de formă aciculară Fe3Al. Acesta este dur și scade apreciabil plasticitatea.

De asemenea siliciul, în prezența fierului, dă naștere unui compus fragil cu aceeași dispunere.

Impuritățile care formează compuși greu fuzibili duc tot la fragilizare și ca atare trebuiesc evitata în aliajele turnate (arsen, stibiu).

În alijele turnate au influență considerabilă mai ales impuritățile cu solubilitate parțială cum sunt: siliciul, cuprul, magneziul, zincul, nichelul, titanul, zirconiul.

Siliciul ridică propritățiile de turnare, dar scade plasticitatea. La un conținut mai ridicat, mșrețte rezistența mecanică ți rezistența la coroziune.

Cuprul îmbunătățește simțitor proprietățiile de rezistență mecanică, însă scade proprietățiile de turnare întucât are o tendință de segregație puternică. Datorită acestor considerente, cuprul ridică și sensibilitatea aliajelor spre formarea crăpăturilor la cald. Îmbunătățește de asemenea prelucrarea mecanică a aliajelor și are o influență negativă asupra rezistenței la coroziune.

Magneziul mărește rezistența mecanică și la coroziune, dar înrăutățește proprietățiile de turnare prin segregații, tendință de finisare, fluiditate. Înrăutățirea proprietățiilor de turnare se explică prin aceea că magneziul formează combinații foarte fragile ce imprimă topiturii o vâscozitate ridicată.

Manganul înrăutățește proprietățiilede turnare, însă mărește rezistența mecanică și rezistența la coroziune.

Zincul înrăutățește proprietățiile de turnare și rezistența la coroziune, însă crește rezistența mecanică și prelucrabilitatea.

Titanul, zirconiul, borul ți beriliul sunt modificatori care finisează structura și deci conduc la îmbunătățirea proprietățiilor mecanice și a compactității.

O serie din impuritățile mai sus arătate, cum sunt siliciul, magneziul ți zincul cu dezavantajul că fixează fierul, prezent ca impuritate și duc deci la un efort negativ mai accentuat asupra anumitor proprietăți.

Dintre gaze mai dăunător este hidrogenul. Solubilitatea hidrogenului este determinată de temperatură, presiune, puritate ca și de conținutul de hidrogen în atmosfera de contact în timpul elaborării.

Prezența hidrogenului în aluminiu turnat duce la înrăutățirea rezistenței la coroziune, la pierderea luciului metalic, la creșterea fragilității și la formarea de pori și sulfuri.

Elementele alcaline K, Na, Li, Ca măresc gradul de absorbție a hidrogenului. Aluminiul mai formează combinații cu: sulful, azotul, fosforul. Aceste combinații nu se dizolvă în aluminiu lichid, întrucât densitatea lor este mult mai inferioară, ceea ce permite să se elimine ușor prin intermediul zgurii, în care se localizează.

Aluminiul de înaltă puritate se utilizează pentru turnarea unor piese cu proprietăți fizice deosebite, cum ar fi aparatură chimică, condensatoare, rotoare pentru motoare asincrone, piese anticorosive. Aplicațiile în turnătorie sunt restrânse. Majoritatea aluminiului consumat în turnătorii se utilizează sub forma aliajului de aluminiu, care prezintă proprietăți mecanice și tehnologice superioare.

3.3. Tehnologia fabricației carcaselor

Sistematizarea operațiilor

1. Dotarea tehnică (grupa de utilaje) :

Mașina TSP CLOO 630: M1=1 buc. (TSP);

Strung paralel SNB 400×750: M2=2 buc. (SN1);

Strung paralel SNB 400×1500: M3=1 buc. (SN2);

Banc de lucru : M4= 3 buc. (B) ;

Mașina de găurit G 25: M5=3 buc. (MG);

Mașina de filetat: M6=3 buc. (MF);

Presa cu cremalieră G 7125: M7=1 buc. (PC) ;

Polizor de banc : M8=2 buc. (P);

Instalație TROWAL AV/DVS 1000 : M9=1 buc. (TRW);

Instalație de spălare-degresare JURA : M10 =1 buc. (ISD) ;

2. Portofoliul de produse (sarcina de producție) :

Carcasă turnată Q1= 50 000 buc/an;

Carcasă prelucrată Q2= 50 000 buc/an;

3. Regimul de lucru planificat :

5 zile lucrătoare/săptămână, două schimburi (durata unui schimb – 8 ore).

Carcasa turnată

Fișa tehnologică

Carcasa prelucrată

Fișa tehnologică

Calculul economic

4.1. Determinarea tipului de producție

Tipul de producție se determină cu ajutorul coeficientului de sincronizare sau coeficientul sistemului de producție (kS) care se aplică după definitivarea tehnologiei.

kS = ,

unde Rfi – ritmul de fabricație ;

tnj – timpul nominal (durata operației).

Se determină ritmul de fabricație :

Rf = ,

unde Qa – sarcina de producție anuală [buc/an]

Timpul de regim al utilajului (Tr) se determină cu formula:

Tr = ( Tc – Ts) (1 – )ns∙h

unde Tc – fondul de timp calendaristic;

Ts – timp pentru sărbători;

α – coeficient care este cuprins între 3…12%;

ns – număr de schimburi;

h – număr de ore/schimb.

Se adoptă α = 5%

7 zile………………………………………5 zile

365 zile……………………………………x zile

x = = 261 zile lucrătoare

Tr = 261(1 – )∙2∙8 = 3967,2 ore Tr = 4000 ore.

Piesa 1 ( carcasă turnată)

Rfi = = 4,8[min]

OP.1. ks11 = = 24 → numărul teoretic de produse diferite ce pot fi realizate la un loc de muncă.

OP.2. ks12 = = 0,76;

OP.3. ks13 = = 1,65;

OP.4. ks14 = = 3,31;

OP.5. ks15 = = 0,92;

OP.6. ks16 = = 1,11;

OP.7. ks17 = = 1,06;

OP.8. ks18 = = 16

Pentru ks ≤1 → producție de masă;

Pentru 1 < ks ≤ 10 → producție de serie mare;

Pentru 10 < ks ≤20 → producție de serie mijlocie;

Pentru ks >20 → producție de serie mică;

Pentru ks ›› 20 →producție de serie unicat.

Piesa 2 (carcasă prelucrată)

Rf2 = = 4,8 [min]

OP.1. ks21 = = 0,84;

OP.2. ks22 = = 1,04;

OP.3. ks23 = = 1,84;

OP.4. ks24 = = 3,2;

OP.5. ks25 = = 3,38;

OP.6. ks26 = = 1,98;

OP.7. ks27 = = 1,90;

OP.8. ks28 = = 1,52;

OP.9. ks29 = = 1,6;

OP.10. ks210 = = 3,03;

OP.11. ks211 = = 3,78;

OP.12. ks212 = = 1,76;

OP.13. ks213 = = 3;

OP.14. ks214 = = 1,07;

OP.15. ks215 = = 16;

Piesa 1 (carcasă turnată) are 8 operații, din care: 2 producție de masă, 4 serie mare, 1 serie mijlocie și 1 unicat

Piesa 2 (carcasă prelucrată) are 15 operații, din care: 1 producție de masă, 13 producție serie mare și 1 producție serie mijlocie.

3 producție de masă

Total operații: 23 17 producție serie mare

2 producție serie mijlocie

1 producție unicat

Deoarece producția de serie mare caracterizează în jur de 74% din totalul operațiilor, tipul de producție pentru cele trei produse este serie mare.

4.2. Calculul capacității de producție

4.2.1. Culegerea, prelucrarea și sistematizarea informațiilor

Ipoteză simplificatoare: fiecare utilaj are același timp de întrerupere planificat pentru operații.

Capacitatea se calculează pentru fiecare tip de utilaj. (Cp)

Tdisp tot = Td ∙ ni , unde ni – număr de utilaje;

Td – timp disponibil.

Tnecesar = , unde Qj – producția anuală;

tij – timp normat pentru o operație.

Se determină coeficientul de timp, iar metoda de calcul a capacității e metoda coeficientului de timp.

kt = = .

Capacitatea de producție se calculează cu următoarea formulă:

Cp = kt ∙Qj

Mașina TSP CLOO 630 (1 buc.)

Strung paralel SNB 400×750 (2 buc.)

Strung paralel SNB 400×1500(1 buc.)

Banc de lucru

Mașina de găurit G 25

Mașina de filetat

Presa cu cremalieră

Polizor de banc

Instalația TROWAL

Instalația JURA

Balanța capacității de producție se face pentru fiecare piesă. Se alege utilajul conducător ca fiind utilajul care efectuează operația cea mai importantă, sau cea mai precisă, sau cea mai lungă, sau mașina cea mai scumpă la care categoria operatorului uman este cea mai mare.

Cunoașterea capacității de producție ajută la rezolvarea următoarelor probleme:

– elaborarea și fundamentarea principalelor secțiuni ale planului tehnic;

– dimensionarea sistemului de producție, adică determinarea necesarului de utilaje sau, după caz, a excedentelor acestora. In cazul în care o grupă de utilaje e deficitară se calculează necesarul de utilaje;

– descoperirea rezervelor interne de producție;

– fundamentarea tehnico-organizatorice a diferitelor variante de reconstrucție, reutilizare, dezvoltarea secțiilor de producție;

compararea și aprecierea rezultatelor obținute la diferite unități de producție pe linia creșterii eficienței producției.

S-a ales ca utilaj conducător mașina de turnat sub presiune CLOO 630, deoarece are timpul cel mai mare dintre utilaje.

Piesa 1 ( carcasă turnată)

Piesa 2 ( carcasă prelucrată)

58100 68000 9900

kn=Q:CP=Tnec total: tdisp

kn= 58100 : 68000 =0,85 85%

4.2.2. Elaborarea planului de măsuri tehnico-organizatorice pentru

eliminarea „locurilor înguste” și folosirea excedentului de capacitate

1. Masina TSP – 1 buc.

Tdisp. = 4000 h (pentru 2 schimburi timp de un an)

Tnecesar = 5250 h Td – Tn = -1250 h (deficit)

-1250= x(h) ∙2∙261 ∙ 0,95 x = -2,52 h/2 schimburi

8h schimburi -(-2,52)h = 10,52h (timp necesar)

Td=10,52 ∙3 ∙0,95 ∙261=7825h

Td-Tn=7825-6000=1825h (excedent)

1825=x(h) ∙3 ∙0,95 ∙261=2,45h/3 schimburi

Se vor introduce 3 schimburi, având în vedere faptul că pentru topirea aluminiului și pentru menținerea în stare topită trebuie foc continuu. În timpul excedentar se va face pregătirea locului de muncă: introducerea lingourilor la topit, curățarea cochilelor, verificarea mașinii de turnat sub presiune.

2. Strung paralel SNB 400x 750 – 2 buc.

Tdisp = 8000 h

Tnecesar = 7150 h excedent 850 h

850 = x ∙ 2 ∙2 ∙ 0,95 ∙ 261 x = 0,85 h/strung

Deoarece sunt 2 strunguri sunt necesare măsuri de introducere și a altor piese pentru prelucrare pe aceste strunguri.

3. Strung paralel SNB 400×1500 – 1 buc.

Tdisp = 4000h

Tnecesar = 3800 h excedent 200 h

200= x ∙2 ∙ 0,95 ∙ 261 x = 0,40 h/strung

Nu sunt necesare modificări de tehnologie.

4. Banc de lucru – 3 buc.

Tdisp = 12000h

Tnecesar = 10550 h excedent 1450h

1450= x ∙2 ∙3∙ 0,95 ∙ 261 x = 0,97 h/banc de lucru

Nu sunt necesare modificări de tehnologie.

5. Mașini de găurit- 3 buc.

Tdisp = 12000h

Tnecesar = 11000h excedent 1000h

1000= x ∙2 ∙3∙ 0,95 ∙ 261 x = 0,67 h/mașină de găurit

Sunt necesare măsuri de introducere și a altor piese pentru prelucrare pe aceste mașini de găurit.

6. Mașini de filetat- 3 buc.

Tdisp = 12000h

Tnecesar = 7500h excedent 4500h

4500= x ∙2 ∙3∙ 0,95 ∙ 261 x = 3,02 h/mașină de filetat

Sunt necesare măsuri de introducere și a altor piese pentru prelucrare pe aceste mașini de filetat, având în vedere faptul că sunt dependente de fluxul de fabricație și de SDV-urile cu care sunt dotate.

7. Presa cu cremalieră – 1buc.

Tdisp = 4000h

Tnecesar = 1200h excedent 2800h

9500= x ∙2 ∙ 0,95 ∙ 261 x = 19,15 h/presă

Sunt necesare măsuri de introducere și a altor piese pentru prelucrare pe aceste prese cu cremalieră.

8. Polizor de banc – 1buc.

Tdisp = 4000h

Tnecesar = 4350h deficit -350 h

-350= x ∙2 ∙ 0,95 ∙ 261 x = -0,7 h/polizor

8h/schimb -(-0,7)h = 8,7h (timp necesar)

Td=8,7 ∙3 ∙0,95 ∙261=6472h

Td-Tn=6472-6000=472h (excedent)

472=x(h) ∙3 ∙0,95 ∙261=0,63h/3 schimburi

Se vor introduce 3 schimburi, având în vedere faptul că pentru topirea aluminiului și pentru menținerea în stare topită trebuie foc continuu. În timpul excedentar se va face transportul reperelor între operațiile importante.

9. Instalație TROWAL – 1buc.

Tdisp = 4000h

Tnecesar = 3650h excedent 450h

450= x ∙2 ∙ 0,95 ∙ 261 x = 0,9 h/instalație

Nu sunt necesare modificări de tehnologie.

10. Instalație de spălare-degresare JURA – 1buc.

Tdisp = 4000h

Tnecesar = 3750h excedent 250h

250= x ∙2 ∙ 0,95 ∙ 261 x = 0,5h/instalație

Nu sunt necesare modificări de tehnologie.

Obs. La mașinile de găurit și la mașinile de filetat, pentru a reduce excedentul de timp disponibil, se va opta pentru soluția reducerii vitezei de lucru (astfel scade și uzura sculelor). In acest fel se poate acoperi excedentul de 60 ore.

4.2.3. Calculul coeficientului de utilizare al capacității de producție la nivelul sistemului de producție

ku = = = 0,85 85% (în faza inițială)

62797 72000 9203

kn=Q:CP=Tnec total: tdisp

kn = = = 0,87 87% (în faza finală)

Se observă o creștere de aproximativ 2%.

Se vor lua măsuri organizatorice pentru ca în timpul excedentar să se efectueze transportul reperelor de la un loc de muncă la altul precum și depozitarea lor.

4.3. Calculul costurilor

4.3.1. Calculul costurilor pe baza grupării costurilor pe grupe

de calculație

1. Costul materialelor necesare pentru realizarea produsului.

Cm = nc ∙ pm [lei/kg]

nc – norma de consum [kg];

pm – prețul unității de material [lei/kg]

Piesa nr. 1.(carcasă turnată)

AtSi12Mn

(lingou)

Culeu

Vsf 1 = 2225362 mm3 = 2,225 [dm3] – calculat cu SolidWorks

msf 1 = Vsf 1 ∙ ρ = 2,225 ∙ 2,7 = 6,007 [kg]

pm = 60000 [lei/kg]

Cm = 6,007 ∙ 60000 = 360420 [lei/buc]

Piesa nr. 2.(carcasă prelucrată)

AtSi12Mn

(carcasă turnată)

Vsf 2 = 1934296 mm3 = 1,934 [dm3] – calculat cu SolidWorks

msf 2 = Vsf 2 ∙ ρ = 1,934 ∙ 2,7 = 5,222 [kg]

pm2 = 60000 [lei/kg]

Cm2 = 5,222 ∙ 60000 = 313320 [lei/buc]

Gradul de utilizare al materialului:

G.U. = = = 0,87 = > 87 [%].

2. Cheltuieli recuperate datorită deșeurilor:

Cdeș = mdeș ∙ pdeș.

mdeș. – cantitatea de deșeu rezultată în urma prelucrării;

pdeș. – prețul deșeului (30000 lei/kg).

P1: mdeș = msf – mp = 6,007-5,222 = 0,785 [kg culeu + șpan]

Cdeș teoretic = 0,785 ∙ 30000 = 23550 [lei/buc]

Cdeș recuperat = 0,785 ∙ 60000 = 47100 [lei/buc]

Deșeurile se recuperează integral, deoarece se introduc din nou la topit în amestec cu material brut.

Așadar se recalculează costul pe produs:

Cm=Cm2 – (Cdeș recuperat-Cdeș teoretic)=313320-(47100-23550)=289770 [lei/buc]

3. Costurile S.D.V.-urilor folosite raportate la o piesă:

CSDV 1 = 15000 lei/buc;

CSDV 2 = 10000 lei/buc;

CSDV = CSDV 1 + CSDV 2 =25000 lei/buc;

4. Costurile înregistrate cu manopera:

Sd = nt ∙ Sbh [lei/buc]

nt – norma de timp;

Sbh – salariul brut mediu orar (se calculează în funcție de categoria angajaților la fiecare operație).

Salariile directe reprezintă valoarea manoperei cumulată pentru o piesă, calculată în fișele tehnologice ale fiecărei piese.

Normele de timp pentru fiecare piesă sunt următoarele:

n1 = 26,33 min = 0,44 ore

n2 = 37,15 min = 0,62 ore

Salariul brut mediu orar este de 30000 lei/oră.

Sd 1 = 0,44 ∙ 30000 = 13200 lei/buc

Sd 2 = 0,62 ∙ 30000 = 18600 lei/buc

Sd = Sd 1 + Sd 2 =13200 +18600 =31800 lei/buc

Impuneri proporționale cu salariile:

Contribuția la asigurările sociale (C.A.S.) – 21,1 %;

Contribuția la ajutorul de șomaj – 5 %;

Contribuția la fondul de sănătate – 7 %.

Rezultă un coeficient de amplificare k = 0,33

Total costuri directe:

Cdir = Cm + Sd + k∙Sd + CSDV = 289770 + 31800 + 10494+ 25000 = 357064 lei

Costurile indirecte sunt reprezentate de costurile cu întreținerea și repararea utilajelor, precum și de costurile generale ale secției. Acestea se obțin făcând calculele pe ultimele trei luni.

Cindir = Cde personal ∙ Rs;

Cde personal = Sdir + k∙ Sdir;

Rs – regia de secție = 1,9.

Cindir = (31800 + 0,33∙31800) ∙ 1,9 = 80358,6 lei/buc;

Costurile finale:

Cfinal = Cdir + Cindir = 357064 + 80358,6 = 437422,6 lei/buc;

Prețul (P) se calculează cu relația:

P = Cfinal + rp ∙ Cfinal = 437422,6 + 0,15 ∙ 437422,6 = 503036 lei/buc;

rp – rata profitului (rata de rentabilitate)

rp = 10 ÷ 20 %

Se adoptă o valoare medie a ratei profitului de 15 %.

Se adoptă prețurile de piață pentru fiecare piesă :

P = 500000 lei;

4.3.2. Determinarea pragului de rentabilitate

Pragul de rentabilitate reprezintă acel nivel al activității unei firme începând de la care aceasta obține profit. In acest punct volumul vânzărilor este egal cu volumul cheltuielilor. Profitul și pierderile sunt nule.

CT = Cfixe + Cvar,

unde CT – cheltuieli totale ale firmei;

Cfixe – cheltuielile fixe (cheltuieli indirecte);

Cvar – cheltuieli variabile.

Cheltuielile fixe ale unei firme se referă la:

– amortizarea echipamentelor;

– costul energiei;

– costul întreținerii;

– pregătirea tehnică și conducerea tehnico-administrativă;

– serviciile funcționale;

– impozitele.

Cfixe = 80358 lei;

Cvariabile = 357064 ∙ 50000 = 17 853 000 000 [miliarde lei];

CT fix = Cfixe ∙ 50000 = 80358 ∙ 50000 = 4 017 900 000 [miliarde lei];

Calculul pragului de rentabilitate (Pr)

Cantitatea de piese produse în acest punct (Pr) se numește producție critică.

Pr = V – CT,

unde V – volumul vânzărilor;

CT – volumul cheltuielilor totale.

V = Cfixe + Cvariabile

Dacă Pr = 0 → V = CT

P ∙ Qcritic = Cfixe + Cdirecte∙ Qcritic

unde Qcritic – numărul de piese vândute.

Qcritic(P – Cdirecte) = Cfixe

Qcritic =

Qcritic 1 = = = 27525 [buc]

4.3.3. Reprezentarea grafică a producției critice

Valoarea vânzărilor:

V = P ∙Q,

unde P – prețul pentru piesă;

Q – volumul producției pentru piesă.

V = 503036 ∙ 50000 = 25 120 000 000 [miliarde lei]

CT = Cfixe + Cvariabile = 4017900000 + 17853000000 =21 870 900 000 [miliarde lei]

4.3.4. Aportul produsului la profit

– coeficientul raportului relativ la preț:

k = ,

unde P- reprezintă prețul produsului;

Cdir – reprezintă cheltuielile directe.

k = = 0,3

– coeficientul de structură:

ks = ,

unde P – reprezintă prețul produsului;

Q – reprezintă producția anuală pentru piesă.

ks = = 1,001

– volumul critic pe tot sistemul:

Vc =

Vc = = 13 380 000 000 [miliarde lei]

4.3.5. Determinarea numărului de angajați

Numărul mașinilor = 18 bucăți;

Numărul schimburilor = 2;

Numărul angajaților = 18 x 2 = 36angajați.

Numărul angajaților indirect productivi = = 12

Numărul total de angajați = Ndp + Nindp = 36 + 12 = 48

Numărul de angajați productivi = (0,66…0,7)∙48

Piesele nu necesită prelucrări deosebite, se va merge pe valoarea 0,7

Numărul total de angajați e de 60.

Personalul tehnico-administrativ e format din 12 angajați, repartizați astfel:

– birou de producție (maiștrii) …………………..3% → 1 angajați;

– cercetare – dezvoltare – proiectare……………5% → 2 angajați;

– aprovizionare – distribuție……………………….4% → 1 angajați;

– birou de calitate……………………………………..2% → 1 angajat;

– contabilitate…………………………………………..2% → 1 angajat;

– marketing………………………………………………2% → 1 angajat;

– resurse umane…………………………………………2% → 1 angajat;

– utilități……………………………………………………4% → 1 angajați;

– birou administrativ (pază)…………………………5% → 2 angajați;

– conducere………………………………………………..1% → 1 angajat.

5. Organizarea producției. Coordonate de spațiu.

Optimizarea amplasării utilajelor folosind metoda verigilor

Prin metoda verigilor se permite stabilirea unei scheme de amplasare a utilajelor pe suprafața de producție calculată a unei secții, în funcție de caracterul operațiilor care se execută la locurile de muncă și de intensitatea legăturilor care se stabilesc între acestea.

Veriga se definește ca fiind traseul pe care se deplasează materialele (piese, semifabricate) de la un loc de muncă la altul, indiferent de sensul lui.

Pentru aplicarea metodei se folosește un tabel în care se trec, pe orizontală, produsele sau piesele fabricate, iar pe coloane separate, succesiunea operațiilor și a verigilor. Pentru operativitate, diferitele operații cărora le corespund anumite grupe de utilaje, se codifică cu majuscule astfel:

A – masina TSP;

B(1,2) – strung paralel 400×750;

C – stung paralel 400×1500;

D(1,2,3) – Banc de lucru;

E(1,2,3) – mașină de găurit;

F(1,2,3) – mașină de filetat;

G – presa cremaliera;

H – polizor de banc;

I – instalatia TROWAL;

J – instalatia JURA.

Graficul circulației reperelor

Metoda gamelor fictive

Se utilizează în cazul când fluxurile tehnologice ale pieselor sunt asemănătoare și relativ scurte. Esența metodei constă în găsirea unei game tehnologice fictive în care să se găsească fluxul specific al fiecărui produs.

Circuitul produselor

Graficul circulației produselor

5.2. Incărcarea locurilor de muncă

5.3. Gama fictivă

P1: D→A→B→G→H→I→D;

P2: B→C→E→F→E→J→D

Gama fictivă:

Graficul circuitului modificat

5.4. Calculul necesarului de suprafețe

Pentru fiecare grupă de utilaje se calculează suprafața necesară totală de amplasare.

Sta = Ss + Sg + Se

Sg = Ss ∙ Nes

Se = (Ss + Sg) ∙ k

Ss – suprafața statică (pe utilaj) determinată de gabaritul utilajelor;

Sg – suprafața de gravitație reprezentată de suprafața necesară utilizată de către operatori pentru depozitarea materialelor și pieselor la locul de muncă;

St – suprafața de evoluție reprezentată de transportul inter-operații și de căile de acces;

Nl – numărul laturilor de servire a utilajelor;

k – coeficient stabilit experimental cu valori cuprinse între 0,05 și 3; pentru industria grea k = (0,05 ÷ 0,15); pentru secția de mecanică deservită de transportoare k = (0,1 ÷ 0,25); pentru prelucrări mecanică fină k = (1,5 ÷ 2).

La suprafața pentru utilaje se iau în considerare suprafața pentru alte dotări: mese de lucru, dulapuri, suprafețe pentru circulația mijloacelor de transport, dar se mai adaugă și suprafețe auxiliare: birouri, vestiare, alte spații.

Suprafața cuprinsă între pereții halei și mașini este luată din normative în funcție de cerințe. In acest caz ea va fi de 0,8 m2, iar stâlpii de susținere vor fi amplasați din 6 în 6 metri.

TOTAL = 657.3 = 657 m2

Există o suprafață S1: căi de acces pietoni și transport cu cărucioare în ambele sensuri.

Lățimea l = 4,6 m; lungimea L = 10 m

S1 = 2 x 4,6 x 10 = 92 m2.

Există două căi de acces cu mijloace automatizate în ambele sensuri.

Lățimea l = 4,7 m; lungimea L = 10 m

S2 = 2 x 4,7 x 10 = 94 m2.

S3 este cuprinsă între pereții halei și utilaje, luată din normative.

Lățimea l = 0,8 m; lungimea L = 10 m.

S3 = 2 x 0,8 x 10 = 16 m2.

– suprafața depozite se ia între 40 – 50 m2;

– suprafața de întreținere și reparații se ia între 30 – 35 m2;

– suprafața pentru birouri maiștrii se ia de 10 m2;

– suprafața pentru vestiare și grupuri sanitare se ia între 20 – 30 m2.

Suprafața totală de hală luată este de 959 m2.

Norme de protecție a muncii

Norme de protecția muncii în turnătorii

Secția de topire și turnare a metalelor si aliajelor neferoase va fi prevăzută cu un sistem de ventilarecare să asigure în perioadele de vârf o concentrație a substanțelor nocive sub limita prevăzută de standardele și normele în vigoare. Fluxurile se vor păstra în saci de polietilenă la loc uscat.

Creuzetele cutoarelor nu se folosesc dacă prezintă fisuri sau spărturi sau dacă au pereții subțiați sub 10 mm. Înainte de folosire, creuzetele se vor usca și apoi se vor încălzi.

Metalele și aliajele precum și celelalte materiale ce se încarcă în cuptor se vor preîncălzi în prealabil. După fiecare șarjă cuptoarele se curăță bine de resturi și de zgură.

La luarea probelor și la golirea cuptoarelor, muncitorii vor purta ochelari de protecție colorați, șorțuri, mănuși și jambiere de azbest și îmbrăcăminte de protecție conform normativului pentru acordarea echipamentului de lucru.

Oalele de turnare înainte de utilizare vor fi verificate cu atenție, neamițându- se folosirea oalelor de turnare cu căptușeala sau, mantaua cu fisuri, crăpături și cu elemente de prindere avariate sau uzate. Oalele de turnare vor fi prevăzute cu orificii mici în peretele metalic pentru îndepărtarea vaporilor de apă la uscare și a gazelor după turnarea metalului topit.

Înainte de folosire, oalele se usucă bine până la îndepărtarea complectă a apei din căptușeala refractară.

Oalele de turnare a căror încărcătură depășește 0,5 t., vor fi dotate obligatoriu cu dispozitive de basculare pe bază de angrenaje cu melc cu autofrânare care să asigure oalele împtriva răsturnării la orice unghi de basculare.

Mașinile de turnat sub presiune se instalează în spații separate și se îngrădesc cu paravane metalice cu înălțime de cel puțin 2 m pentru protejarea muncitorilor și a mediului înconjurător împotriva stropilor de metal.

Toate matrițele se prevăd cu apărători în zona de îmbinare. Lucrul fără apărători este interzis. Turnarea metalului topit în cilindrul mașinii se va face cu o lingură cu mâner lung de cel puțin 1 m.

Staționarea în dreptul zonei de îmbinare a matriței atunci când instalația este în funcțiune este interzis.

Norme de protecția muncii în ateliere de prelucrări mecanice

Pentru strunguri paralele, mandrinele, universalele și platourile trebuie să fie protejate, cel puțin la partea superioară, cu apărători.

Mandrinele, universalele și platourile de prindere trebuie bine fixate pe axul principal și asigurate împotriva deșurubării la inversarea sensului de rotație.

Înainte de începerea lucrului, srungarul trebuie să verifice starea de funcționare a fiecărui bac de strângere. Dacă bacurile sunt uzate ( șterse ), au joc, prezintă deformații sau fisuri, mandrina sau platoul trebuie înlocuite.

La cuțitele de strung prevăzute cu plăcuțe din carburi metalice se vor controla cu atenție fixarea plăcuței de cuțit, precum și starea acesteia. Nu se permite folosirea cuțitelor de strung care prezintă fisuri, arsuri sau deformații. Cuțitele cu plăcuțe din carburi metalice sau ceramice vor fi ferite de țocuri mecanice.

Pentru mașini de găurit și frezat se interzice frânarea cu măna a mandinei în timpul funcționării mașinii, pentru strângerea sculei.

Burghiul sau alezorul introdus în axul principal sau în mandrina de prindere trebuie să fie bine centrat și fixat.

Pentru mașini de rectificat, polizoare și corpuri abrazive, polizoarele fixe trebuie prevăzute cu ecran de protecție mobil, cu vizoare din geam securizat, reglabile.

Pornirea polizorului va fi posibilă numai când ecranul de protecție se găsește în poziție de lucru.

Polizoarele fixe trebuie să fie prevăzute cu un suport de sprijin, reglabil în plan orizontal și vertical, care să permită reglarea lui astfel, încât distanța dintre corpul abraziv și suport să nu fie mai mare de 3 mm.

Concluzii

BIBLIOGRAFIE