Lucrare de Diploma

UNIVERSITATEA TEHNICǍ CLUJ-NAPOCA Facultatea de Construcţii de Maşini Catedra – TCM UNIVERSITATEA TEHNICA

LUCRARE DE DIPLOMǍ OPTIMIZAREA STǍRIOR DE TENSIUNI DIN TRAVERSA DE 16tf Îndrumător ştiinţific: prof. dr. ing. Creţu Augustin

Absolvent : Constantinescu Mihai Secţia: TCM – germană

Promoţia 2005

UNIVERSITATEA TEHNICǍ CLUJ-NAPOCA Facultatea de Construcţii de Maşini Catedra: TCM - Germană UNIVERSITATEA TEHNICA

Proiect de diplomă Vizat DECAN

Vizat ŞEF CATEDRǍ

Numele şi prenumele absolventului: Constantinescu Mihai Secţia şi forma de învăţământ: Tehnologia Construcţiilor de Maşini – Germană Data primirii temei: 15.10.2004 Tema proiectului: Optimizarea stării de tensiuni din traversa de 16tf Locul de documentare: S.C. PLAUR SERV S.R.L.- Cluj-Napoca, S.C. SILCOTUB S.A. Zalău Conducătorul proiectului: Prof. dr. ing. Augustin Creţu Consultanţi de specialitate: ing. Sucală Vasile, ing. Lazăr Aurel Data predării proiectului diplomă: 06.06.2005 Conducătorul proiectului

Absolvent

Rezumatul Lucrării de Diplomă Lucrarea de fată tratează optimizarea stărilor de tensiuni din traversa de 16tf a podului rulant de 16tf x 28m din dotarea firmei S.C. SILCOTUB S.A. Zalău., şi este structurată pe VI capitole. În primul capitol este prezentată tehnologia de fabricare a ţevilor, localizarea podului rulant din depozitul de ţagle în cadrul tehnologiei şi situaţia critică apărută necesitatea proiectării unui dispozitiv de ridicat – traversa de 16tf. Capitolul al doilea tratează calculele analitice efectuate la proiectarea traversei, şi anume calculele de rezistenţă în zonele cele mai solicitate, dimensionarea elementelor principale şi alegerea subansamblelor componente. Capitolul al treilea cuprinde testarea virtuală a traversei cu ajutorul programului Visual Nastran Desktop 4D 2002 prin Metoda Elementului Finit, găsirea zonelor suprasolicitate şi propunerea soluţiilor de îmbunătăţire a construcţiei metalice. De asemenea este făcut un rezumat al metodei aplicate. În capitolul patru sunt prezentate metodele de verificare a traversei înainte de punerea în funcţiune precum şi Procesul verbal de probe de casă cu probele efectuate la data montării dispozitivului. Capitolul cinci prezintă procesul tehnologic de fabricaţie al cârligelor laterale, trecând prin toate fazele necesare,de la desenul de execuţie, debitare, până la calculul economic din cadrul intreprinderii executantului - S.C. FORTPRESS S.A. Cluj-Napoca. Ultimul capitol conţine Normele de tehnică a securităţi muncii, atât cele generale aplicate la proiectarea utilajelor cât şi normele specifice pentru dispozitivele de ridicat extrase din Prescripţiile Tehnice R2 – 2003 emise de ISCIR - Bucureşti.

Cuprins: 1. Analiza critică a situaţiei existente……………………………………….5 2. Calculul analitic al tensiunilor din reper…………………………………8 2.1 Predimensionarea grinzii…………………………………………………...….10 2.2 Verificarea cârligelor laterale………………………………………………….14 2.3 Verificarea bolţului ce susţine rolele pentru cablu…………………………...16 2.4 Verificarea nervurilor care susţin bolţurile pentru role……………………..17 2.5 Verificarea cârligului din mijlocul traversei………………………………….18 2.6 Verificarea sudurilor în zonele cele mai solicitate……………………………19

3. Analiza numerică a stării de tensiuni - Metoda Elementului Finit. Propuneri de îmbunătăţire………………………………………………20 3.1 Introducere…………………………………..………………………………….20 3.2 Analiza generală a traversei……………………………………….…………...21 3.3 Analiza reperelor suprasolicitate………………………………………………22 3.3.1 Analiza cârligelor laterale………………...……………………………….22 3.3.2 Analiza bolţurilor pentru role……………………………..…………………

4. Determinări experimentale……………………………………………...25 4.1 Verificările necesare înainte de punerea în funcţiune………….…………….25 4.2 Testul cu sarcină şi Procesul verbal de probe de casă………………………..26

5. Proces tehnologic de fabricaţie al cârligelor laterale……………………... 6. Măsuri de tehnica securităţii muncii……………………………………… 7. Anexe……………………………………………………………………..

8. Bibliografie …………………………………………………………….…

1. Analiza critică a situaţiei existente Procesul tehnologic de fabricaţie al ţevilor de diferite dimensiuni şi grosimi conform STAS sau după Normele Europene conţine următoarele operaţii: 1.1 Aprovizionarea cu semifabricate pentru ţevi, manevrarea şi depozitarea materialelor; 1.2 Debitarea la lungimi necesare a semifabricatelor pentru ţevile de diametru, grosime de perete şi lungime ce urmează a fi fabricate; 1.3 Introducerea semifabricatelor debitate în procesul de laminare a ţevilor; 1.4 Debitarea ţevilor la lungimi, tratamentul acestora, îndereptarea ţevilor şi ambalarea acestora în baloturi pentru livrarea către beneficiar; 1.5 Necesitatea proiectării şi execuţiei traversei de ridicat de 16t şi lungime de 9m; 1.1 Fabricarea ţevilor de diametre, grosimi de perete şi lungimi conform STAS sau după Normele Europene, impune aprovizionarea cu semifabricatele necesare conform tehnologiei de fabricaţie a fiecărui tip de ţeavă. Semifabricatele pentru ţevi sunt bare rotunde laminate de diferite diametre şi lungimi. În funcţie de diametru, lungimi şi calitate, acestea sunt livrate în loturi de trei sau mai multe bucăţi, care urmează a fi manevrate cu utilaje sau dispozitive de ridicat. Semifabricatele aprovizionate sunt descărcate cu ajutorul podurilor rulante dotate cu dispozitive adecvate, urmând a fi depozitate în funcţie de dimensiune şi calitate în depozit, în vederea introducerii în procesul de fabricaţie al ţevilor. 1.2. Depozitul de semifabricate este dotat cu poduri rulante şi dispozitive adecvate care introduc semifabricatele din depozit în fluxul de fabricaţie, urmând apoi debitarea acestora la lungimile necesare fabricării lotului de ţevi de un anumit diametru şi grosime de perete. Semifabricatele sunt introduse pe o cale cu role care alimentează o ghilotină de debitare a barelor. Aceasta este prevăzută cu un limitator care este reglat astfel încât să permită barei să avanseze la lungimea calculată pentru debitare. După debitare, semifabricatul cade pe o altă cale fiind condus spre faza următoare a procesului de fabricaţie. Lungimea semifabricatului se stabileşte pe bază de volum de semifabricat, care trebuie să fie egal cu volumul de ţeavă final. 1.3. Semifabricatele debitate de pe calea cu role, sunt aşezate cu ajutorul unui dispozitiv de transbordare pe o altă cale de rulare, apoi sunt conduse la un alimentator

mecanic care le introduce într-un cuptor cu vatră rotativă. Aceasta se roteşte cu o viteză calculată semifabricatele, aproximativ 220 grade acestea încălzindu-se până la temeratura optimă, urmând ca la sfârşitul operaţiei, semifabricatele să fie scoase din cuptor şi aşezate în faţa unui dorn cu dimensiunea egală cu diametrul ţevilor. Dornul la rândul său ghidat de role împinge semifabricatele între rolele rotitoare ale unui agregat de laminare care îmbracă materialul încălzit pe dorn. Rolele rotitoare ale agregatului dispuse în grupuri de câte trei, formează diametrul exterior al ţevii în toleranţele impuse de STAS. Ţeava laminată împreună cu dornul este transbordată la un dispozitiv pentru extragerea dornului. După extragere, dornul revine pe o cale de rulare şi este readus în poziţia sa iniţială. În procesul de fabricaţie se folosesc mai multe dornuri, pentru continuitatea fluxului tehnologic. 1.4. Ţevile rezultate sunt transbordate pe o cale cu role şi conduse la o maşină de debitat capetele, urmând a fi procesate pentru a rămâne la lungimea dorită, conform STAS. Ţeava debitată, încă la temperatură ridicată, este condusă pe un transportor care îi asigură o răcire lentă iar apoi introdusă în maşina de îndrepatat ţevi. De aici ţevile ajung la un alimentator care formează balotul de ţevi, ce urmează a fi ambalat şi livrat la clienţi. 1.5. Fabrica de ţevi SILCOTUB Zalău şi-a extins gama de produse, mărind diametrele produselor fabricate. Ţevile de diametre mari, ex Φ152 cu grosimi de perete conform STAS 404/2-71, necesită aprovizionare cu bare rotunde Φ80 la lungime de 15m. Acestea sunt ambalate şi livrate în baloturi de 3-4 bucăţi cu o greutate de 12t, prezentând dificultăţi la manevra de depozitare şi introducere în procesul de fabricaţie. Baloturile de ţevi sunt livrate pe cale ferată, stivuite în vagoane, astfel încât este periculoasă manipularea acestora de la nivelul solului. Podul rulant din depozit era dotat din fabricaţie cu o traversă de 16t, cu lungime maximă de fixare de 5800mm. Aceasta era dotată cu cârlige şi cabluri pentru descărcare şi depozitare. Lungimea de prindere a traversei s-a dovedit a fi prea mică. În unele cazuri la manipularea semifabricatelor, legăturile cu care erau prinse acestea - tasate în timpul transportului - se rupeau, barele se dezechilibrau şi în cădere intrau în coliziune cu podul rulant, constituind un pericol pentru macaragiu şi personalul din secţie. De asemenea, la impact, barele se deformau nemaiputând fi folosite în procesul de fabricaţie. Loviturile repetate au dus la deformarea părţii inferioare a grinzilor principale a podului rulant. Acesta a fost suspus unei expertize tehnice, fiind scos din funcţiune. (Conscluzii - Raport de expertiză – Anexa X). Având în vedere aceste considerente, s-a luat măsura proiectării, execuţiei şi dotării podului cu o traversă de 16t şi cu lungimea de 9m care să elimine aceste neajunsuri.

Traversa iniţială, alături de traversa proiectată sunt prezentate în schiţele de mai jos. Traversa iniţială cu lungimea de 5800mm

Fig. 1 Traversa proiectată şi executată cu lungimea de 8660mm

Fig. 2

2. Calculul analitic al tensiunilor din reper Din tema de proiectare sarcina nominală Qn = 160000 N, compusă din profile laminate sau bare laminate Traversa este o grindă care din punct de vedere al calculelor de rezistenţă se comportă ca o grindă simplu rezemată şi două sarcini concentrate între cele două reazeme. Predimensionarea grinzii se va face ţinând cont de variaţia momentului pe lungimea ei, cu ajutorul metodei grinzii de egală rezistenţă.

Fig. 3 Reacţiunile sarcinilor se determină din ecuaţiile de momente în raport cu reazemele A şi B. Σyi

V1 + V2 - 2P = 0

ΣM1

V2·l - P·a - P(l - a) = 0

V1 + V2 = 2P => V2·l – Pa – Pl + Pa = 0 V1 + V2 = 2P

V1 = 2P – V2 =>

V2l = P⋅ l

V2 =

V1 = 2P – P

V1 = P =>

=> V1 = V2 = P

V2 = P

V2 = P

Forţe tăietoare

T13 = V1 = P T34 = V1 – P = 0

Momentul încovoietor: M13 = P⋅ x

x=a

M3 = P⋅ a Mi34 = V1⋅ α - P(x-a) x = -a Mi4 = P⋅ a Mimax = P⋅ a =

P = 80000N a = 3400

Mimax = 80000 ⋅ 3400 Mimax = 272x106 N⋅ mm

T42 = -V2 = -P

2.1 Predimensionarea grinzii: Pentru materialul folosit OL 52.4k avem următoarele caracteristici:

σr = 520 [N/mm2] c = 6 – coeficientul de siguranţă minim pentru dispozitivele de ridicat ==> σa = 520 / 6 = 85 [N/ mm2] Predimensionarea se va face în secţiunile din dreptul cârligelor laterale.

h

Fig. 4. Wx nec= = h(x) =

[mm]

b=16+16=32 [mm]

Pentru h3 (maxim) ==> x=3400mm

σa=,

Wz=, =

h=

Wz = h= =

h = 774 mm între punctele de aplicarea forţei P S-a ales h=700 din motive tehnologice, diferenţa de înălţime fiind acoperită de întăritura superioară şi inferioară a traversei.

Fig. 5. Iz = -

b = 240

b1=208

h = 724

Iz = Iz =7590068480– 5945333333 Iz = 1644735147

h1 = 700

Wz = = = 4543467

σaef =

Cef =

σaef = 56.3

Cef =

Cef = 9.23

Cef = 9.23 > C

Coeficientul de siguranţă va creşte odată cu ataşarea întăriturii inferioare şi superioare.

Pentru h2 ==> x=1400mm h2 =

==>

h2 = =

h2 = 497 mm h2proiect = 556mm > h2calculat

Fig. 6. Iz = -

b = 240

b1=208

h = 580

h1 = 556

Iz = Iz = 3902240000 – 2979246677 Iz = 922993323 Wz = = = 3182735

σaef =

Cef =

σaef = 35.2

Cef =

Cef = 14.77 Cef = 14.77 > C Coeficientul de siguranţă efectiv va fi Cef = 13,8 justificat pentru un dispozitiv care lucrează în condiţii deosebit de grele. h3 = 400 mm – din proiectul de execuţie

2.2 Verificarea cârligelor laterale:

N Fig. 7. Q = = 4000 daN Qmax 6000 daN având în vedere anumite diferenţe de lungimi la prinderea sarcinii

σr = 520 secţiunea b = 50 x 130mm rm = 7,5mm N = Qm ⋅ cos 30º N = 6000⋅ 0,86 N = 51600 N

α = 30º K = 0,1

M = - Qm ⋅ r⋅ cos α M = -6000⋅ 11,5⋅ M = 59340daN⋅ cm Secţiunea I – I are aria A = 50 x 130 = 6500mm2

În această secţiune se consideră eferturile N şi M sunt produse în centrul de curbură rm = 115 mm În acest caz: În secţiunea I – I tensiunea e forfecare şi se verifică cu formula:

σef = = = 92,3 N/mm2 Pt. secţiunea II – II se aplică formula de calcul

σef = - ⋅ ⋅ σef = - ⋅ ⋅ σef = - ⋅ ; Cef = = 12

σef =

= 4250 N

2.3 Verificarea axului care susţine rolele pentru cablu

Fig. 8. În timpul funcţionării dispozitivului pot apărea încărcări asimetrice asupra grinzii de aceea pe role sarcina nu se împarte proporţional Qn = 16 t Qn/2 = 8 t Qmax = 9 t încărcare asimetrică pe o pereche de role 2P = 9t

Mat OLC 35

P = 45000 N

σr=540N/mm2

V1 = V2 = P

C = 6 – coeficientul minim de siguranţă

T13 = V1 = P T42 = -V2 = -P

Cef = 6,2 > C

Mmax = P⋅ a

Mmax = 45000⋅ 65

W2m =

W2m = = 33650 mm3

Mmax = 2925000 Nmm

τ=

σaef = = = 87 N/ mm2 τ ef = τ ef = = 118 N/ mm2 Cef = 6,2 > 6

2.4 Verificarea nervurilor care susţin bolţurile pentru role

Asupra nervurilor acţionează o forţă P = 9 t, deci pe o nervură acţionează Q = 4500 daN Materialul ales pentru nervuri: OL 52.2k Aria secţiunilor A = 2 x 7,5 x 1 = 15 cm2

τ = = =30 [ N/mm2 ]

σr = 520[N/mm2]

C=6

Cef = = 17

Cef > C

2.5 Verificarea cârligului din mijlocul traversei 2.6 Calculul de verificare a sudurilor în zonele cele mai solicitate

3. Analiza numerică a stării de tensiuni - Metoda Elementului Finit. Propuneri de îmbunătăţire. 3.1 Introducere

3.2 Analiza generală a traversei Proiectul original Tr-16-00 realizat în cadrul firmei S.C. PLAUR SERV S.R.L. a fost introdus pe calculator cu ajutorul programului Solid Works 2004. Verificarea stării de tensiuni cu Metoda Elementului Finit a fost realizată cu ajutorul programului Visual Nastran Desktop 4D-2002. Sarcina cu care s-au efectuat testele a fost de 21600kg, rezultată prin aplicarea coeficientului dinamic 1,35 la sarcina maximă admisă din proiect. Prinderea s-a realizat în patru puncte la extremităţile traversei, fiind cea mai dezavantajoasă poziţie din punct de vedere al solicitării structurii metalice. Materialele din care sunt confecţionate subansamblele au fost introduse în calculator, pentru îmbunătăţirea rezultatelor testului cu sarcină. Caracteristicile cerute de program sunt prezentate în tabelul de mai jos: Nr. crt.

Marca oţelului

Limita de curgere minimă

Rezistenţa de rupere la tracţiune

[N/mm ]

[N/mm2]

Rezistenţa admisibilă în funcţie de coeficientul de siguranţă

σc

σr

210 330 270 200

370 520 500 350

62 87 83 58

2

1. 2. 3. 4.

OL 37.2k OL52.2k OL 50 OLC 35

σa

Densitatea masică

[kg/cm3]

7,85 7,85 7,85 7,85

Coeficient de dilataţie termică liniară α [mm/mm°C]

1,15 1,15 1,15 1,15

În urma simulării pe calculator, au rezultat valorile tensiunilor din repere. În funcţie de rezultatele obţinute, s-a putut stabili care din subansamble necesită redimensionare sau îmbunătăţire pentru evitarea depăşirii tensiunilor maxime admise şi a scăderii uzurilor datorate exploatării traversei.

3.3 Analiza reperelor suprasolicitate. Propuneri de îmbunătăţire. 3.3.1 Analiza cârligelor laterale Sarcina pentru testarea cârligelor laterale a fost de 54000 [N]. Materialul folosit pentru fabricarea cârligelor are următoarele caracteristici: Marcă material: OL 52.2k Rezistenţa de rupere la tracţiune σr = 520 N/mm2 Rezistenţa admisibilă folosită la calculul analitic: σa = 520/6 = 86,6 N/mm2 Modulul de elasticitate: 2,1 x 1011 Pa Tensiunea maximă aflată în reper la testulcu suprasarcină: σmax = 78,8 N/mm2

Fig.

Distribuţia tensiunilor în reper:

Tensiunile maxime apar în zona de contact dintre şufele metalice pentru prinderea sarcinii şi partea superioară a cârligului lateral. Pentru evitarea acestora, recomand folosirea unor manşoane de uzură inetrschimbabile, care să preia tensiunile mari de contact, şi să asigure astfel o protecţie suplimentară a reperului. Manşoanele se obţin prin turnare, ca material putând fi ales ……………., cu următoarele caracteristici:

Desenul de execuţie al manşoanelor pentru cârligele laterale:

3.3.2 Analiza bolţurilor pentru role cablu. Sarcina pentru testarea bolţului a fost de 54000 [N]. Materialul folosit pentru fabricarea cârligelor are următoarele caracteristici: Marcă material: OLC 35 Rezistenţa de rupere la tracţiune σr = 540 N/mm2 Rezistenţa admisibilă folosită la calculul analitic: σa = 540/6 = 90 N/mm2 Modulul de elasticitate: 2,1 x 1011 Pa Tensiunea maximă aflată în reper la testul cu suprasarcină: σmax = 112 N/mm2

Fig.

Distribuţia tensiunilor în reper:

Fig. Zonele cele mai solicitate ce rezultă din calculul analitic sunt cele de contact cu suportul pentru role, tensiunile de contact depăşind tensiunile maxime admise, rezultând astfel o uzură în timp a suprafeţei bolţului. Pentru evitarea acestor uzuri, recomand schimbarea materialului din care este confecţionat bolţul din OLC35 în OLC 55. Acest material are următoarele caracteristici: Rezistenţa de rupere la tracţiune σr = 730 N/mm2 Rezistenţa admisibilă folosită la calculul analitic: σa = 730/6 = 121,6 N/mm2

3.3.3 Analiza suportului pentru role cablu 3.3.4 Analiza altor repere.

4. Determinări experimentale

5. Proces tehnologic de fabricaţie al cârligelor laterale 5.1 Desenul de execuţie

Fig.

5.2 Iitinerar tehnologic pentru piesa “Cârlig lateral” desen Tr-16-03

Nr. crt. 1

2.

3.

4.

Operaţia Debitare

Curăţire

Frezare

Control CTC

Schiţa piesei

Maşina Maşina de debitat cu flacără IUG – 2000

SDV -

Polizor manual

Disc abraziv

Maşina de frezat universală FU 36

- freză cilondrofrontală Φ63 x10 STAS 57980 - Şubler L500

Masa de control CTC

- Şubler - Ruletă

Programul pentru maşina de debitat I.U.G. cu comandă numerică - 2000

Fig.

Previzualizarea pieselor după introducerea programului CNC pe monitorul Maşinii de debitat I.U.G.

Fig.

Calcul economic Lansarea în procesul de producţie a unui produs se face prin întocmirea unei documentaţii de bazǎ care cuprinde: - tema de proiectare; - proiectul de ansamblu; - calculele justificative; - desenele de execuţie a reperelor; - caietul de sarcini pentru prototip sau serie zero. Documentaţia de bazǎ serveşte la elaborarea documentaţiei tehnologice a produsului şi cuprinde: - nomenclatorul de piese; - stabilirea traseului de fabricaţie a fiecǎrui reper, respectiv itinerariul tehnologic - fişa tehnologicǎ – care cuprinde operaţiile necesare execuţiei unui reper fǎrǎ detaliere; - planul de operaţii care detaliazǎ operaţiile care indicǎ date necesare modului şi preciziei de execuţie pentru produse de serii mari şi de masǎ; - foaia de calcul al timpului de execuţie necesar pentru fiecare fazǎ, scule, dispozitive, maşina unealtǎ. - fişa de materiale; - fişa de debitare; - fişa de colaborǎri; - lista pieselor standardizate care urmeazǎ a se procura. Documentaţia tehnologicǎ este necesarǎ din punct de vedere tehnic şi economic. Din punct de vedere tehnic, aceasta stabileşte materialele, itinerarele tehnologice ale reperelor unui produs şi asamblarea acestora pentru a obţine produsul proiectat. Din punct de vedere economic, documentaţia stǎ la baza analizelor economice, în ceea ce priveşte oportunitatea şi eficienţa lansǎrii în fabricaţie a unui produs. Lansarea în fabricaţie este însoţitǎ de antecalculul economic care stabileşte costurile necesare executǎrii produsului. Indicatorul principal privind eficienţa unui produs este preţul de cost, calculat pe baza documentaţiei tehnologice. Se analizeazǎ costul pe kilogram de produs, care se comparǎ cu alte produse similare şi se stabileşte oportunitatea lansǎrii produsului în fabricaţie. Preţul de cost al unui produs se poate calcula: - preţ de cost la nivel de atelier; - preţ de cost la nivel de secţie; - preţ de cost la nivel de întreprindere; - preţ de livrare sau vânzare.

Preţul de cost cuprinde urmǎtoarele componente: 1. Costurile cu materialele. Din listele tehnologice se extrag semifabricatele necesare pentru execuţia reperelor, calitatea, cantitatea de aprovizionat şi se centralizeazǎ. Preţul de cost al materialelor va fi: PCM = G · Pcm G=v·γ v = volumul piesei în dm γ = greutatea în kg ( ex: 7,85 kg/dm3 pentru oţel) Se însumeazǎ preţurile tuturor materialelor care trebuie aprovizionate pentru un produs şi se obţine costul de materiale PCM pe produs, sau simplificat CM 2. Manopera ( M). Pe baza documentaţiei tehnologice, în funcţie de operaţiile necesare executǎrii fiecǎrui reper, se calculeazǎ , în planele de operaţii, norma de timp pe faze, iar în final rezultǎ norma de timp pentru fiecare operaţie.Operaţiile se trec în fişele tehnologice şi se obţine norma de timp pentru execuţia reperelor produsului. Normele de timp din fişele tehnologice se centralizeazǎ pe categorii de lucru şi se obţine norma de timp a întregului produs. Aceasta serveşte la calculul manoperei. 3. Norma de timp. Timpul stabilit unui executant calificat pentru efectuarea unei unitǎtǎţi de lucru ( operaţie) în condiţii tehnico-organizatorice precizate ale locului de muncǎ constituie norma de timp ( NT). Între norma de timp şi norma de producţie existǎ relaţia NT = sau NP = Norma de timp are urmǎtoarea structurǎ: NT = + Top + Tdl + Tîr în care Top = tb + ta Tdl = tdt + tdo Tîr = ton + tto Tpi = timpul de pregǎtire încheiere pentru un lot; n = numǎrul din lot; Top = timp operativ tb = timp de bazǎ; ta = timp ajutǎtor pentru prinderea şi desprinderea piesei; Tdl = timp de deservire a locului de muncǎ; tdt = timp de deservire tehnicǎ tdo = timp de deservire organizatoricǎ Tîr = timp de întreruperi reglementate

ton = timp de odihnǎ tto = timp de întreruperi condiţionate. Tpi

- timpul de creere a condiţiilor de producţie - obţinerea sarcinilor de producţie; - primirea şi studierea documentaţiei; - predarea lotului executat; - dotarea cu scule, dispozitive şi intrumente de mǎsurat tb – este timpul necesarunui executant pentru a realizarea în condiţii optime a unei faze, operaţii . În cazul prelucrǎrilor mecanice timpul de bazǎ se calculeazǎ analitic din normative. Pentru strunjire ( ex. pentru o anumitǎ fazǎ) tb se calculeazǎ cu relaţia: tb = [min] l1 = avans al sculei înainte de face contact cu piesa l - lungimea de strunjit l2 – lungimea de ieşire l1 şi l2 se iau din normative ta – timpul necesar prinderii şi desprinderii piesei, a sculelor, a îndepărtării şi aproprierii sculei, măsurării intermediare a piesei etc. tdt – timpul necesar reglării, îndepărtării deşeurilor şi menţinerea utilajului în funcţiune. tdo – timpul necesar pentru aprovizionarea şi organizarea locului de muncă ( curăţirea şi ungerea maşinii) ton – timpul de odihnă necesar pentru a se menţine capacitatea de muncă a executantului. tto – timp de întreruperi condiţionat de tehnologie şi organizarea muncii. Tdl = 6% din ( t b + t a ) Tîr = 4% din ( t b + t a ) obişnuit se notează Tu = ( t b + t a ) + Tdl + Tîr şi se trece în planele de operaţii. Stabilirea corectă a timpilor unitari necesari şi în general stabilirea corectă a normei de timp are mare influenţă asupra costului unui produs executat După lansarea produsului se urmăreşte corectitudinea normei de timp şi se fac corecturile necesare pentru a reduce costurile de producţie. Având norma de timp preţul de cost va avea următoarea formulă ; PC = P CM + [ Man (1+R1)] x CB x Pγ R = regia R = 150 ÷ 600 % CB – beneficiu P – profit În cazul piesei cârlig preţul de cost va fi următorul : Material conform fişei tehnologice Pcm = 0,8 euro/kg PCM = 20,5 x 0,8 PCM = 16,40 euro/cârlig

Costul cu SDV-uri speciale ,dacă este cazul, se împarte la nr. De piese executate şi se adaugă la materiale. Costul cu manopera : din fişa tehnologică nr. De ore acordate : ore 1,07 la tarif mediu orar de 3600/h Man = 1,07 x 3600 Manopera = 3852 lei/buc

Calculul timpilor necesari pentru operaţiile ce se executǎ la reperul “ Cârlig lateral” desen Tr – 16 – 03 conform itinerariului tehnologic Debitare pe maşina de debitat IUG 2000 cu CNC Pentru debitare: Tpî = 20min pe lot = =1,7 min/ buc Debitare oxi – lungimea de debitare pentru un cârlig L = 400 + 125 + 408 + 314 + 220 + 60 = 1530 ≡ 1600 Viteza de debitare a maşinii pentru + b.50 V = 200mm/minut, maşina tip IUG 2000 tb = = 8 min ta = 1 NTdebitare = + tb +ta +Tdl +Tîr NTdebitare = 1,7 + 8 +1 + 0,54 + 0,36 NTdebitare = 11,6 min/buc pentru debitarea propriu zisǎ Pentru operaţia de frezare: Operaţia de frezare, respectiv şamfrenare şi rotunjire a muchiilor se executǎ pe freza universalǎ FU 36 Tpî = 10 min = 0,19 min/buc - lungimea conturului de prelucrat este de douǎ ori lungimea de debitare l = 1350 · 2 = 3060mm - freza cu care se lucreazǎ Ф60 x 10 dinţi - prelucrarea se va executa din douǎ treceri ts = 5mm ts = = a = adaosul de prelucrare = 10mm n = numǎrul de treceri s = 0,1/dinte s = 1mm/rotaţie n = 200 rotaţii pe minut – turaţie recomandatǎ pentru prelucrarea materialului OL 52-2k tb = · i

l1 = distanţa de intrare = 5; l2 = distanţa de ieşire = 5; i = numǎrul de treceri = 2

tb = · 2 = · 2 = 34,3 min

ta = 8” pentru prinderea şi desprinderea piesei pe masa frezei NTfrezare = + tb + ta + (tb + ta) · + (tb + ta) · NTfrezare = 0,9 + 34,3 + 8 + 2,53 + 1,68 NTfrezare = 47,41 minute

7. Măsuri de tehnica securităţii muncii 7.1. Dispoziţii generale Protecţia muncii constituie un ansamblu de activitǎţi instituţionale având ca scop asigurarea celor mai bune condiţii în desfǎşurarea procesului de muncǎ, integritǎţii corporale şi sǎnǎtǎţii personalului. Normele de protecţia muncii sunt stabilite prin Legea nr. 90/1996 şi reprezintǎ un sistem unitar de mǎsuri şi reguli aplicabile tutror participanţilor la procesul de muncǎ. Prevederile legii 90/1196 se aplicǎ tutror persoanelor angajate pe bazǎ de contract de muncǎ sau în alte condiţii prevǎzute de lege. Ministerul Muncii şi Protecţiei şociale şi Ministerul Sǎnǎtǎţii, prin organele lor abilitate, orgenizeazǎ , coordoneazǎ şi controleazǎ activitatea de protecţi a muncii. Cercetarea, înregistrarea şi evidenţa accidentelor de muncǎ şi a bolilor profesionale, precum şi autorizarea din punct de vedere a protecţiei muncii, a unitǎţilor din subordinea ministerelor şi serviciilor se efectueazǎ de organele proprii. Ministerul Muncii şi Protecţiei Sociale emite norme generale, normative şi alte reglementǎri de interes naţiona privind securitatea muncii, coordoneazǎ programul de elaborare a normelor specifice pe activiţǎţi şi avizeazǎ normele şi standardele şi alte reglementǎri. Ministerul Sǎnǎtǎţii emite normenorme obligatorii privind igiena muncii, avizeazǎ norme, standarde şi alte acte normative care privesc sǎnǎtatea salariaţilor la locul de muncǎ.

7. 2. Echipamente tehnice , echipamentul individual de protecţie şi lucru, alimentaţia de protecţie şi materiale igienico- sanitare Conform legii 90/1996 sunt echipamente tehnice urmǎtoarele: - maşinile; - utilajele; - instalaţiile; - aparatura; - dispozitivele; - uneltele; - alte mijloace asemǎnǎtoare necesare în procesul muncii. Echipamentele tehnice trebuie sǎ corespundǎ prevederilor din normele, standardele şi reglementǎrile referitoare la protectia muncii şi sǎ nu prezinte pericol pentru sǎnǎtatea şi viaţa personalului. Echipamentul individual se acordǎ obligatoriu şi gratuit salariaţilor potrivit criteriilor stabilite în normativul cadru . Legea 90/1996 mai cuprinde urmǎtoarele:

-

obligaţii privind realizarea mǎsurilor de protecţie a muncii; coordonarea şi controlul activitǎţii de protecţie a muncii; accidentele de muncǎ şi boli profesionale; rǎspunderea juridicǎ; organizarea protecţiei muncii la nivel de persoane juridice; organizarea serviciilor medicale în întrerpindere; angajarea şi repartizarea persoanelor la locul de muncǎ, examene medicale la angajare; pregǎtirea şi instruirea personalului, instructajul introductiv şi periodic la locul de muncǎ.

7. 3. Instrucţiuni de protecţia muncii şi P.S.I. Pentru desfǎşurarea activitǎţii de fabricare a produselor în condiţii normale , fǎrǎpericole privind integrarea personalului muncitor şi a instalaţiilor, este necesar sǎ fie cunoscute şi respectate o serie de mǎsuri privind protecţia muncii şi normele de prevenire şi stingere a incendiilor. În acest scop vor fi studiate şi respectate de cǎtre personal urmǎtoarele documente: - Legea protecţiei muncii nr. 90/1996; - Norme generale de protecţie a muncii; - Ordonanţa Guvernamentalǎ nr. 60/1997 privind apǎrarea împotriva incendiilor - Normele generale de prevenire şi stingere a incendiilor ( Ordinul Ministerului de Interne 775/22.07.1998) De asmenea, înaintea începerii lucrǎrii, pentru fiecare loc de muncǎ, în funcţie de specificul lucrǎrii, se vor prelucra în mod obligatoriu normele de protecţie ( securitate) a muncii dupǎ cum urmeazǎ: Prelucrarea mecanicǎ la rece “Norme specifice de securitate a muncii pentru prelucrarea metalelor prin aşchiere” – vol. 1 - 1994: 2.1. Repartizarea sarcinilor de muncǎ la prelucrarea metalelor prin – art. 5-20; 2.2 Prelucrarea metalelor aşchiere prin strunjire – art. 21-35; 2.3 Prelucrarea metalelor prin frezare – art 36-45; 2.4 Prelucrarea metalelor prin raboare, mortezare şi broşare – art. 46-53; 2.5. Prelucrarea metalelor prin gǎurire, alezare, honuire – art.54-70; 2.6. prelucrarea metalelor prin rectificare şi polizare art. 71-131; 2.7. Prelucrarea metalelor prin aşchiere printr-o succesiune de prelucrǎri art. 132152; 2.8. Debitarea materialelor prin tǎiere cu fierǎstraie – art. 153-175; 2.9 Prelucrarea manualǎ a metalelor prin aşchiere art 176.

Sudarea şi tǎierea metalelor, construcţii metalice “Norme specifice de securitate a muncii pentru sudarea şi tǎierea materialelor” – vol 2 – 1994: 2. Prevederi comune tutror procedeelor de sudare şi tǎiere a metalelor – art. 6-50; 3. Sudare prin topire – art. 51-217; 4. Sudarea prin presiune – art 218-227; Alte procedee de sudare art.228-265; 6. Sudarea şi tǎierea în medii deosebite – art 266-311. “Norme specifice de securitate a muncii pentru construcţii şi confecţii metalice” – vol 42-1998 1. Prevederi generale – art. 1-6; 2. Prevederi comune tutror lucrǎrilor de construcţii şi confecţii metalice – art. 736; 3. Incǎrcarea, descǎrcarea, manipulare, transportul şi depozitarea materialelor specifice lucrǎrilor de construcţii şi confecţii metalice – art. 37-49; 4. Activitǎţi desfǎşurate în atelierele pentru construcţii metalice – srt.50-106; 5. Executarea podurilor metalice – art. 107-119; 6. Executarea turnurilor metalice şi pilonilor metalici – srt.120-154. Manipularea, transportul şi depozitarea materialelor “Norme specifice de protecţie a muncii pentru manipularea, transportul prin purtare şi cu mijloace mecanizate şi depozitarea materialelor” – vol 57-1998 - capitolele 1-7; - anexa 1. Activitatea de vopsire “Norme specifice de securitate a muncii pentru activitǎţi de vopsire” – vol 261998 - capitolele 1-7. Tratamente termice şi termochimice “Norme specifice de securitate a muncii pentru tratamente termice şi termochimice” – vol. 24 – 1996 1. Prevederi generale – art.1-6; 2. Prevederi comune pentru activitǎţile de tratamente termice şi termochimie – art. 7-18;

3. Prevederi specifice pentru activitǎţile de tratamente termice şi termochimie – art. 19-158; - Anexa 1: Norme conexe normelor specifice de securitate a muncii pentru tratamente termice şi termochimie; - Anexa 3: Standarde conexe.

7.4 CERINŢE ESENŢIALE DE SǍNǍTATE ŞI DE SECURITATE CE TREBUIE ASIGURATE LA PROIECTAREA ŞI CONSTRUIREA MECANISMELOR DE RIDICAT ŞI COMPONENTELOR DE SECURITATE 7.4.1. Dispoziţii preliminare Mecanismele de ridicat trebuie sǎ fie proiectate şi construite astfel încât sǎ atingǎ cerinţele esenţiale de sǎnǎtate şi securitate. Producǎtorul; mecansimelor de ridicat are obligaţia sǎ efectueze analiza de risc în vederea identificǎrii riscurilor care corespund produselor sale, fiind obligat sǎ proiecteze şi sǎ construiascǎ produsele ţinânnd cont de aceastǎ analizǎ. 7.4.2. Generalitǎţi 7.4.2.1.Principii de integrare a securitǎţii 7.4.2.1.1. Prin construcţie mecanismele de ridicat trebuie sǎ fie apte sǎ-şi asigure funcţia, sǎ fie reglate şi întreţinute fǎrǎ ca persoanele care fac aceste operaţiuni sǎ fie expuse riscului, atunci când aceste operaţii sunt efectuate în condiţiile prevǎzute de fabricant. Mǎsurile adoptate trebuie sǎ asigure eliminarea riscurilor de accidentare pe întreaga duratǎ de viaţǎ previzibilǎ a mecanismului de ridicat chiar dacǎ aceste riscuri de accidentare rezultǎ din situaţii anormale previzibile. 7.4.2.1.2. La alegerea celei mai corespunzǎtoare soluţii fabricantul; trebuie sǎ aplice urmǎtoarele principii: - eliminarea sau reducerea riscurilor într-o mǎsurǎ maxim posibilǎ ( integrarea elementelor de securitate încǎ din faza de proiectare şi de execuţie a mecanismului de ridicat); - adoptarea mǎsurilor de protecţie necesare pentru riscurile care nu au putut fi eliminate; - informarea utilizatorilor despre riscurile reziduale datorate eficacitǎţii incomplete a mǎsurilor de protecţie adoptate. 7.4.2.1.3. La proiectarea şi execuţia mecanismului de ridicat, precum şi la elaborarea cǎrţii tehnice fabricantul trebuie sǎ ia în considerare nu numai utilizarea sa normalǎ, ci şi alte situaţii rezonabil previzibile.

Mecanismul de ridicat trebuie sǎ fie astfel proiectat încât sǎ se evite utilizarea sa anormalǎ, dacǎ aceasta comportǎ un risc. Eventual, cartea tehnicǎ trebuie sǎ atragǎ atenţia utilizatorului asupra contraindicaţiilor privind folosirea mecansimului de ridicat.

7.4.2.2 Organe de comandǎ Organele de comandǎ trebuie sǎ fie: - vizibile, uşor de identificat şi, când este necesar, sǎ fie marcate corespunzǎtor; - dispuse astfel încât sǎ se garanteze o manevrǎ sigurǎ, univocǎ şi rapidǎ; - proiectate astfel încât sensul de mişcare a organului de comandǎ sǎ corespundǎ cu sensul mişcǎrii organului comandat; - amplasate în afara zonelor periculoase dispuse astfel încât acţionarea lor sǎ nu provoace riscuri suplimentare; - proiectate sau protejate astfel incât acţionarea lor, dacǎ poate provoca un risc, sǎ nu se poatǎ produce fǎrǎ o manevrǎ intenţionatǎ; - executate astfel încât sǎ reziste la eforturi previzibile. De la locul de comandǎ personalul manevrant trebuie sǎ se poatǎ asigura de absenţa persoanelor expuse în zonele periculoase. 7.4.2.3. Pornirea Pornirea mecanismului de ridicat trebuie sǎ fie posibilǎ numai printr-o acţiune voluntarǎ a organului de comandǎ prevǎzut special pentru acest scop. Aceastǎ cerinţǎ este obligatorie: - în cazul repunerii în funcţiune a mecanismului de ridicat dupǎ o oprire, independent de cauza ei; - pentru comandarea oricǎrei modificǎri semnificative a condiţiilor de funcţionare. 7.4.2.4. Oprirea normalǎ Orice mecanism de ridicat trebuie sǎ fie prevǎzut cu un organ de comandǎ care sǎmitǎ oprirea completǎ în condiţii de securitate. Orice post de lucru trebuie prevǎzut cu un organ de comandǎ care sǎ permitǎ oprirea completǎ în condiţii de securitate. Orice post de lucru trebuie prevǎzut cu un organ de comandǎ care sǎ permitǎ oprirea, în funcţie de riscurile existente, a tuturor elementelor mobile ale mecanismului de ridicat, astfel încât acesta sǎ fie adus în stare de securitate. 7.4.2.5. Oprirea de urgenţǎ

Orice mecanism de ridicat trebuie prevǎzut cu unul sau mai multe dispozitive de oprire de urgenţǎ care permit evitarea situaţiilor periculoase, care riscǎ sǎ se producǎ iminent sau care sunt în curs de producere. Dupǎ ce înceteazǎ acţionarea comenzii de oprire de urgenţǎ, dupǎ ce s-a declanşatun ordin de oprire, acest ordin trebuie menţinut prin blocarea dispozitivului de oprire de urgenţǎ pânǎ la deblocarea acestuia.

7.4.2.6. Defectarea alimentǎrii cu energie Întreruperea, restabilirea dupǎ o întrerupere sau variaţia, oricare ar fi sensul, alimentǎrii cu energie a mecanismului de ridicat nu trebuie sǎ creeze situaţii periculoase. În mod special se va evita: - pornirea neaşteptatǎ; - împiedicarea opririi mecanismului de ridicat, în cazul în care comanda a fost deja datǎ; - împiedicarea opririi elementelor mobile; - ineficacitatea dispozitivelor de protecţie. 7.4.2.7. Separarea surselor de energie Mecanismele de ridicat trebuie sǎ fie prevǎzute cu dispozitive care sǎ permitǎ separarea acestora de oricare din surssele de alimentare cu energie. Aceste dispozitive trebuie sǎ fie indentificabile şi blocabile atunci când recuplarea lor reprezintǎ un pericol pentru persoanele expuse. 7.4.2.8. Rezistenţa mecanicǎ Mecansimele de ridicat trebuie sǎ poatǎ rezista la solicitǎrile la care sunt supuseîn timpul funcţionǎrii. Mecanismele de ridicat trebuie sǎ fie proiectate şi construite în aşa fel încât sǎ se evite defecţiunile datorate oboselii sau uzurii, având în vedere utilizarea prevǎzutǎ. Materialele folosite trebuie alese luându-se în considerare mediile de utilizare prevǎzute de fabricant, în special în ceea ce priveşte coroziunea, abraziunea, şocurile, fragilitatea la frig şi îmbǎtrânirea. Mecansimele de ridicat trebuie sǎ fie proiectate şi construite pentru a suporta suprasarcinile aplicate la probele statice, fǎrǎ a prezenta deformaţii permanente sau disfuncţii. Mecanismele de ridicat trebuie sǎ fie proiectate şi construite pentru a suporta probele dinamice. 7.4.2.9. Scripeţi, tamburi, lanţuri şi cabluri Diametrele scripeţilor. Ale tamburilor şi ale rolelor trebuie sǎ fie compatibile şi adecvate dimensiunilor cablurilor sau ale lanţurilor cu care pot fi echipate.

Tamburii şi rolele trebuie sǎ fie proiectate, construite şi instalate astfel încât cablurile sau lanţurile sǎ se poatǎ înfǎşura fǎrǎ a ieşi din locaşul prevǎzut. 7.4.2.10 Controlul mişcǎrilor Dispozitivele de control al mişcǎrilor trebuie sǎ acţioneze în vederea asigurǎrii securitǎţii mecanismului de ridicat pe care sunt instalate astfel: - mecanismele trebuie sǎ fie proiectate şi construite astfel încât sarcinile sǎ nu poatǎ devia în mod periculossau sǎ cadǎ liber pe neaşteptate sau când înceteazǎ acţiunea personalului manevrant; - elementele de prindere trebuie sǎ fie proiectate şi construite astfel încât sǎ se evite cǎderea neaşteptatǎ a sarcinilor. 7.4.3. Riscuri 7.4.3.1. Riscuri datorate energiei electrice Mecansimul de ridicat este alimentat cu energie electricǎ trebuie sǎ fie astfel proiectat, construit şi echipat încât sǎ previnǎ sau sǎ permitǎ prevenirea riscurilor de origine electricǎ. 7.4.3.2. Riscuri datorate energiilor, altele decât cele electrice Dacǎ mecanismul de ridicat este alimentat cu o sursǎ de energie diferitǎ de cea electricǎ ( hidraulicǎ sau pneumaticǎ) trebuie sǎ fie proiectat, construit şi echipat astfel încât sǎ se previnǎ toate riscurile care pot decurge din utilizarea acestor tipuri de energie. 7.4.3.3. Riscuri datorate sarcinilor manipulateB Poziţia postului de manevrare a mecanismului de ridicat trebuie sǎ permitǎ supravegherea traiectoriilor elementelor în mişcare pentru a evita posibilitatea lovirii persoanelor, obiectivelor din zona periculoasǎ şi deci ar prezenta un pericol. Mecansimul de ridicat trebuie sǎ fie proiectat şi executat astfel încǎt persoanele expuse în zona periculoasǎ sǎ nu fie lovite de sarcini. 7.4.3.4. Riscuri reziduale Dacǎ riscurile continuǎ sǎ persiste, cu toate mǎsurile luate sau dacǎ se prevede existenţa unor riscuri, fabricantul trebuie sǎ prevadǎ avertizǎri. Avertizǎrile trebuie sǎ utilizeze, de preferinţǎ, simboluri uşor de înţeles şi sǎ fie redactate în limba românǎ. 7.4.4. Marcarea Fiecare mecansim de ridicat trebuie sǎ aibǎ afişate lizibil şi inteligibil, astfel încât sǎ nu poatǎ fi şterse, urmǎtoarele:

-

numele fabricantului şi adresa lui; marcajul de conformitate şi anul de fabricaţie; identificarea seriei şi a tipului; parametrii de funcţionare.

Anexe Desenul tip de ansamblu + vederi (dacă este cazul) Concluziile raportului de expertiză a podului rulant de 16tf x 28m – pentru capitolul I – necesitatea proiectării unei traverse adecvate. Alte modele de traverse executate în firma S.C. PLAUR SERV S.R.L. – poze sau desenul tip de ansamblu – copie. Poze cu prinderea semifabricatelor precum şi cu teste cu suprasarcină executate la depozitul SILCOTUB S.A.

Bibliografie: 1. Creţu, Augustin: “Rezistenţa materialelor.”, Cluj-Napoca, Editura Mediamira, 2003 2. Alămoreanu, Mircea ş.a. : “ Maşini de ridicat – Organe specifice, mecanismele şi acţionarea maşinilor de ridicat.” Bucureşti, Editura Tehnică, 1996 * 3. * * “Cerinţe tehnice privind montarea, punerea în funcţiune, utilizarea, repararea şi verificarea tehnică a mecanismelor de ridicat”, Bucureşti , Monitorul Oficial al României nr. 317 bis – Partea I – Legi, decrete, hotărâri şi alte acte, Prescripţia tehnică R2-2003 – 14 martie 2003 4.