|
|
3.8. Расчет технологической операции на точность
Операция получения сферы.
Заданная точность обработки будет обеспечена в том случае, если погрешности, возникающие при обработке детали не превысят допускаемых отклонений, т.е. если , где
- суммарная погрешность для каждого выдерживаемого размера,
- допускаемое отклонение выполняемого размера.
(46)
где - погрешность установки детали в приспособлении,
- погрешность настройки станка,
- погрешность обработки,
= 0,033 мм (подробнее расчет погрешности установки см. в расчете припусков).
Используем динамическую настройку станка.
Погрешность динамической настройки:
- смещение центра группирования размеров пробных деталей относительно середины поля рассеивания размеров.
,
где m – количество пробных деталей.
По [10, с.126] =12 мкм
По [10, с.128] = 4 мкм
По [10, с.129] = 6 мкм
=9 мкм
Погрешность обработки является функцией большого числа факторов. Рассчитать погрешность обработки затруднительно, поэтому при выполнении проектно-точностных расчетов величина этой погрешности принимается как некоторая часть средней экономической точности обработки .
к2 = 0,5
= 30
=15 мкм
= 33 + 9 + 15 = 57 мкм
57 < 60
Следовательно, точность обработки будет обеспечена.
3.9. Необходимое количество оборудования по операциям, коэффициенты его загрузки, использование по основному времени и по мощности
Такт выпуска изделия:
= 0,719 мин/шт
Расчеты сведем в табл. 22.
Таблица 22.
К расчету количества оборудования
Операции
Тш-к
То
mр
mпр
Чз
Чо
Nпр
Nст
Чм
Токарная
2,014
0,306
2,80
3
0,93
0,15
0,6
4
0,15
Шлифовальная
0,992
0,0467
1,38
2
0,69
0,05
0,98
3
0,33
Выглаживающая
0,799
0,088
1,11
2
0,56
0,11
-
4
-
Чз. ср = 0,73
Чо. ср = 0,10
Чм. ср = 0,24
3.10. Окончательный расчет себестоимости детали
Операция 005. Токарная
Станок 1Е61М.
Сп-з = 183,516 руб/час (см. технико-экономическое обоснование выбранного маршрута обработки).
Тш-к = 2,014 мин.
Операция 010. Шлифовальная.
Станок 3А227.
Сп-з = 235,883 руб/час
Тш-к = 0,992 мин.
Операция 015. Выглаживающая.
Станок 1Е61М
Сп-з = 183,516 руб/час
Тш-к = 0,799 мин.
Себестоимость детали:
С =
Экономический эффект на программу выпуска:
IV. Экономическая часть
4.1. Введение
При работе механизма раскладки по схеме вал-ролики (US) наблюдается так называемое геометрическое скольжение в точках контакта из-за некоторого линейного контакта роликов и вала, которое уменьшается по мере увеличения угла разворота В роликов. Геометрическое скольжение ограничивает частоту вращения вала раскладчика, а значит и рабочую скорость движения кабеля из-за повышенного износа контактирующих частей и нагрева деталей передачи. Геометрическое скольжение вызывает также частичную потерю передаваемой мощности.
Замена механизма раскладки по схеме вал-ролики механизмом по схеме вал-кольца позволяет увеличить частоту вращения вала раскладчика, а значит и рабочую скорость движения кабеля, т.к. контакт в точках соприкосновения колец и вала точечный, что практически исключает геометрическое скольжение.
Таким образом, рабочая скорость движения кабеля при использовании раскладчика по схеме вал-ролики может быть повышена до при использовании раскладчика по схеме вал-кольца.
4.2. Исходные данные
Жила кабеля – сечение 95 мм2, 10 кВ;
Стоимость жилы кабеля – 40 000 руб. км
Фактическая скорость движения жилы:
- при использовании раскладчика по схеме вал-ролики - ;
- при использовании раскладчика по схеме вал-кольца - .
Ручное время на 1 км жилы – 78,48 мин.
Стоимость раскладчика по схеме вал-ролики – 42 160 руб.;
Стоимость раскладчика по схеме вал-кольца – 64 294 руб.
4.3. Калькуляция технологической себестоимости изделия
Годовая программа выпуска изделия
Определим годовую программу выпуска изделия по двум вариантам: при использовании раскладчика по схеме вал-ролики (US) и при использовании раскладчика по схеме вал-кольца (BRD).
(№ формулы)
- эффективный фонд времени в год при трехмерной работе =5 730 час;
- выпуск продукции в час;
,
где В – норма выработки в смену;
,
где - эффективный фонд времени в смену, =480 мин.
tШТ – штучное время на 1 км. изделия,
При использовании раскладчика по схеме вал-ролики (US):
мин.
мин.
Норма выработки в смену:
км
км
км
При использовании раскладчика по схеме вал-кольца (BRD):
мин.
мин.
Норма выработки в смену:
км
км
км
Амортизация оборудования
Амортизация оборудования на 1 км изделия:
(№ формулы)
ЦМ – оптовая цена машины, руб.
КТ.З. – коэффициент, учитывающий транспортные расходы, КТ.З. = 1,08
КМ - коэффициент, учитывающий затраты на монтаж, КМ = 1,1
Кф - коэффициент, учитывающий затраты на фундамент, Кф = 1,01
Nb – норма амортизации на восстановление, Nb = 15%
Вгод – годовой выпуск продукции
=3,9624 руб/км
=5,4687 руб/км
Затраты на силовую энергию
, (№ формулы)
где ЦЭ – стоимость 1 кВт*ч, ЦЭ =0,62 руб.
Nу – мощность установленного двигателя, Nу = 22 кВт
КМ – коэффициент загрузки по мощности, КМ = 0,9
КВР – коэффициент загрузки по времени, КВР = 0,85
КОД – коэффициент одновременности, КОД = 1
КW – коэффициент, учитывающий потери электроэнергии в сети, КW = 1,05
Ч - КПД электродвигателя, Ч = 0,75
tМАШ – машинное время на 1 км изделия
=14,6084*1,6835=24,5932 руб/км
=14,6084*1,4005=20,4591 руб/км
Заработная плата основным рабочим
(№ формулы)
Счас – часовая тарифная ставка изолировщика, Счас = 25 руб.
Кд – коэффициент доплаты, Кд = 1,55
tШТ – штучное время на 1 км. изделия
= 115,92 руб./км
= 104.95 руб./км
Топливо и энергия на технические нужды
, (№ формулы)
где
Счас – часовая тарифная ставка изолировщика, Счас = 25 руб.
tШТ – штучное время на 1 км. изделия
- величина расходов на топливо и энергия на технические нужды, = 102,88 %
= 0,7694руб./км
= 0,6966руб./км
Ремонт, содержание и эксплуатация оборудования
, (№ формулы)
где
Счас – часовая тарифная ставка изолировщика, Счас = 25 руб.
tШТ – штучное время на 1 км. изделия
- величина расходов на ремонт, содержание и эксплуатацию оборудования, = 425,27 %
= 3,1804 руб./км
= 2,8796 руб./км
Общецеховые затраты
, (№ формулы)
где
Счас – часовая тарифная ставка изолировщика, Счас = 25 руб.
tШТ – штучное время на 1 км. изделия
- величина общецеховых затрат, = 155,19 %
= 1,1606 руб./км
= 1,0508 руб./км
Общезаводские затраты
, (№ формулы)
где
Счас – часовая тарифная ставка изолировщика, Счас = 25 руб.
tШТ – штучное время на 1 км. изделия
- величина общезаводских затрат, = 193,7 %
= 1,4486 руб./км
= 1,3116 руб./км
Определение технологической себестоимости изделия и экономический эффект от внедрения другого механизма раскладки
= 3,9624 + 24,5932 + 115,92 + 0,7694 + 3,18404 + 1,1606 + 1,4486 = 151,03824 руб./км
= 5,4687 + 20,4591 + 104,95 + 0,6966 + 2,8796 + 1,0508+ 1,3116 = 136,8164 руб./км
Годовой экономический эффект:
= (151,03824 – 136,8164)*2116 – 0,15 (64294 – 42 160) = 30093,41344- 3320,1 = 26773,3134 руб.
Прибыль от выпуска дополнительной продукции:
=(2116-1915)*40 000 * 12/100 = 964 800 руб.
Общий экономический эффект от замены раскладчика по схеме вал-ролики раскладчиком по схеме вал-кольца:
= 964 800 + 26773,3134 = 991573,3134 руб.
Срок окупаемости:
= 0,73 года
Таким образом, применение раскладчика по схеме вал-кольца для раскладки жилы кабеля «95-10 скрученный комбинированный» экономически более целесообразно, чем раскладчика по схеме вал-ролики.
V. ОХРАНА ТРУДА
5.1. Анализ вредных и опасных производственных факторов.
В соответствии с ГОСТ 12.0.003-74 вредные и опасные производственные факторы подразделяются по своему действию на следующие группы: физические, химические, биологические, психофизические.
5.1.1. Физически опасными и вредными производственными факторами в нашем случае могут служить движущиеся машины и механизмы; подвижные части производственного оборудования; передвигающиеся изделия, заготовки, материалы, разрушающиеся конструкции.
Процесс раскладки провода производится на сравнительно большой по габаритам машине и сопровождается движением массивных её узлов, а также высокой линейной скоростью провода. В процессе работы могут происходить поломки отдельных частей машины, от которых человек может получить травмы различной степени тяжести, увечья, а порой смертельный исход. При раскладке провода, в случае не согласованности вращательного и поступательного движений, либо выходе из строя тормозного или предохранительного устройств, может произойти обрыв изделия, при вращении последнего, человек также может получить травму.
В ходе производственного процесса может происходить изменение давления, температуры, влажности и подвижности воздуха, которые могут за собой повлечь ухудшение состояния здоровья, появляется сонливость, утомляемость, вялость, нарушается кровообращение и нормальная работа клеток организма.
5.1.2. Химические опасные и вредные производственные факторы.
В процессе раскладки может происходить завихрение потоков воздуха, при этом увеличивается концентрация частиц пыли в воздухе. Пыль через органы дыхания, кожные покровы и слизистые оболочки проникает в организм человека и может повлечь раздражающее действие. Также неблагоприятным воздействием могут обладать различные присадки, применяемые в механизме. В результате взаимодействия рабочего с рабочей средой может быть вызван воспалительный процесс на кожном покрове человека, а так же аллергические реакции.
5.1.3. Биологические опасные и вредные производственные факторы.
Пыль в своем составе может содержать патогенные микроорганизмы (бактерии, вирусы), которые могут оказать отрицательное действие на организм, вызывая кашель, тошноту, рвоту, отравления или в худшем случае хронические заболевания. Также источниками болезнетворных микроорганизмов и бактерий является грязное оборудование, грязное помещение, не стираная спецодежда. При попадании на кожный покров бактерии приводят к дерматологическим заболеваниям, попадание в глаза приводит к поражению слизистых оболочек, что может привести к потере зрения.
5.1.4. Психофизические опасные и вредные производственные факторы.
При намотке провода нужно четко следить за всеми узлами машины, чтобы избежать аварий, несчастных случаев или больших перерывов в работе. В связи с этим человек испытывает нервно–психические перегрузки, у него возникает умственное перенапряжение, эмоциональные перегрузки, поэтому в процессе работы нужно делать небольшие перерывы на отдых.
При правильном соблюдении правил техники безопасности человек ограждает себя и окружающих от травматизма, хронических заболеваний, а также способствует росту производительности труда.
5.2 Мероприятия по защите работающих от воздействия вредных и опасных факторов.
5.2.1. Мероприятия по технике безопастности направленные на предупреждение несчастных случаев.
В соответствии с ГОСТ 12.2.003—91 «ССБТ. Оборудование производственное. Общие требования безопасности» производственное оборудование должно обеспечивать требования безопасности при монтаже (демонтаже), вводе в эксплуатацию и эксплуатации как в случае автономного использования, так и в составе технологических комплексов, при соблюдении требований (условий, правил), предусмотренных эксплуатационной документацией.
Все движущиеся части, если они являются источниками опасности, надежно ограждаются. Съемные, откидные и раздвижные ограждения рабочих органов, а также открывающиеся дверцы, крышки, щитки снабжаются запорами, исключающими их случайное снятие и открывание (замки, снятие при помощи инструмента и др.); при необходимости предусматриваются блокировки, обеспечивающие прекращение рабочего процесса при съеме или открывании ограждения.
5.2.2. Санитарно- гигиенические мероприятия.
Для создания требуемых параметров микроклимата в производственном помещении применяют вентиляцию (СНиП 2.04.05-91), а также различные отопительные устройства. В цехе используется общеобменная система вентиляции. Она состоит из естественной и механической приточно- вытяжной вентиляции. Для защиты людей от переохлаждения в холодное время года в дверных проемах и воротах устраивают воздушно- тепловые завесы, а в помещениях используют водяную систему отопления.
5.2.3. Организационно профилактические мероприятия
Важным направлением обеспечения безопасности труда является профессиональный отбор. С точки зрения обеспечения безопасности труда, определяющим элементом профессионального отбора, является выявление профессиональной пригодности, то есть установление соответствия между психофизиологическими особенностями организма человека, принимаемого на работу, и требованиями, предъявляемыми ему выбранной профессии.
Инструктаж и проверку знаний по охране труда проводят ежеквартально.
К выполнению работ допускаются лица прошедшие предварительный медицинский осмотр. Повторный медицинский осмотр проводится раз в год.
Все рабочие проходят обучение в соответствии с требованиями ГОСТ12.0.004-90 ССБТ. Организация обучения работающих безопасности труда. Общие положения.
5.3 Защитная блокировка.
Предохранительные защитные средства предназначены для автоматического отключения агрегатов и машин при отклонении какого-либо параметра, характеризующего режим работы оборудования, за пределы допустимых значений. Таким образом, при аварийных режимах (увеличении давления, температуры, рабочих скоростей, силы тока, крутящих моментов и т. п.) исключается возможность взрывов, поломок, воспламенений. В соответствии с ГОСТ 12.4.125—83 предохранительные устройства по характеру действия бывают блокировочными и ограничительными.
Блокировочные устройства по принципу действия подразделяют на механические, электронные, электрические, электромагнитные, пневматические, гидравлические, оптические, магнитные и комбинированные.
Ограничительные устройства по конструктивному исполнению подразделяют на муфты, штифты, клапаны, шпонки, мембраны, пружины, сильфоны и шайбы.
Блокировочные устройства препятствуют проникновению человека в опасную зону либо во время пребывания его в этой зоне устраняют опасный фактор.
Особенно большое значение этим видам средств защиты придается на рабочих местах агрегатов и машин, не имеющих ограждений а также там, где работа может вестись при снятом или открытом ограждении.
Механическая блокировка представляет собой систему, обеспечивающую связь между ограждением и тормозным (пусковым) устройством. При снятом ограждении агрегат невозможно растормозить, а следовательно, и пустить его в ход (рис.22).
Электрическую блокировку применяют на электроустановках с напряжением от 500 В и выше, а также на различных видах технологического оборудования с электроприводом. Она обеспечивает включение оборудования только при наличии ограждения. Электромагнитную (радиочастотную) блокировку применяют для предотвращения
Рис. 22 Схема механической блокировки: попадания человека в опасную
1- ограждение; 2- рычаг тормоза; 3- запорная зону.
планка; 4-направляющая
Если это происходит, высокочастотный генератор подает импульс тока к электромагнитному усилителю и поляризованному реле. Контакты электромагнитного реле обесточивают схему магнитного пускателя, что обеспечивает электромагнитное торможение привода за десятые доли секунды. Аналогично работает магнитная блокировка, использующая постоянное магнитное поле.
Оптическая блокировка находит применение в кузнечно-прессовых и механических цехах машиностроительных заводов. Световой луч, попадающий на фотоэлемент, обеспечивает постоянное протекание тока в обмотке блокировочного электромагнита. Если в момент нажатия педали в рабочей (опасной) зоне штампа окажется рука рабочего, падение светового тока на фотоэлемент прекращается, обмотки блокировочного магнита обесточиваются, его якорь под действием пружины выдвигается и включение пресса педалью становится невозможным (рис.23)
Рис. 23. Защитная блокировка (фотоэлектрическая):
1- освещаемый элемент; 2- источник света с линзами; 3- двухступенчатое реле (в нем катушка высокочувствительного поляризационного реле первой ступени отрегулирована так, что протекающий при освещении фотоэлемента ток вызывает размыкание выходных контактов реле и удерживает их в таком положении, пока фотоэлемент освещен; к выходным контактам этого реле подключена цепь катушки электромагнитного реле второй ступени); 4- исполнительный механизм, цепь электромагнита которого подключена к выходным контактам реле; 5- подвижные упоры; 6- сигнальная лампа; 7- трансформатор; 8- выпрямитель.
Электронную (радиационную) блокировку применяют для защиты опасных зон на прессах, гильотинных ножницах и других видах технологического оборудования, применяемого в машиностроении (рис. 24).
Излучение, направленное от источника 5, улавливается трубками
Гейгера 1. Они воздействуют на тиратронную лампу 2, от которой приводится в действие контрольное реле 3. Контакты реле либо включают, либо разрывают цепь управления, либо воздействуют на пусковое устройство. Контрольное реле 4 работает при нарушении системы блокировки, когда трубки Гейгера не работают в течение 20 с.
Рис. 24. Электронная (радиационная) блокировка
Пневматическая схема блокировки широко применяется в агрегатах, где рабочие тела находятся под повышенным давлением: турбинах, компрессорах, воздуходувках и т. д. Ее основным преимуществом является малая инерционность. На рис. 25. приведена принципиальная схема пневматической блокировки. Аналогична по принципу действия гидравлическая блокировка.
Рис. 25. Схема пневматической блокировки:
1- реле давления; 2- запорное устройство; 3- электромагнит
В нашем случае целесообразно применить электрическую блокировку. При открывании защитного ограждения электрическая цепь машины прерывается, тем самым останавливается технологический процесс.
При использовании материалов активная ссылка на источник обязательна.