|  Исследование валикокольцевых механизмов |
12
600 об/мин
Уточняем скорость круга по принятым оборотам:
=26,4
м/сек
4)
Определение
частоты вращения изделия
300
об/мин [17, с.224]
5)
Определение
поперечной подачи
0,3
мм/мин
6)
Определение
основного времени
=0,0467
мин.
7)
Определение
эффективной мощности при врезном шлифовании
,
кВт
=0,36
r = 0,35
у =
0,4
q = 0.3
z = 0
=0.835
кВт
где =1,413
м/мин
8)
Потребная
мощность электродвигателя
=0,98 кВт
Фактическая
мощность станка N = 3 кВт.
Станок
обеспечивает требуемую мощность.
III.Алмазное выглаживание
1)
Расчет
длины рабочего хода
6
+ 1 = 7 мм
2)
Выбор
радиуса рабочей поверхности алмазного инструмента
Для стали ШХ 15 рекомендуется R = 1,5 мм
3)
Назначение
усилия выглаживания
Р = 15
кг
4)
Назначение
подачи на оборот шпинделя
Принимаем S0 = 0,08 мм/об
5)
Назначение
скорости выглаживания
Принимаем V = 200 м/мин
=1158
об/мин
Принимаем n = 1 000 об/мин по паспорту станка
Скорректированная скорость:
=172,7
м/мин
6)
Расчет
основного машинного времени обработки:
=0,088
мин
Для шлифовальной:
Для токарной и
выглаживающей:
где Тп-з
– подготовительно-заключительное время
n – количество деталей в
партии
То – основное время
Ту.с. – время на установку и
снятие детали,
Тз.о. – время на закрепление и
открепление детали,
Туп. – время на измерение детали,
Тоб. – время на обслуживание
рабочего места,
Ттех. – время на техническое
обслуживание рабочего места,
Торг. – время на организационное
обслуживание рабочего места,
п – размер партии, п = 662
шт.
Составляющие
штучно-калькуляционного времени определены по [18].
Результаты
сведены в табл. 21.
Таблица
21.
Технические нормы времени по операции
|
|
Нормирование операции
|
То
|
Тв
|
Топ
|
Тоб
|
Тот
|
Тшт
|
Тп-з
|
n
|
Тш-к
|
|
Ту.с. + Тз.о.
|
Туп
|
Тиз
|
Ттех
|
Торг
|
|
Токарная
|
0,306
|
0,726
|
0,4
|
0,44
|
1,872
|
0,008
|
0,022
|
0,094
|
1,996
|
12
|
66
|
2,01
|
|
Шлифовальная
|
0,0467
|
0,363
|
0,18
|
0,351
|
0,94
|
0,0176
|
0,0176
|
0,0176
|
0,975
|
11
|
66
|
0,99
|
|
Выглаживающая
|
0,088
|
0,363
|
0,17
|
0,12
|
0,741
|
0,002
|
0,007
|
0,031
|
0,781
|
12
|
662
|
0,799
|
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.
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
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.
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.
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.
Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8
|
© 2009 Все права защищены.
Наверх