Разработка технологии восстановления прямобочных шлицевых валов

(4.11)

Вычисленное количество вертикальных электродов округляется в сторону увеличения до целого числа:

Рисунок 6.1 - Установка одиночного заземлителя в однослойном грунте.

ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ РАБОТЫ

Расчет затрат на конструкторскую разработку

Конструкторская разработка представляет собой роликовую матрицу для деформирования наплавленного слоя металла по шлицевой части шестерни ведущей конечной передачи трактора Т-40.

Внедрение этой сборочной единицы позволит снизить трудоёмкость и сократить время выполнения операции и восстановления вала в целом. Это, в свою очередь, уменьшит затраты на проведение капитального ремонта.

Для технико-экономической оценки предлагаемой конструкции необходимо оценить затраты на её изготовление, ожидаемую общую экономическую эффективность и срок окупаемости капитальных вложений [31].

Затраты на изготовление конструкции Сизг, руб, определяются по выражению

Сизг= Скд+Сод+Спд+Ссбн+Соп , (7.1)

где Скд - затраты на изготовление корпусных деталей, руб.;

Сод - затраты на изготовление оригинальных деталей, руб.;

Спд - затраты на покупные изделия, руб.;

Ссбн - полная заработная плата производственных рабочих, занятых на сборке изделия, руб.;

Соп - цеховые расходы на изготовление конструкции приспособления, руб.

В разработанной конструкции корпусные детали отсутствуют.

Затраты на изготовление оригинальных деталей Сод, рассчитывается по выражению

Сод = Спрн+ См , (7.2)

где Спрн - полная заработная плата производственных рабочих, занятых на изготовлении оригинальных деталей, руб.;

См - стоимость материала заготовок для изготовления деталей, руб./кг.

Полная заработная плата рассчитывается по выражению

Спрн = Спр+ Сд+ Ссоц , (7.3)

где Спр и Сд - основная и дополнительная заработная плата производственных рабочих, руб.;

Ссоц - начисления на единый социальный налог, руб.

Основная заработная плата производственных рабочих Спр, рассчитывается по выражению

Спр = tср·Сч·Кд , (7.4)

где tср - средняя трудоёмкость изготовления отдельных оригинальных деталей, чел.-ч [33];

Сч - часовая тарифная ставка рабочих, исчисляемая по среднему разряду, принимаем Сч = 16,68 руб.;

Кд - коэффициент учитывающий доплаты к основной заработанной плате, принимаем Кд = 1,03.

Дополнительная заработная плата производственных рабочих рассчитывается по выражению

Сд = 5 · Спр/100 , (7.5)

Начисление единого социального налога рассчитывается по выражению

Ссоц = Rсоц· Спр/100 , (7.6)

где Rсоц - отчисления на единый социальный налог, руб.

Отчисления на единый социальный налог рассчитывается по выражению

Rсоц = Rпф+ Rсс+ Rнс+ Rмс , (7.7)

где Rпф - отчисления в пенсионный фонд, 28%;

Rсс - отчисление на социальное страхование, 4%;

Rнс - отчисление на страхование от несчастных случаев, 1,1%;

Rмс - отчисление на медицинское страхование, 3,6%.

Стоимость материала заготовок для производства оригинальных деталей рассчитывается по выражению

См = Сз · Qз , (7.8)

где Сз - цена 1 кг материала заготовки, руб.[32];

Qз - масса заготовки, кг (по чертежам).

Цеховые расходы на изготовление приспособления принимаем постоянными и в расчётах не учитываем.

Учитывая вышеизложенные допущения, выражение для расчёта затрат на изготовление приспособления принимает вид

Сизг= Спр+ Сд+ Ссоц+ См+ Спд+ Ссбн , (7.9)

Результаты расчёта затрат на изготовление оригинальных деталей приведены в таблице 7.1

Таблица 7.1 - Смета на изготовление оригинальных деталей

Наименование детали	Количество, шт.	tср, чел.-ч	Сч, руб.	Кд	Спр, руб.	Сд, руб.	Ссоц, руб.	Сз, руб.	Qз, кг.	См, руб.	Сод, руб.
Диск	1	1,2	16,68	1,03	20,6	1,0	7,6	10,0	5,2	52	81,2
Кронштейн дисковый	2	0,9	16,68	1,03	15,5	0,8	5,7	8,0	2,5	40	62,0
Основание	2	0,5	16,68	1,03	8,6	0,4	3,2	8,0	2,0	32	44,2
Державка	4	1,2	16,68	1,03	20,6	1,0	7,6	8,0	1,0	32	61,2
Ролик	2	0,9	16,68	1,03	15,5	0,8	5,7	15,0	1,0	30	52,0
Ось	2	0,5	16,68	1,03	8,6	0,4	3,2	8,0	1,3	20,8	33,0
Клин	4	1,0	16,68	1,03	17,2	0,9	6,3	12,0	0,5	24	48,4
Накладка	4	0,8	16,68	1,03	13,7	0,7	5,0	8,0	0,4	12,8	32,2
Итого	414,2

Результаты расчёта затрат на покупные детали приведены в таблице 7.2

Таблица 7.2 - Смета на покупные детали

Наименование изделия	Количество, шт.	ГОСТ	Цена, руб.	Скд, руб.
Болт М18Ч50	4	7805-70	8	32
Гайка М18	4	5927-70	6	24
Винт М18Ч45	8	11738-84	12	96
Итого	152

Полная заработная плата производственных рабочих, занятых на сборке, рассчитывается по выражению

Ссбн = Ссб+ Сдсб+ Ссоц,сб , (7.10)

где Ссб - основная заработная плата производственных рабочих, занятых на сборке, руб.;

Сдсб - дополнительная заработная плата производственных рабочих, занятых на сборке, руб.;

Ссоц,сб - единый социальный налог, руб.

Основная заработная плата производственных рабочих, занятых на сборке, рассчитывается по выражению

Ссб = Тсб·Сч·Кд , (7.11)

где Тсб - трудоёмкость сборки, чел.-ч [33].

Трудоёмкость сборки рассчитывается по выражению

Тсб = Кс · tсб , (7.12)

где Кс - коэффициент, учитывающий соотношение между полным и оперативным временем сборки, принимаем Кс=1,08;

tсб - суммарная трудоёмкость сборки составных частей конструкции, чел.-ч, по данным завода принимаем tсб = 1чел.-ч.

Полная заработная плата производственных рабочих, занятых на сборке, равна

Ссбн = 1,08·1·16,68·1,03+(5·1,08·1·16,68·1,03/100)+36,7·1,08·1·16,68·1,03/100 = = 27руб.

Суммарные затраты на изготовление приспособления равны

Сизг = 414 + 27 + 152 = 593 руб.

Полные затраты на изготовление матрицы рассчитываются по выражению

З = Сизг + Кдоп , (7.13)

где Кдоп - общехозяйственные накладные расходы.

Общехозяйственные накладные расходы рассчитываются по выражению

Кдоп = Rох · Спр/100 , (7.14)

где Rох - доля общехозяйственных накладных расходов, %, Rох=12,5%.

Полные затраты на изготовление равны

З = 593 + 12,5 · 120/100 = 608 руб.

Технико-экономические показатели проектируемой технологии

В дипломной работе предлагается способ восстановления зубьев шлицевых валов по совмещенной технологии, которая предполагает автоматическую наплавку под флюсом с последующим пластическим деформированием.

Для определения экономической целесообразности внедрения предполагаемого способа восстановления проводится расчет экономических показателей, и сравнивается с показателями процесса восстановления зубьев шлицевых валов вибродуговой наплавкой в среде углекислого газа - наиболее распространенный способ, применяемый в практике.

Также особый интерес имеет определение коэффициента долговечности восстановленного вала.

В качестве коэффициента долговечности рассматривается коэффициент относительной износостойкости, представляющий собой отношение величины износа зубьев нового вала к величине износа зубьев восстановленного вала при одинаковом числе циклов нагружения.

, (7.15)

где Н - величина износа зубьев нового вала;

В - величина износа зубьев восстановленного вала.

Средняя величина коэффициента относительной износостойкости зубьев шлицевого вала с внедрением предлагаемой совмещенной технологией равна 1,0 (по данным ЧГАУ).

Расчет экономической эффективности производится по следующим показателям [31].

Годовая экономия

(7.16)

где - себестоимость восстановления шлицевого вала по сравнительной технологии, руб.;

- себестоимость восстановления шлицевого вала по предлагаемой технологии, руб.;

- годовая программа восстановления шлицевых валов, шт. (для сравнительных расчетов принимается шт.)

При выборе оптимального варианта определяются минимальные приведенные затраты

(7.17)

где - приведенные затраты по предполагаемой и сравнительной технологии, тыс. руб.;

- себестоимость восстановления вала, тыс. руб.;

- нормативный коэффициент сравнительной экономической эффективности капитальных вложений, ;

- капитальные удельные затраты по предлагаемой технологии, тыс. руб./шт.;

- капитальные удельные затраты по сравниваемой технологии, тыс. руб./шт.

Годовой экономический эффект определяется по формуле

, (7.18)

Капитальные вложения представлены в таблице 7.3, которые определяются по перечню оборудования в двух сравниваемых технологиях.

Таблица 7.3 - Перечень и стоимость оборудования [32]

Совмещенная технология наплавки с пластическим деформированием	Вибродуговая наплавка в среде углекислого газа
Виды оборудования	Количество, шт.	Цена 1шт., тыс. руб.	Сумма, тыс. руб.	Виды оборудования	Количество, шт.	Цена 1шт., тыс. руб.	Сумма, тыс. руб.
1	2	3	4	5	6	7	8
1. Станок токарно-винторезный 1К62	1	180	180	1. Станок токарно-винторезный 1К62	1	180	180
2. Наплавочная установка УМН-6	1	90	90	2. Наплавочная установка УМН-6	1	90	90
3. Станок круглошлишовальный 3Е12	1	310	310	3. Станок круглошлишовальный 3Е12	1	310	310
4. Станок шлицешлифовальный 3541	1	450	450	4. Станок шлицефрезерный 5350А	1	210	210
5. Установка наплавочная	1	105,7	105,7	5. Установка ТВЧ	1	65	65
				6. Станок шлицешлифовальный 3541	1	450	450
Итого	1135,7	Итого	1305
Дополнительные затраты: снабженческие затраты 17% транспортные затраты 7%	193,1 79,5	Дополнительные затраты: снабженческие затраты 17% транспортные затраты 7%	221,8 91,35
Всего	1408,5	Всего	1618,15

Таким образом, капитальные вложения по предлагаемому варианту составляют КП = 1408,5 тыс. руб., а по сравнительному варианту КС = 1618,1 тыс. руб.

Себестоимость восстановления вала определяется по формуле

(7.19)

где - заработная плата с начислениями;

- затраты на приобретение ремфонда.

Остаточная цена изношенного шлицевого вала принята равной цене металлолома - 4,0 тыс. руб./т.

- затраты на материалы, используемые при восстановлении [32]:

- проволока НП 65Г - 16,9 тыс. руб./т.;

- флюс АН-60 - 14,8 тыс. руб./т.;

А - амортизационные отчисления;

Н - накладные расходы (Н = 150% от ) [31].

Для предлагаемой технологии руб./шт.

Для сравниваемой технологии руб./шт.

Заработная плата с начислениями рассчитывается по формуле

(7.20)

где - часовая тарифная ставка, руб./ч;

- штучное время выполнения операции, ч (Приложение А);

К - начисление на заработную плату (К = 1,47).

Затраты на приобретение одной единицы ремфонда рассчитываются как произведение цены металлолома и массы одного вала. При массе одного вала равной 3,102 кг.

руб.

Амортизационные отчисления рассчитываются по формуле

, (7.21)

где Б - балансовая стоимость (таблица 7.1), руб.;

а - норма амортизационных отчислений (а = 7%);

N - годовая программа (N = 1000 шт.).

Амортизационные отчисления по формуле (7.21) будут составлять:

- по проектируемой технологии

руб./шт.

- по базовой технологии

руб./шт.

Затраты на оплату труда и материалов по проектируемой и базовой технологии представлены в таблице 7.4.

Расчет себестоимости восстановленного вала - по проектируемой технологии

руб./шт.;

- по базовой технологии

руб./шт.

По формуле (7.2) определяем годовую экономию

руб.

Таблица 7.4 - Затраты на оплату труда [31, 32]

Наименование операции	Разряд работ	, ч	, руб./ч	, руб.	, руб.
Проектируемый процесс
Промывка	2	0,008	11,85	0,09	2,43 0,54
Дефектация	5	0,035	12,50	0,44
Токарная	3	0,012	16,75	0,20
Наплавочная с формообразованием	5	0,085	20,10	1,71
Наплавочная	4	0,055	18,20	1,00
Шлифовальная	5	0,060	20,10	1,21
Шлицешлифовальная	5	0,150	20,10	3,01
Промывка	2	0,008	11,85	0,09
Контрольная	5	0,050	12,50	0,62
Итого		0,463		8,37	2,97
Всего с учетом начислений на заработную плату - 47%	12,30
Базовый процесс
Промывка	2	0,008	11,85	0,09	6,58 0,24
Дефектация	5	0,035	12,50	0,44
Токарная	3	0,012	16,75	0,20
Наплавка в среде пара	4	0,100	18,20	1,83
Наплавочная	4	0,055	18,20	1,00
Слесарная	2	0,005	10,12	0,05
Токарная	3	0,029	16,75	0,48
Шлицефрезерная	4	0,116	18,20	2,11
Термическая	6	0,335	23,45	7,87
Шлифовальная	5	0,060	20,10	1,21
Шлицешлифовальная	5	0,150	20,10	3,01
Промывка	2	0,008	11,85	0,09
Контрольная	5	0,050	12,50	0,62
Итого		0,963		19,00	6,82
Всего с учетом начислений на заработную плату - 47%	27,93

Тогда приведенные затраты составляют - по проектируемой технологии

тыс. руб.

- по базовой технологии

тыс. руб.

По формуле (7.18) определяем годовой экономический эффект

тыс. руб.

Технико-экономические показатели представлены в таблице 7.5

Таблица 7.5 - Основные технико-экономические показатели

Показатели	Техпроцесс
	Проектируемый	Базовый
Трудоемкость восстановления, чел.-ч/шт.	0,463	0,963
Капиталовложения, тыс. руб.	1408,5	1618,2
Себестоимость восстановления, руб./шт. в том числе: заработная плата, руб./шт. затраты на материал, руб./шт. амортизационные отчисления, руб./шт. накладные расходы, руб./шт.	144,7 12,3 3,0 98,6 18,5	218,5 27,93 6,8 113,3 41,9
Годовая экономия, тыс. руб.	73,8
Экономический эффект, тыс. руб.	105,2

Таким образом, при сравнении двух технологических процессов автоматическая наплавка под флюсом с последующим формообразованием является более эффективна, так как приведенные затраты проектируемого способа восстановления составляют 356,0 тыс. руб., тогда как по базовому варианту они равны 461,2 тыс.руб., что в 1,3 раза больше. Годовая экономия по проекту составляет 73,8 тыс. руб., экономический эффект в размере 105,2 тыс. руб.

ЛИТЕРАТУРА

Воловик Е.Л. Справочник по восстановлению деталей. - М.: Колос, 1981. - 351 с.

Гавриленко В.А. Основы теории эвольвентной зубчатой передачи. - М.: Машиностроение, 1969. - 563 с.

Гаврилов Н.П. Исследование возможности и целесообразности ремонта шлицевых валов высокой твердости тракторных коробок передач.: Автореферат диссертации на соискание учетной степени КТН. Челябинск, 1967.

Глухарев Е.Г., Зубарев Н.И., Зубчатые шлицевые соединения. 2-е изд. перераб. и доп. - Л.: Машиностроение, 1983. - 270 с.

Голованов Н.Ф., Гинзбург Е. Г., Фирун Н. Б. Зубчатые и червячные передачи. - Л.: Машиностроение, 1967.

Левитский И. С. Организация ремонта и проектирование сельскохозяйственных ремонтных предприятий. - М., Колос, 1969.

Огнев И.Г. Технологический процесс восстановления внутренних шлицевых поверхностей местным пластическим деформированием. Автореф. дис. канд. техн. наук. - Челябинск, 1991.

Серый И.С. Основы взаимозаменяемости и технические изменения. - М., Колос, 1966.

Скундин Г. И., Никитин В.Н. Шлицевые соединения. - М.: Машиностроение, 1981. - 128 с.

Техническое обслуживание и ремонт машин в сельском хозяйстве/ В.И. Черноиванов, В.В. Бледных, А.Э. Северный и др.; Под ред. В. И. Филлер В. Введение в теорию вероятности и ее приложения. Т.1. - М.: Мир, 1984. - 528 с.

Чернавский С.А., Снесарев Г.А., Козинцев Б.С., Проектирование механических передач. - М.: Машиностроение, 1984. - 115 с.