Проект комплексной механизации грузоподъёмных работ на участке цеха по сборке модульного здания БК – 256 ООО "Модуль"
Обоснование выбора универсальной строительной ячейки цеха, транспортирующих машин и тары. Проектные расчёты специальной грузозахватной траверсы для перегрузки модульного здания с места монтажа на треллер. Основные аспекты безопасной работы в цехе.
Рубрика | Производство и технологии |
Вид | дипломная работа |
Язык | русский |
Дата добавления | 24.04.2010 |
Размер файла | 1,4 M |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Рисунок 24. Захват стропового ГУ с дистанционной зацепкой и отделкой.
При производстве стропальных работ могут применяться закладные пальцы, что сокращает время зачаливания и повышает удобство эксплуатации.
С целью повышения производительности и безопасности производства строповочных работ применяется дистанционная или автоматическая зацепка и отцепка захватных органов стропов. В простых устройствах этого типа захватывающий орган (крюк) поворачивается с помощью рычага или канатика при ослабленных стропах. Несколько сложнее конструкция крюкового захвата с дистанционной расстроповкой технологического оборудования строительных конструкций и других грузов, представленная на рисунок 24.
Перекрытый постоянно рогом крюка 1 зев под действием пружины 2 раскрывается при повороте рукоятки 3 натяжением расcтроповочного шнура 4. Скоба 5 на обойме 6 обеспечивает оптимальный угол между расстроповочным шнуром и рукоятью при её горизонтальном положении.
Более эффективны в работе строповые ГУ с электромагнитным и пневматическим приводами дистанционного управления и расстроповкой из кабины управления крана, которые в большей мере обеспечивают производительность и безопасность такелажных и монтажных работ.
Расчет стропов. Расчет выполняется с учётом числа ветвей и угла их наклона к вертикали (рисунок 25). При известной силе тяжести груза Gг, числе ветвей п стропового ГУ, наклонённых под углом к вертикали, усилие (натяжение), возникающее в каждой ветви, определяется по формуле
, Н (32)
где , при б= 0°, 30° и 45° будет равно соответственно 1; 1,15 и 1,42.
Рисунок 25. Схема для определения напряжения в ветвях стропов.
Для стропов общего назначения, имеющих несколько ветвей, угол между ветвями 2б принимают равным 90°. При расчёте конкретных стропов для определённого груза принимается фактическая величина угла. Разрывное усилие ветви стропа:
, Н (33)
где k - коэффициент запаса прочности: k=5 для не перегибающихся канатов; k=6 для перегибающихся канатов; k=8 для стропов из пеньковых, капроновых и хлопчатобумажных канатов (лент); k5 для цепей.
Расчет нестандартных звеньев строповых ГУ сводится к подбору их сечений с обеспечением запасов прочности на растяжение и изгиб
(34)
где - временное сопротивление разрыву, МПа;
- расчетное напряжение растяжения в сечении звена;
- предел текучести при изгибе, МПа;
- расчетное напряжение изгиба в сечении звена.
Рисунок 26. Расчётные схемы соединительных звеньев стропов петель (а и б), овальной (в), овоидной (г), круглой (д) и треугольной (е) форм.
На рисунке 26 приведены расчетные схемы соединительных звеньев различной геометрической формы, а на рисунке 27 - виды их поперечных сечений.
Рисунок 27. Несимметричное (а) и симметричное (б) относительно оси х поперечные сечения соединительных звеньев стропов.
Напряжение растяжения в прямолинейных частях звеньев
, (35)
где F - усилие в ветви стропа, Н;
в - угол наклона стержня звена к оси, перпендикулярной направлению усилия F;
A - площадь поперечного сечения стержня (прутка) звена, мм2.
Напряжение изгиба определяют в крайних волокнах поперечного сечения звена: для внутреннего и наружного волокон:
; , (36)
где - изгибающий момент, кН•м;
и - ординаты внутреннего и наружного волокон поперечного сечения звена относительно оси х;
r - радиус кривизны центральной оси сечения, мм;
- момент инерции площади поперечного сечения звена, , см4.
Рисунок 28. Зависимость коэффициента еэкв от величины соответственно для прямоугольного (1), круглого (2), эллиптического (3) и трапециедального (4) сечений.
Поскольку рассчитываемое звено является кривым брусом, для расчёта напряжения по формулам для прямого бруса МПа, в расчетную формулу следует вводить поправочный коэффициент эквивалентности кривизны бруса, определяемый в зависимости от величины , по диаграммам рисунка 28, т.е. .
Таблица 16. Формулы для определения изгибающих моментов в криволинейной части соединительных звеньев стропов. |
||||
Форма звена (рис.1.10) |
Соотношение основных размеров |
Изгибающий момент, Миз |
Примечание |
|
Грузовая петля: овоидная треугольная Звено: овальное овоидное круглое треугольное |
в=750; h=1,5r в=750; h=4r - в=750; r1=2r2; h=1,5r1; - в=600; r1=2r2; h=1,5r1 |
-0,28Fr -0,25Fr -Fr(l+r)/(2l+рr) -0,28Fr1 -0,318Fr -0,325Fr1 |
Значения изгибающего момента с отрицательным знаком соответствуют сжатию волокон |
Н•м
мм
МПа
МПа
МПа; МПа
МПа
Разрывное усилие нестандартного звена стропа
Н
Сравнивая два значения звеньев выбираем нестандартное звено (рисунок 29).
Рисунок 29. Нестандартное звено.
В конструкцию траверсы помимо элементов, расчёт которых приведён выше, входит палец, работающий на срез. Рассчитаем его наименьшее сечение (рисунок 30).
Рисунок 30. Палец
Нагрузка, действующая на палец Н.
Палец будет работать на срез, поэтому напряжения, которые будут возникать в нём:
(37)
где - площадь сечения, см2;
- допустимые напряжения, МПа.
(38)
где - допустимые напряжения при изгибе, МПа.
(39)
где - предел текучести материала пальца, МПа.
(40)
где - диаметр пальца, м.
Из формул (37 - 40) выводим формулу для расчёта диаметра пальца
(41)
В качестве материала для изготовления пальца принимаем Сталь 45 ГОСТ 1050-88, МПа, МПа, МПа.
мм
Принимаем величину минимального диаметра 30 мм, что даёт дополнительный запас прочности против усталостного разрушения, коррозии и т.п.
2.3 Проектный расчёт складской тары
К поддонам предъявляются следующие требования: площадь, которую занимает поддон должна быть в пределах ранее рассчитанной; в поддоне должно умещаться требуемое количество транспортируемого груза; возможность этажной укладки поддонов.
В настоящем дипломном проекте требуется спроектировать поддоны для транспортирования сандвич - панелей, поддона для транспортирования стоек и отделочных материалов.
Поддоны для транспортирования сандвич - панелей изготовим из уголков по принципу полочной укладки, а для транспортировки стоек и отделочных материалов - из уголков и листовой стали по принципу ящика.
Проведённый анализ литературы позволяет выполнить проектные работы не прибегая к расчётам. Оба типа поддонов и способ укладки грузов показаны на листах графической работы проекта.
В результате выполненной конструкторской части проекта были спроектированы грузозахватная траверса для перегрузки собранного мобильного здания с места сборки на треллер или грузовой автомобиль; выбраны поддоны для перемещения по цеху сандвич - панелей, стоек и отделочных материалов. В технологической части предполагается разработка технологического процесса изготовления пальца грузоподъёмной траверсы.
3. Технологическая часть [8 - 18]
3.1 Краткая характеристика детали. Определение технологичности детали
Рассматриваемая деталь - палец предназначен для соединения стропа с траверсой. В общей сборке палец работает в условиях сложного нагружения. Резьбовая часть служит для фиксации самого пальца на траверсе и работает на растяжение, поверхность диаметром 50 мм (рабочая поверхность) воспринимает напряжения изгиба и среза, хвостовая часть детали предназначена для штырьевого отверстия, и служит для облегчения затяжки гайки. Ввиду большого количества поверхностей, подвергающихся износу, палец подвергается термообработке. Наименьшая твёрдость у резьбовой поверхности, так как резьба должна сохранять определённую пластичность во избежание скола витков.
Деталь относится к разновидности валов, что упрощает разработку технологического процесса изготовления. Все поверхности (за исключением концевой) имеют цилиндрическую форму с минимальными требованиями по чистоте (шероховатости) и отклонению по форме. С точки зрения механической обработки деталь достаточно технологична. Наружные поверхности можно получить проходными и подрезными резцами, имеются хорошие базовые поверхности для первоначальных операций. Жесткость детали допускает получение высокой точности обработки. На всех поверхностях имеется выход для инструмента.
Изготовление пальца из стали 45 позволяет производить закалку ТВЧ.
Введём цифровые обозначения поверхностей детали (рисунок 31).
Рисунок 31. Нумерация поверхностей пальца.
В условиях единичного (или мелкосерийного) производства, заготовку данной детали экономически целесообразно изготовить из прутка, благодаря чему достигается большая экономия на оборудовании (можно использовать станки универсального назначения).
Спроектируем технологический процесс изготовления пальца применительно к ремонтному хозяйству (единичное или мелкосерийное производство).
3.2 Характеристика материала детали
Палец изготавливается из углеродистой конструкционной качественной стали марки 45 ГОСТ 1050-88. Эта сталь используется для изготовления деталей, требующих более высокой прочности при средней вязкости. Химический состав стали показан в таблице 17.
Таблица 17. Химический состав стали 45 ГОСТ 1050-88. |
|||||||
С, % |
Si |
Mn |
S |
Р |
Ni |
Cr |
|
не более |
|||||||
0,40- 0,50 |
0,17-0,37 |
0,50-0,80 |
0,045 |
0,045 |
0,30 |
0,30 |
Механические свойства стали приведены в таблице 18.
Таблица 18. Механические свойства стали 45 ГОСТ 1050-88. |
|||||||
уТ, МПа |
увр, МПа |
дв, % |
Ш, % |
ан, Дж/см2 |
НВ |
||
горячека- танный |
отожен- ный |
||||||
не менее |
не более |
||||||
360 |
600 |
16 |
90 |
50 |
241 |
197 |
3.3 Задачи на проектирование
Основными задачами проектирования в технологической части проекта являются:
1. Разработка маршрута и выбор станков;
2. Проверка типа производства;
3. Расчёт припусков на обработку;
4. Выбор инструмента и средств измерения;
5. Расчёт режимов резания;
6. Расчёт нормы времени
3.4 Определение типа производства
Определение типа производства имеет целью проверку заданного типа производства для 20 деталей. Опишем методику определения типа производства.
Согласно ГОСТ 14.004-83, основной характеристикой типа производства является коэффициент закрепления операций Кзо, который определяется по формуле
, (42)
где - число всех операций, выполняемых на участке в течении месяца;
- число рабочих мест.
Коэффициент в соответствии с ГОСТ 3.1108 - 83 принимают равным:
для мелко - серийного - свыше 20 до 40 включительно;
для средне серийного - свыше 10 до 20 включительно;
для крупно - серийного - свыше 1 до 10 включительно;
для массового - принимают равным 1.
По заданной годовой программе выпуска изделия определяют программу запуска изделия по формуле
, (43)
где - программа выпуска изделия, шт, шт;
б - процент, учитывающий брак, б=1%.
шт.
Определяют количество оборудования (шт) на каждую операцию по формуле
, (44)
где - годовой выпуск, шт;
- штучное время выполнения основных операций, мин;
- действительный годовой фонд работы оборудования, ч.;
- нормативный коэффициент загрузки, .
Штучное время определяют по формуле
, (45)
где - основное время, мин;
- коэффициент уточнения, .
Определяют фактическую нагрузку рабочего места по формуле
, (46)
где Р - принятое количество станков, шт.
Производят донагрузку станков до нормативного коэффициента:
. (47)
Рассчитывают по формуле (42) и определяют тип производства.
Основное время при точении определяют по формуле
,
где l - длина обрабатываемой поверхности, мм;
d - диаметр обрабатываемой поверхности, мм.
Основное время при сверлении определяют по формуле
,
где l - длина обрабатываемой поверхности, мм;
d - диаметр обрабатываемой поверхности, мм;
n - количество обрабатываемых поверхностей.
Основное время при фрезеровании определяют по формуле
где l - длина обрабатываемой поверхности, мм;
Таблица 19. Результаты промежуточных расчётов. |
||||||||
Операция |
Пере-ход |
Параметр |
||||||
, мин |
, мин |
Р |
||||||
Фрезерная |
1 |
0,7 |
1,3 |
1,3•10-4 |
1,3•10-4 |
1,6•10-4 |
1 |
|
2 |
0,28 |
0,5 |
5,2•10-5 |
5,2•10-5 |
6,5•10-5 |
1 |
||
Токарная |
1 |
3,8 |
7 |
7,2•10-4 |
7,2•10-4 |
9•10-4 |
1 |
|
2 |
0,2 |
0,4 |
4,1•10-5 |
4,1•10-5 |
5,1•10-5 |
1 |
||
3 |
1,9 |
3,5 |
3,6•10-4 |
3,6•10-4 |
4,5•10-4 |
1 |
||
4 |
0,9 |
1,7 |
1,7•10-4 |
1,7•10-4 |
2,1•10-4 |
1 |
||
Сверлильная |
1 |
0,17 |
0,3 |
3,2•10-5 |
3,2•10-5 |
4•10-5 |
1 |
|
У |
18,8•10-4 |
7 |
Для единичного типа производства коэффициент не регламентируется, поэтому можно точно утверждать, что рассматривается единичное производство.
Так как имеем единичное производство, то в качестве заготовки оставляем пруток диаметром 100 мм, тогда коэффициент использования материала
(48)
Большая часть материала уйдёт в стружку, однако не потребуется выполнять поковки.
3.5 Описание маршрута обработки
Согласно типу выбранной заготовки, потребуется отрезать пруток диаметром 100 мм и длиной 295 мм. Предварительно для этого приспособим вертикально - фрезерный станок.
Для получения цилиндрических поверхностей деталь должна пройти обработку на токарном станке. Для облегчения токарной обработки все цилиндрические поверхности получим за один установ, для чего центруем по торцам. Однако, для передачи крутящего момента удобнее выполнить поверхность 8, подрезать торец 9 и отфрезеровать на размер 20 мм.
Таблица 20. Маршрут обработки детали и технологические переходы. |
|||||
№ опер |
Наименование операции |
Содержание операции |
Оборудование |
Базы |
|
005 |
Вертикально- фрезерная |
Отрезка заготовки от проката |
Вертикально- фрезерный станок |
Поверхность проката цилиндрическая |
|
010 |
Токарно- винторезная |
Точение заготовки на диаметр 90 мм, длину 250мм, поверхность 1 |
Токарно- винторезный станок |
Поверхность проката цилиндрическая |
|
Точение заготовки на диаметр 30 мм до торца 9 |
Поверхность 1 |
||||
Подрезать торец 9 |
Торец 8 |
||||
Снятие фаски 7 |
- |
||||
015 |
Вертикально- фрезерная |
Получение двух плоских параллельных поверхности размер вертикальный 20 мм |
Вертикально- фрезерный станок |
Поверхность цилиндрическая диаметром 30 мм |
|
020 |
Центровочная |
- |
- |
- |
|
025 |
Токарно- винторезная |
Точить поверхность 2 начерно на длину 225 мм |
Токарно- винторезный станок |
Поверхность 1 |
|
Точить поверхность 2 начисто на длину 225 мм |
Поверхность 1 |
||||
Точить поверхность 3 начерно на длину 185 мм |
Поверхность 2 |
||||
Точить поверхность 3 начисто на длину 185 мм |
Поверхность 2 |
||||
Подрезать торец 12 |
- |
||||
Подрезать торец 10 |
Торец 12 |
||||
Подрезать торец 11 |
Торец 12 |
||||
Снятие фаски 6 |
- |
||||
030 |
Вертикально - сверлильная |
Сверлить отверстие 5 |
Вертикально - сверлильный |
Торец 8 |
|
035 |
Резьбонарезная |
Нарезать резьбу М30 - 6g на длину 90 мм |
- |
- |
|
040 |
Термообработка |
- |
- |
- |
|
045 |
Контрольная |
Поверхность 2 диаметр 50h12 мм |
Штангенциркуль |
- |
Таким образом, для получения плоских поверхностей (вертикальный размер 20 мм) потребуется фрезерная операция.
Для получения отверстия диаметром 16 мм - вертикально - сверлильная операция.
Для нарезания резьбы М30 - 6g - резьбонарезная (вручную с помощью плашки).
Последовательность обработки занесём в таблицу 20.
Последовательность операций выбирается исходя из геометрических форм детали, представленные на чертеже детали в листах графических работ проекта.
Таким образом, получаем следующие технологические операции:
1. Вертикально - фрезерная;
2. Токарно - винторезная;
3. Вертикально - сверлильная;
4. Резьбонарезная.
3.6 Расчёт припусков на механическую обработку
Заготовка - прокат горячекатаный, точность 14..16 квалитет, шероховатость поверхности заготовки Rz=150..300 мкм, масса детали - 3 кг, шероховатость наиболее точной поверхности детали Ra=3,2.
Для определения диаметра проката рассмотрим деталь, определяющим будет диаметр 90 мм, рассчитаем припуск на его получение, а также рассчитаем припуск на обработку цилиндрической поверхности диаметром 50h12, так как она является наиболее ответственной в детали, на остальные обрабатываемые поверхности назначить допуски и припуски по ГОСТ 1855 - 55. Для определения промежуточных припусков на диаметр 50h12 назначим число черновых проходов, рассчитаем припуск на чистовое точение.
Исходная формула для расчёта минимальных промежуточных припусков:
(49)
где - высота неровностей профиля на предшествующем переходе, мкм;
- глубина дефектного поверхностного слоя на предшествующем переходе, мкм;
- суммарные отклонения расположения поверхности;
- погрешность базирования заготовки, , так как базирование выполняется по цилиндрической поверхности, зажатой в кулачки патрона.
(50)
где Дк - отклонение по кривизне, мкм.
(51)
где ТDi-1 - допуск предыдущего промежуточного размера, мм;
ТDi - допуск рассматриваемого промежуточного размера, мм.
Значения элементов выражения (49) выпишем в таблицу 21. Разложим обработку на черновой и чистовой проход.
Таблица 21 Результаты расчётов припусков |
|||||||||
Rz, мкм |
h, мкм |
ДУ, мкм |
2·zmin, мкм |
dmin, мм |
dmax, мм |
Td, мм |
2·zmax, мкм |
||
Точение чистовое диаметр 50h12 |
12,8 |
40 |
- |
106 |
49,5 |
49,8 |
0,7 |
594 |
|
Точение черновое |
- |
- |
- |
- |
49,606 |
51,006 |
1,4 |
700 |
|
Точение черновое диаметр 90 мм |
25,2 |
240 |
0,3 |
3000 |
90 |
91,2 |
2,2 |
5000 |
|
Прокат |
200 |
300 |
0,6 |
- |
98 |
100 |
2 |
- |
мкм
Рисунок 32. Припуски на обработку.
Припуск на черновое точение поверхности (1) назначаем величиной равной разнице диаметров 90 мм и 50 мм с учётом припуска на чистовое точение. Припуск на диаметр 90 мм назначаем в зависимости от ближайшего стандартного значения диаметра проката, получаем 5 мм, прокат диаметром 100 мм. Схема припусков приведена на рисунке 32.
3.7 Расчёт режимов резания
Вертикально - фрезерная операция
Станок: вертикально - фрезерный 6Р80.
Режущий инструмент: фреза отрезная, материал Т15К6 по ГОСТ 2679-73
= 315 мм, = 3 мм.
Глубина фрезерования в нашем случае совпадает с диаметром заготовки, поскольку фрезерная операция является отрезной t=100 мм.
Скорость резания.
(52)
где - общий поправочный коэффициент на скорость резания, учитывающий фактические условия резания;
D - диаметр фрезы, D=100 мм;
t - глубина фрезерования, t=100 мм;
sz - подача на зуб, sz=0,01;
z - число зубьев фрезы, z = 160;
В - ширина фрезы, В=3 мм;
Т - стойкость инструмента, T=150 мин;
Сv - поправочный коэффициент, Сv=53;
m, х, у, u, р, q - показатели степени.
m=0,2; x=0,3; y=0,2; u=0,2; p=0,1; q=0,25.
(53)
где Кмv - коэффициент, учитывающий качество обрабатываемого материала;
Кпv - коэффициент, учитывающий состояние поверхности заготовки, Кпv = 0,9;
Киv - коэффициент, учитывающий материал инструмента, Киv=1,0.
(54)
где Кг - коэффициент, характеризующий группу стали по обрабатываемости, Кг = 1,0;
nv - показатель степени, nv = 1,0.
м/мин
Определяем частоту вращения шпинделя станка
(55)
Принимаем значение частоты вращения шпинделя из стандартного ряда чисел n=25 об/мин.
Подача на зуб определяется из рекомендуемых значений
подача на зуб sz=0,01;
подача на оборот s= sz·z=0,01·160=1,6 мм/об;
подача минутная sм=s·n=1,6·25=40 мм/мин.
Силы резания.
(56)
где z - число зубьев фрезы, z=160;
n - частота вращения фрезы, n=25 об/мин;
Ср - вспомогательный коэффициент, Cp=261;
x=0,9; y=0,8; u=1,1; q=1,1; w=0,1; m=0,75;
Kмp - поправочный коэффициент.
(57)
Н
Мощность резания
кВт (58)
(59)
где з - коэффициент полезного действия станка, з=0,8;
Nдв - мощность электродвигателя, Nдв =3 кВт;
Условие работы станка по мощности выполняется.
Фрезерная операция содержит переход по обработке плоской поверхности, для чего будет применена фреза концевая Т15К6 и глубина резания 1 мм, что значительно меньше нагружает станок, поэтому расчёт на этот переход выполняться не будет.
Токарно- винторезная операция
Станок: токарно-винторезный 16К50П.
Режущий инструмент: материал: Т15К6, Т14К8, резец проходной прямой с пластинами из твёрдого сплава ГОСТ 18878-73, резец подрезной отогнутый правый с пластинами из твёрдого сплава ГОСТ 18880-73, сверло центровочное.
Глубина резания. Назначаем на черновые переходы глубину резания t=2,5 мм, при точении заготовки на диаметр 90 мм принимаем два прохода, при точении на диаметр 50 мм принимаем 4 проходов (первые 2 прохода с глубиной резания 2,5 мм, пятый 1,5 мм, последний - 0,5). Назначаем глубину резания на чистовое точение t=0,7 мм, два рабочих прохода. Назначенные значения глубин резания и числа проходов обеспечивают достаточную точность геометрии и качества поверхности.
На торцевых поверхностей назначаем припуски 2 мм (ГОСТ 1855-55)
Скорость резания.
(60)
где Кv - общий поправочный коэффициент на скорость резания, учитывающий фактические условия резания;
t - глубина резания, мм;
Сv - поправочный коэффициент, Сv=340;
s - подача на оборот, мм/об;
Т - стойкость инструмента, T=60 мин;
m, х, у - показатели степени.
m=0,2; x=0,15; y=0,45.
Кг = 1,0;
Кпv = 0,9;
Киv=1,0;
nv = 1,0.
Для чернового точения s=1 мм/об
Для чистового точения s=0,246 мм/об
Для t=2,5 мм
м/мин
Для t=1,5 мм
м/мин
При точении поверхности 1 частота вращения:
об/мин
По стандартному ряду значений частоты вращения шпинделя принимаем об/мин
При точении поверхности 2 частота вращения (первые два прохода черновое точение):
об/мин
Принимаем об/мин
При точении поверхности 2 частота вращения (третий проход черновое точение):
об/мин
Принимаем об/мин
Для t=0,7 мм
м/мин
При точении поверхности 2 частота вращения ( чистовое точение):
об/мин
Принимаем об/мин
При точении поверхности 3, 4 частота вращения:
об/мин
Принимаем об/мин
Силы резания.
Проверка станка по-мощности выполняем относительно наиболее неблагоприятного случая, максимальная глубина резания, наибольший обрабатываемый диаметр, таким образом рассмотрим точение черновое диаметра 100 мм на глубину резания t=2,5 мм.
(61)
Cp=300; x=1,0; y=0,75; n=-0,15.
(62)
где Kмр=0,77;
Kцp, Kгp Kлp, Krp - коэффициенты, учитывающие влияние геометрических параметров режущей части инструментов на составляющие силы резания при обработке стали.
Kцp,=1,0; Kгp =1,0; Kлp,=1,0; Krp=0,87.
кН
Мощность резания
кВт
где з - коэффициент полезного действия станка, з=0,8;
Nдв - мощность электродвигателя, Nдв =22 кВт;
Условие работы станка по-мощности не выполняется, выбираем станок 1А660, у которого мощность двигателя Nдв =55 кВт.
Условие работы станка по-мощности выполняется.
Вертикально- сверлильная операция
Станок: вертикально - сверлильный 2М55.
Режущий инструмент: материал: Р6М5
сверло спиральное из быстрорежущей стали короткой серии с цилиндрическим концевиком по ГОСТ 4010-77
dсв = 16 мм, L = 20 мм, lкр = 56 мм,
Глубина резания. Принимаем t=7,5 мм.
Подача. Принимаем подачу s=0,3 мм/об.
Скорость резания. Для сверления:
(63)
где Кv - общий поправочный коэффициент на скорость резания, учитывающий фактические условия резания;
D -диаметр отверстия (или сверла), D=16 мм;
Сv - поправочный коэффициент, Сv=7,0;
s - подача на оборот, мм/об;
Т - стойкость инструмента, T=45 мин;
m, х, у, q - показатели степени.
m=0,2; y=0,7; q=0,4.
Кг = 1,0;
Кпv = 0,9;
Киv=1,0;
nv = - 0,9.
м/мин
об/мин
Принимаем об/мин.
Силы резания. Рассчитаем, крутящий момент и осевую силу подачи.
(64)
Cм=0,0345; q=2,0; y=0,8; Kp=0,77.
Н·м
(65)
Cр=68; q=1,0; y=0,7; Kp=0,77.
Н
Мощность резания
кВт (66)
где з - коэффициент полезного действия станка, з=0,8;
Nдв - мощность электродвигателя, Nдв =5,5 кВт;
Условие работы станка по-мощности выполняется.
Таким образом в настоящем пункте были рассчитаны режимы резания.
3.8 Расчёт нормы времени
Технологические нормы времени в условиях массового и серийного производства устанавливаются расчетно - аналитическим методом.
В единичном производстве определяется норма штучно- калькуляционного времени.
(67)
где Тп-з - подготовительно - заключительное время, мин;
n - количество деталей в настроечной партии, шт;
Тшт - норма штучного времени, мин.
(68)
где Т0 - основное время, мин;
ТВ - вспомогательное время, мин;
Тоб - время на обслуживание рабочего места, мин;
Тот - время перерывов на отдых и личные надобности, мин.
(69)
где Ту.с - время на установку и снятие детали, мин;
Тз.о - время на закрепление и открепление детали, мин;
Туп - время на приёмы управления, мин;
Тиз - время на измерение детали, мин.
(70)
где Торг - время на организационное обслуживание, мин;
Ттех - время на техническое обслуживание рабочего места, мин;
(71)
где Птех - затраты на техническое обслуживание рабочего места в процентах от основного.
Для фрезерной операции
Торг = 0,014·0,605=0,008 мин;
Ттех = 0 мин;
Ту.с = 0,06 мин;
Тз.о = 0,055 мин;
Туп = 0,13 мин;
Тиз = 0,16 мин;
Т0 = 0,2 мин;
ТВ =0,06+0,055+0,13+0,16=0,405 мин;
Топ = 0,2+0,405=0,605 мин;
Тоб = 0+0,008=0,008 мин;
Тот = 0,06·0,605=0,0363 мин;
Тп-з = 16 мин;
n = 100 шт;
Тшт= 0,2+0,4050+0,008+0,605=1,2 мин.
Тш-к=(16/100)+1,2=1,36, мин.
Для токарно-винторезной операции
Торг = 0,015·1,342=0,02 мин;
Ттех = 2 мин;
Ту.с = 0,3 мин;
Тз.о = 0,082 мин;
Туп = 0,051 мин;
Тиз = 0,15 мин;
Т0 = 0,3 мин;
ТВ =0,3+0,082+0,51+0,15=1,042 мин;
Топ = 0,3+1,042=1,342 мин;
Тоб = 2+0,02=2,02 мин;
Тот = 0,06·1,342=0,08 мин;
Тп-з = 7 мин;
n = 100 шт;
Тшт= 0,3+1,042+2,02+0,08=3,4 мин.
Тш-к=(7/100)+3,4=3,47, мин.
Для вертикально-сверлильной операции
Торг = 0,01·0,657=0,0066 мин;
Ттех = 0,35 мин;
Ту.с = 0,3 мин;
Тз.о = 0,082 мин;
Туп = 0,125 мин;
Тиз = 0,12 мин;
Т0 = 0,03 мин;
ТВ = 0,3+0,082+0,125+0,12=0,627 мин;
Топ = 0,03+0,627=0,657 мин;
Тоб = 0,35+0,0066=0,3566 мин;
Тот = 0,07·0,657=0,046 мин;
Тп-з = 7 мин;
n = 100 шт;
Тшт= 0,03+0,627+0,3566+0,046=1,06 мин.
Тш-к=(7/100)+1,06=1,13, мин.
Таким образом, в настоящем разделе был выполнен расчёт технологической части проекта, в которой был спроектирован технологический процесс изготовления пальца. Была выбрана заготовка, предложен маршрут обработки, выбрано оборудование. Расчётная часть содержит проверку типа производства, величину припусков, режимов резания и технологических норм времени. Результаты выполненной работы внесены в комплект документов (приложение Б) и на листы графической работы.
4. Экономическая часть [19-21]
4.1 Выбор способа сочетания машин цеха
В основной части проекта было предложено следующее оснащение машинами цеха по изготовлению мобильного здания:
1. Кран мостовой для перегрузки МЗ на треллер и резервирования в случае технического отказа других грузоподъёмных машин (ГПМ), а также для разгрузки транспортных средств, которые привозят исходные материалы;
2. Кран настенный консольный оснащённый электромагнитным захватом для транспортирования крупногабаритных стальных листов;
3. Кран на колонне для вспомогательных работ по монтажу элементов МЗ (несомненность его использования очевидна с любой точки зрения).
Неопределённость вызывает выбор между двумя вариантами сочетания ГПМ в цеху:
1. Два мостовых крана обслуживают пролёт цеха, находятся на разных уровнях, требуют более сложные столбы ячейки и большие высоты пролёта (что не выгодно при отоплении и обслуживании помещения), однако имеющие большой срок службы и технически удобнее размещать громоздкое оборудование именно на одном из мостовых кранов (базовый вариант (БВ)).
2. Кран мостовой для перегрузки и кран настенный консольный для транспортирования стальных заготовок (проектируемый вариант (ПВ)).
Сравним эти два варианта сочетания ГПМ в цеху.
В конструкторской части проекта была спроектирована специальная грузозахватная траверса, имеющие существенные технические преимущества перед многостроповым типом перегрузки. Требуется рассчитать затраты на проектирование траверсы.
Сравнение двух вариантов сочетания ГПМ выполним исходя из двух экономических составляющих:
1. Затраты на стоимость ГПМ;
2. Затраты на эксплуатацию ГПМ.
Будем считать, что в БВ предполагается использовать две одинаковые марки крана.
Затраты на эксплуатацию кранов. Затраты на стадии эксплуатации включают в себя капитальные вложения потребителя и годовые текущие издержки, рассчитанные через коэффициент дисконта. Таким образом, затраты потребителя при эксплуатации З рассчитываются по формуле:
(72)
где К - капитальные вложения потребителя, руб.;
t - текущий год, t =1;
Un - годовые текущие издержки, руб.;
r - коэффициент дисконта, r=0,15.
4.1.1 Расчёт капитальных вложений потребителя
В сфере эксплуатации нового изделия в состав капитальных вложений потребителя включаются все единовременные затраты, которые должен нести потребитель в связи с переходом к эксплуатации нового изделия.
Капитальные вложения потребителя К рассчитываются по формуле:
(73)
где - оптовая цена, руб.;
- транспортные расходы (2% от Цопт), руб.;
- затраты на установку и монтаж (10% от Цопт), руб.
Примем - капитальные вложения для БВ, - капитальные вложения для ПВ.
Для БВ |
руб. |
=0,02•107=2•105 |
=0,1•107=106 |
|
Для ПВ |
руб. |
=0,02•5•106=104 |
=0,1•5•106=5•105 |
руб
руб
Уже на стадии закупки, транспортировки и монтажа базовый вариант выходит дороже.
4.1.2 Расчёт годовых текущих издержек
Расчёт годовых текущих издержек потребителя И производится методом прямого счёта по формуле:
(74)
где - заработная плата обслуживающего персонала, руб.;
А - амортизационные отчисления, руб.;
- затраты на потребляемую электроэнергию, руб.;
- затраты на вспомогательные материалы, руб.;
- затраты на текущий ремонт, руб.
При эксплуатации разработанного устройства затраты на вспомогательные материалы могут быть незначительными, поэтому в дальнейших расчётах не учитываются.
Затраты на заработную плату основным рабочим. В эту статью включаются затраты на основную и дополнительную оплату труда производственных рабочих. Наименование должности, количество человек, часовая тарифная ставка и заработная плата за 1 год указаны в таблице 22.
Таблица 22. Расчёт основной оплаты труда. |
||||
Наименование должности |
Количество рабочих |
Часовая тарифная ставка, руб. |
Заработная плата, руб. |
|
Крановщик |
2 |
53,76 |
433198 |
|
Стропальщик |
1 |
80,64 |
324898,6 |
|
Слесарь - ремонтник |
4 |
82,6 |
1331182 |
|
Итого |
2089278,6 |
Затраты получаются из расчёта в 4029 рабочих часов в год, затраты на заработную плату основным рабочим получаем перемножением часовой тарифной ставки на количество часов работы в год и на количество самих рабочих с последующим суммированием, руб.
Дополнительная заработная плата
руб (75)
где - основная заработная плата за год, руб;
- коэффициент дополнительной заработной платы, .
Вознаграждения за выслугу лет
руб (76)
где - коэффициент выслуги, .
Отчисления на социальные нужды
руб (77)
где - коэффициент отчислений на социальные нужды, .
руб
4.1.3 Расчёт амортизационных отчислений
Амортизационные отчисления рассчитываются по формуле:
(78)
где Нв - норма амортизационных отчислений на полное восстановление, 10 %.
БВ
руб
ПВ
руб
4.1.4 Расчёт затрат на потребляемую электроэнергию
Затраты на потребление электроэнергии за год эксплуатации рассчитываются для разрабатываемого устройства и аналога по формуле:
(79)
где W - потребляемая мощность изделия, Вт.;
- действительный фонд времени работы изделия за каждый год эксплуатации, час;
- тарифная ставка на электроэнергию, руб. за 1 кВт/час.
БВ
руб
ПВ
руб
4.1.5 Расчёт затрат на текущие ремонты
Затраты на текущие ремонты определяются по формуле:
(80)
где - затраты на плановый текущий ремонт, руб.;
- затраты на внеплановый ремонт, руб.
Затраты на плановый текущий ремонт приведены в таблице 23.
Таблица 23. Затраты на плановый текущий ремонт. |
||||||
Наименование элементов |
Количество элементов, шт. |
Средняя стоимость элемента, руб. |
Год отказа |
|||
БВ |
ПВ |
БВ |
ПВ |
|||
Металлоконструкция |
2 |
2 |
7000000 |
4000000 |
20 |
|
Редукторы |
8 |
7 |
100000 |
100000 |
4 |
|
Тормоз |
8 |
7 |
10000 |
10000 |
3 |
|
Элементы открытых передач |
16 |
10 |
5000 |
5000 |
5 |
|
Электродвигатель |
8 |
7 |
30000 |
30000 |
5 |
|
Элементы крепления |
40 |
30 |
1000 |
1000 |
4 |
|
Канат |
2 |
2 |
20000 |
20000 |
5 |
|
Блоки и полиспаст |
2 |
2 |
50000 |
50000 |
5 |
|
ГЗУ |
2 |
2 |
30000 |
30000 |
5 |
|
Электрооборудование |
1 |
30000 |
6 |
Затраты на внеплановый ремонт примем равными 2 % от оптовой цены на каждый год эксплуатации.
Стоимость заменяемых элементов одного наименования определяется по формуле:
(81)
где - количество элементов j-го наименования, шт.;
- средняя стоимость элемента j-го наименования, руб./шт.
Заработная плата ремонтника в месяц, заменяющего один элемент j-го наименования, руб.
(82)
где - основная заработная плата ремонтника, Зо=10000 руб;
- дополнительная заработная плата, Зд=1200 руб;
- отчисления на социальные нужды (26% от ()), руб.
Стоимость ремонта в i-ом году эксплуатации прибора определяется по формуле:
(83)
где - стоимость элементов заменяемых в i-ом году, руб./год;
- сумма заработной платы, выплачиваемой за ремонт в i-ом году, руб./год.
Результаты выполненных расчётов приведём в таблице 24
Таблица 24. Затраты на плановый ремонт. |
|||||||
Год эксплуатации |
, руб |
, руб |
(Рпл), руб |
||||
БВ |
ПВ |
БВ |
ПВ |
БВ |
ПВ |
||
4 |
920000 |
800000 |
169200 |
1089200 |
969200 |
||
5 |
460000 |
400000 |
629200 |
569200 |
|||
6 |
110000 |
100000 |
279200 |
269200 |
|||
7 |
- |
- |
169200 |
169200 |
|||
8 |
920000 |
800000 |
1089200 |
969200 |
|||
9 |
110000 |
100000 |
279200 |
269200 |
|||
10 |
460000 |
400000 |
629200 |
569200 |
|||
11 |
- |
- |
169200 |
169200 |
|||
12 |
920000 |
800000 |
1089200 |
969200 |
|||
13 |
460000 |
400000 |
629200 |
569200 |
|||
20 |
15380000 |
9200000 |
15549200 |
9369200 |
Затраты на внеплановый ремонт и общие затраты на ремонт в таблице 25.
Таблица 25. Полные затраты на ремонт. |
|||||
Год эксплуатации |
Затраты на внеплановый ремонт |
Полные затраты |
|||
БВ |
ПВ |
БВ |
ПВ |
||
4 |
16800 |
14600 |
1106000 |
983800 |
|
5 |
8400 |
3800 |
637600 |
573000 |
|
6 |
1600 |
1400 |
280800 |
270600 |
|
7 |
- |
- |
- |
- |
|
8 |
16800 |
14600 |
1106000 |
983800 |
|
9 |
8400 |
3800 |
637600 |
573000 |
|
10 |
1600 |
1400 |
280800 |
270600 |
|
11 |
- |
- |
- |
- |
|
12 |
16800 |
14600 |
1106000 |
983800 |
|
13 |
8400 |
3800 |
637600 |
573000 |
|
20 |
305200 |
178400 |
15854400 |
9547600 |
Расчёт полных издержек в таблице 26.
Таблица 26. Расчёт полных издержек. |
|||
Год эксплуатации |
Издержки И, руб. |
||
БВ |
ПВ |
||
1-3 |
36810614 |
26241614 |
|
4 |
47870614 |
27225414 |
|
5 |
37448214 |
26814614 |
|
6 |
37091414 |
26512214 |
|
7 |
36810614 |
26241614 |
|
8 |
47870614 |
26241614 |
|
9 |
37448214 |
27225414 |
|
10 |
37091414 |
26814614 |
|
11 |
36810614 |
26241614 |
|
12 |
47870614 |
26241614 |
|
13 |
37448214 |
27225414 |
ПВ
руб
БВ
руб
Экономическая эффективность
руб (84)
Как видно, при сравнении двух вариантов совмещения машин в цехе эффективность работы мостового крана с настенным в 2 раза выше, чем при одновременной работе двух мостовых кранов.
4.2 Расчёт затрат на изготовление специальной траверсы
Затраты на изготовление нового приспособления складываются из затрат на проектирование и собственно на изготовление «в металле».
Затраты на проектирование определяются исходя из трудоемкости и продолжительности опытно - конструкторских работ (ОКР). Исполнителями ОКР являются ведущий инженер и конструктор. Трудоемкость ОКР приведены в таблице 27.
Таблица 27. Трудоёмкость ОКР по проектированию нового изделия. |
||||
Исполнители |
Этапы опытно-конструкторских работ |
|||
1 |
2 |
3 |
||
Вед.инж. Констр. |
Констр. |
Констр. |
||
Трудоемкость, чел.дн |
14 |
12 |
8 |
|
Длительность, дн. |
7 |
12 |
8 |
Таким образом, ведущий инженер затратит на проектирование нового устройства 7 дней, а конструктор 27 дней.
Затраты на проектирование устройства рассчитываются по формуле
(85)
где - основная заработная плата, руб. (проектировщики);
- дополнительная заработная плата, руб.;
- отчисления в фонд социального страхования, руб.;
- накладные расходы, руб.
Основная заработная плата конструкторов, занятых разработкой нового устройства
руб (86)
где - заработная плата за месяц (конструктора - 10000руб, ведущего инженера - 14000руб);
- количество рабочих дней в месяце, (22дн.);
- количество рабочих дней необходимых для проектирования устройства, (конструктора - 27 дней, ведущего инженера - 7 дней).
Дополнительная заработная плата по конструкторскому отделу рассчитывается исходя из соотношения 20% к ,
руб
Единый социальный налог составляет 26% от фонда заработной платы
руб (87)
Накладные расходы включают в себя затраты предприятия связанные с проведением конструкторских работ по разработке нового изделия, такие как: затраты на сопутствующие материалы и комплектующие, затраты связанные с обслуживанием процесса разработки, затраты на заработную плату административно-управленческого персонала предприятия и т.д. Сумма накладных расходов определяется как 125% от основной заработной платы
руб (88)
Таким образом, затраты на проектирование приспособления составляют:
руб
Рассчитаем себестоимость специальной траверсы, так как себестоимость изделия является объективным показателем затрат.
Производственная себестоимость устройства представляет собой стоимостную оценку общих затрат цеха на производство продукции, и определяется точным методом на основе нормативов использованных материалов и трудовых затрат.
(89)
где - затраты на основные материалы, руб.;
- затраты на покупные полуфабрикаты, руб.;
- основная заработная плата производственных рабочих, руб.;
- дополнительная заработная плата, руб.;
- вознаграждения за выслугу лет производственных рабочих, руб.;
- отчисления в фонд социального страхования, руб.;
- затраты, связанные с износом спецоснастки и инструмента, руб.;
- общепроизводственные расходы, руб.;
- общехозяйственные расходы, руб.
Расчёт затрат на основные материалы производится по следующей формуле:
(90)
где - оптовая цена материала i-го вида, руб.;
- норма расхода материала i-го вида, кг., м.;
- коэффициент транспортно - заготовительных расходов, %;
- коэффициент возвратных отходов, %.
Расчет затрат на основные материалы представим в таблице 28.
Таблица 28. Затраты на основные материалы. |
Подобные документы
Техническое описание выпускаемого изделия. Обоснование выбора применяемых материалов. Расчет количества фурнитуры, обоснование выбора оборудования. Описание конструкции здания мебельного цеха на базе линии горячего каширования, энергетический раздел.
дипломная работа [852,1 K], добавлен 23.07.2012Принципы планировки главного здания конвертерного цеха с разливкой стали в изложницы на машине непрерывного литья заготовок, а также с комбинированной разливкой стали. Анализ и оценка существующих примеров планировок главного здания конвертерного цеха.
реферат [564,9 K], добавлен 08.04.2019Основные принципы и технические решения конструирования современного кислородно-конвертерного цеха. Вместимость и конструкция конвертеров, обоснование их числа в цехе. Структура цеха и план размещения отделений. Отделение непрерывной разливки стали.
курсовая работа [476,4 K], добавлен 14.05.2014Машины непрерывного транспорта, их классификация и характеристика. Группы транспортирующих машин. Условия эксплуатации машин. Технология монтажа и эксплуатация пластинчатого конвейера. Охрана труда и техника безопасности транспортирующих машин.
курсовая работа [12,9 K], добавлен 19.09.2008Формирование альтернативных вариантов производственной структуры цеха. Определение общего количества единиц оборудования в цехе по видам работ и группам деталей. Составление сводного технологического процесса. Определение трудоёмкости обработки деталей.
курсовая работа [96,5 K], добавлен 09.11.2015Разработка принципов создания систем агрегатно-модульного инструмента для тяжелых станков с целью повышения эффективности. Теоретический анализ напряженно-деформированного состояния модульного инструмента с учетом особенностей тяжелых токарных станков.
дипломная работа [5,5 M], добавлен 04.06.2009Структура цеха кокильного литья, номенклатура и программа выпуска отливок. Режим работы и фонды времени работы оборудования. Технологические процессы и расчет оборудования проектируемого цеха, контроль отливок. Архитектурно-строительное решение здания.
курсовая работа [124,7 K], добавлен 30.06.2012Обоснование производственной программы, организация и планирование работы участков литейного цеха. Расчет величины инвестиций в здания, сооружения, транспорт, инструмент и инвентарь. Расчет потребности в оборотных средствах. Штатное расписание персонала.
курсовая работа [114,1 K], добавлен 26.12.2012Характеристика и нормативно-правовые аспекты деятельности предприятия. Проектирование технологических участков, рабочих мест в холодном цехе столовой. Расчет площади цеха, подбор механического оборудования, инвентаря, инструментов и приспособлений.
курсовая работа [608,1 K], добавлен 15.03.2015Основные технико-экономические показатели. Общая компоновка механосборочного цеха. Расчёт производственной программы механосборочного цеха. Определение станкоёмкости механической обработки, трудоёмкости сборочных работ. Режим работы, состав участков цеха.
курсовая работа [140,9 K], добавлен 10.01.2012