Модернизация координатной оси динамической подвижной лазерной головки

Числовая программная система управления. Оптический тракт лазерного излучения. Определение внутренних усилий при косом изгибе. Рациональная форма сечения вала. Деформации при кручении и условие жесткости. Оценка затрат на обработку листового металла.

Рубрика Производство и технологии
Вид дипломная работа
Язык русский
Дата добавления 06.05.2014
Размер файла 2,7 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.

Размещено на http://www.allbest.ru/

РЕФЕРАТ

Дипломная работа: 70 с., 38 ил., 11 табл., 12 ист., 1 прил.

РАСЧЕТ И РАЗРАБОТКА КООРДИНАТНОЙ ОСИ ДИНАМИЧЕСКОЙ ПОДВИЖНОЙ ОПТИЧЕСКОЙ ЛАЗЕРНОЙ ГОЛОВКИ.

Объектом разработки является модернизация координатной оси динамической подвижной оптической лазерной головки станка с ЧПУ, для расчёта оптимального способа обработки.

Цель работы: Провести расчеты и конструкторскую работу по модернизации координатной оси динамической подвижной лазерной головки с целью увеличения жесткости лазерной системы в целом. Разработанная координатная ось должна минимизировать общее время обработки и упростить технологический процесс обработки деталей.

В результате выполнения работы, был произведен обзор современных конструкций станков лазерной резки, была модернизирована координатная ось с целью увеличения конструктивной жесткости лазерной системы в целом и упрощение технологического процесса обработки деталей.

Областью практического применения разработанной координатной системы станка обеспечивает динамическое перемещение оптической оси лазерного излучения, а также положением фокуса луча над поверхностью раскройного стола с разрешением в тысячные доли миллиметра.

Содержание

ВВЕДЕНИЕ

1. ОПИСАНИЕ СТАНКА ЛАЗЕРНОЙ РЕЗКИ МЕТАЛЛА LaserCUT

1.1 Внешний вид станка лазерной резки «LaserCUT» с двухпалетным раскройным столом (с защитной кабиной)

1.1.1 Основные параметры

1.1.2 Числовая программная система управления

1.1.3 Эскиз кинематической схемы станка

1.1.4 Условия эксплуатации

1.1.5 Координатный стол обеспечивает

1.1.6 Голова для лазерной резки обеспечивает

1.1.7 Координатные системы

1.1.9 Оптический тракт лазерного излучения

1.1.10 Обрабатываемые материалы:

1.1.11 Преимущества и недостатки лазерной резки

1.2 Схема расположения оборудования

2. ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ

3. ПРОСТРАНСТВЕННЫЙ (КАСОЙ) ИЗГИБ БАЛОК, КРУЧЕНИЕ СТЕРЖНЕЙ (БРУСЬЕВ)

3.1 Определение внутренних усилий при косом изгибе

3.1.1 Определение напряжений при косом изгибе

3.1.2 Определение перемещений при косом изгибе

3.2 Кручение

3.2.1 Построение эпюр крутящих моментов

3.2.2 Напряжения в поперечном сечении

3.2.3 Условие прочности при кручении вала

3.2.4 Рациональная форма сечения вала

3.2.5 Деформации при кручении и условие жесткости

3.2.6 Потенциальная энергия деформации при кручении

4. РАСЧЕТ И РАЗРАБОТКА КООРДИНАТНОЙ ОСИ ЛАЗЕРНОЙ ГОЛОВКИ

4.1 Создание первоначальной модели

4.2 Расчет первоначальной модели в ANSYS

4.3 Создание модернизированной модели

4.4 Расчет модернизированной модели в ANSYS

5. РАСЧЕТ ЭКОНОМИЧЕСКОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ

5.1 Оценка затрат на обработку листового металла

5.1.1 Стоимость комплектующих и полуфабрикатов

5.1.2 Стоимость вспомогательных материалов

5.1.3 Расчет заработной платы производственных рабочих

5.1.4 Износ инструмента и приспособлений целевого назначения

5.1.5 Расходы на подготовку производства

5.1.6 Расходы на амортизацию оборудования

5.1.7 Общепроизводственные расходы

5.1.8 Общехозяйственные расходы

5.2 Расчет цены на обработанный лист металла

5.3 Результаты расчетов

6. ОХРАНА ТРУДА

6.1 Производственная санитария и техника безопасности при работе с ЭВМ

6.1.1 Вредные и опасные производственные факторы

6.2 Требования к помещениям для эксплуатации ПЭВМ

6.2.1 Освещенность

6.2.2 Микроклимат

6.2.3 Шум

6.2.4 Электромагнитное излучение

6.2.5 Статическое электричество

6.2.6 Электробезопасность

6.3 Требования к организации и оборудованию рабочих мест с ПЭВМ

6.4 Пожарная безопасность

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ЛИТЕРАТУРНЫХ ИСТОЧНИКОВ

ВВЕДЕНИЕ

Основная область деятельности ООО «Рухсервомотор» - технология прямого привода. Здание предприятия ООО «Рухсервомотор» представлено на рисунке 1.

ООО «Рухсервомотор» предлагает целую гамму одно - и многокоординатных систем на базе прямого привода. Эти электромеханические устройства выгодно отличаются от стандартных приводов прямым преобразованием электромагнитной энергии в механическое линейное (или поворотное) перемещение. Модульная конструкция и отсутствие механических передач позволяет создавать динамические многокоординатные прецизионные системы, которые гарантируют перемещение объекта по траектории любой сложности. [10]

По данной уникальной технологии ООО «Рухсервомотор» разрабатывает и производит:

- Весь спектр линейных и поворотных шаговых моторов, линейные синхронные моторы, поворотные синхронные столы, линейные моторы (предметные столы, Z-мотор), планарные моторы (двухкоординатные), планарный сервопривод и многокоординатные системы на их базе в соответствии с ТЗ Заказчика;

- 3D и 2D машины: трёхкоординатный манипулятор, двухкоординатный манипулятор, фрезерно-гравировальные 3D станки и порталы (на базе синхронного привода и шагового привода);

- Станки лазерной резки и сварки,плазменного раскроя, устанвки для резки труб, комплексы для раскроя листового материала, оборудование для гравировки и маркировки;

- Производит сервоконтроллеры, платы для управления шаговыми и синхронными моторами, платы управления;

- Комплектующие для сервопривода: крестовый стол, линейная ось, шарико-винтовая передача, трёхкоординатная портальная система, микрошаговые контроллеры, вставные компьютерные платы ЧПУ;

- Предлагает линейные подшипники и направляющие качения, шарико-винтовые пары, линейные силовые приводы (актуаторы).

Благодаря своим уникальным качествам их привода могут применяться в самых разнообразных областях:

1. Mеханическая обработка:

- высокоточное фрезерование, сверление, гравирование небольших деталей;

- позиционные машины для высокоточной обработки оптических поверхностей;

- машины для сверления печатных плат;

- высокоточные гравировальные машины;

- режущие, сваривающие, гравировальные машины для обработки деталей малых и средних размеров с использованием лазерных головок;

- станки лазерной резки и сварки различных видов металла, установки для маркировки/гравировки.

2. Задачи измерения и тестирования:

- позиционирование в области обработки изображений;

- измерение, анализ, тестирование изображений;

- зонды.

3. Сборочные операции:

- сборочные операции в микроэлектронике;

- микроэлементная сборка;

- сборка в часовой промышленности;

- манипуляторы.

Лазерное оборудование - это современные станки, отвечающие всем требованиям новейших технологий производства. Они удачно сочетают возможность автоматизации производства с возможностью создавать при их помощи уникальные изделия. [1]

Многофункциональные лазерные станки и лазерные граверы способны выполнять целый набор видов работ:

- операции резки по заданному контуру очень высокой сложности;

- раскрой деталей из различных материалов с большой точностью;

- нанесение на любую сложную поверхность высококачественных гравюр и маркировок.

Принцип работы лазерного оборудования состоит в воздействия на поверхность материала и удалении мельчайших частиц вещества. Малая величина зоны термического воздействия на материал сохраняет естественную структуру вещества.

При таком воздействии на материал исключается, все виды механического повреждения материала заготовки во время ее обработки и обеспечивается полное соответствие ее заданным для изделия параметрам.

Станки для лазерной резки и лазерные граверы работают, используя новое программное обеспечение, используя программы для создания графических изображений и средств ЧПУ с помощью которых рисунок переносится на поверхность изделия.

Лазерное оборудование может выполнять работы по резке гравировке с такими материалами, как:

- дерево любых пород;

- шпон;

- пластики;

- стекло и оргстекло;

- камень любых породбумага и картон;

- все виды тканей натуральные и синтетические;

- все сорта резины;

- кожа натуральная и кожзаменители;

- и еще множество других.

Лазерное оборудование с широким диапазоном его использования - от промышленного производства до изготовления сувениров и выполнения индивидуальный изделий открывают дополнительные возможности по выпуску новой продукции для любого предприятия.

Простота установки и отладки оборудования, легкость в обучении персонала и возможность установить его в небольшом помещении делает его доступным для предприятий малого бизнеса.

1. ОПИСАНИЕ СТАНКА ЛАЗЕРНОЙ РЕЗКИ МЕТАЛЛА LaserCUT

Станок лазерной резки металла «LaserCUT» предназначен для автоматической лазерной резки любых листовых металлов: углеродистых сталей - толщиной до 12 мм, коррозионно-стойких - до 6 мм, алюминия до 4 мм и может использоваться как самостоятельное изделие с индивидуальным обслуживанием, так и в составе технологических линий. [10]

Станок оснащен волоконным лазером мощностью 1,5 кВт фирмы «ИРЭ-Полюс» (Россия), системой числового программного управления LSMC-4 на базе процессора Texas Instruments DSP C32 и персональным компьютером, обеспечивающим ввод управляющих программ с лазерного или жесткого дисков, flash, а также непосредственно с клавиатуры модуля управления машины.

1.1 Внешний вид станка лазерной резки «LaserCUT» с двухпалетным раскройным столом (с защитной кабиной)

Рисунок 2 - Станок лазерной резки «LaserCUT-4015-3»

1.1.1 Основные параметры

- Максимальная скорость холостого хода: до 180 м/мин;

- Скорость рабочего перемещения - 30 м/мин;

- Точность воспроизведения заданного контура ±0,1 мм/1000мм.;

- Наибольшие размеры обрабатываемого листа - 3000x1500 м;

- Величина вертикального хода суппорта - не менее 100 мм. (прим. Паллета в станке устанавливается на 1 уровень;

- Напряжение питающей сети - 3x380 В +6%/-10% частотой 50 Гц;

- Максимальная мощность, потребляемая станком (с лазером 1 кВт, чилером, системой очистки)- не более 44 кВт;

- Программоноситель - Flash-диск, Ethernet

- Операционная система Windows ХР;

- Устройство числового программного управления выполнено на базе системы управления LSMC-4;

- Координатные привода XY на базе синхронных линейных электродвигателей;

- Повторяемость позиционирования - ±0,005 мм/м;

- Отработанные режимы резки для основных применяемых материалов при резке сжатым воздухом, азотом и кислородом;

- Уровень радиопомех, создаваемых при работе машиной, не превышает значений, установленных действующими нормами;

- Изоляция токоведущих частей электрооборудования и модуля управления, электрически связанных с питающей сетью, выдерживает напряжение 1000 В переменного тока частотой 50 Гц плюс двойное номинальное напряжение данной цепи;

- Сопротивление изоляции токоведущих цепей модуля управления, электрооборудования и линий связи в нормальных климатических условиях не должно быть ниже 3 Ом;

- Температурный диапазон эксплуатации машины - от +15С° до + 35С°, влажность до 90%;

- Машина может устанавливаться в закрытых помещениях с обще обменной вентиляцией с кратностью не менее 10 раз в час;

- Время непрерывной работы машины - без ограничения, с перерывами на техническое обслуживание;

- Один стол с габаритами не менее 1500х3000 мм обеспечивают:

а) установку и удаление деталей и заготовок вручную;

б) упоры для установки листов и заготовок в нулевую координату;

в) подачу стола в зону резания и обратно вручную;

г) блокировку стола во время резания, загрузки и выгрузки заготовок;

д) высоту верхнего стола над уровнем пола - не более 900мм.

- Электропитание установки. [11]

1.1.2 Числовая программная система управления

Специально для технологических комплексов с высокими требованиями, предъявляемыми как динамике работы координатной системы, так и к скорости обмена информационными потоками между всеми технологическими узлами оборудования, нами разработана и серийно выпускается многоосевая распределенная система числового программного управления CNCE на базе быстродействующего протокола обмена реального времени EtherCAT (скоростью обмена 100 Mbit/с и 1 Gbit/с). Цикл обработки данных в системе EtherCAT c использованием вычислительного ресурса мощных персональных компьютеров настолько быстр, что он позволяет производить расчеты и обработку информации в промежутке между двумя информационными телеграммами, и тем самым сравним по быстродействию с работой аппаратно реализованной блочной системой ЧПУ с использованием системной шины (LSMC). В результате, предоставляется возможность получать данные от управляемых устройств в режиме реального времени и управляющие данные передавать с минимальными задержками. Причем все это происходит без изменения производительности виртуального управляющего контроллера верхнего уровня, в качестве которого используются современные индустриальные РС, подключаемого через стандартный интерфейс Ethernet.[2]

Система CNCE выполняет функции управления приводами, функцию ЧПУ и контролера входов/выходов и других периферийных устройств, включая:

- поддержание и оперативное управление контурной скоростью,

- линейную и круговую интерполяцию,

- сплайновую интерполяцию при отработке криволинейной траектории произвольной сложности в 2-х - 3-х координатной системе (траектория задается точками, при отработке которых привод не останавливается в промежуточных позициях).

Запатентованный принцип перекрестного регулирования двух двигателей оси Х позволяет минимизировать динамическую ошибку при максимальных скоростях и ускорениях.

Сервоконтроллер LSME-4 выполняет также функции контроллера электроавтоматики (QLC).

Использование протокола EtherCAT позволяет обеспечить необходимое быстродействие канала передачи данных, в том числе и в сверхпрецизионных станках, характеризующихся высокой разрядностью данных и большим количеством сегментов траектории. Тем самым достигается оптимальное разделение функций между компьютером и осевыми контроллерами, позволяющее полностью использовать ресурс последних для решения в реальном масштабе времени задач генерации траектории, сплайн-интерполяции, обработки сигналов датчика, расчета положения и регулирования привода и управления технологическими процессами лазерной обработки материала.

1.1.3 Эскиз кинематической схемы станка

Кинематическая схема станка, представленная на рисунке 3, включает следующие узлы:

Рисунок 3- Кинематическая схема

- Базовое сварное основание, изготовленное из стального проката (10)

- Координатная система портального типа на базе двух линейных синхронных двигателей типа LSM-P-32-540-50 в продольном направлении (1,2) и одного синхронного двигателя LSM-P-32-376-75 в поперечном направлении (3).

- Для поддержания технологического зазора между соплом лазерной головы и поверхностью обрабатываемого материала и отработки всех технологических перемещений в перпендикулярном направлении к поверхности обработки использован синхронный линейный двигатель LSM-P-24-210-75 (4).

- С целью обеспечения динамичных перемещений при работе с тонким материалом, в системе предусмотрен вариант дополнительной
подвижки (5) оптической головки (6) в продольном направлении,
синхронизированной с линейными двигателями 1,2 на уровне расчета траекторной задачи в ЧПУ.

- Раскройный стол (7) для установки листа в рабочей зоне с конструкцией стальных «ножей».

- Выкатные тележки (8) для удаления отходов и сбора мелких деталей.

- Цепной привод для механизированной замены паллет (приводной двигатель с шестеренкой) и ведомая шестерня (11).

Все линейные синхронные двигатели включают в состав прецизионные линейные направляющие качения и датчик положения, обеспечивающие долговременную надежную работу устройства в целом. Приводы осей надежно защищены от попадания пыли гофрированными кожухами фирмы НЕМА. [3]

1.1.4 Условия эксплуатации

Температурный диапазон эксплуатации машины - от +15С° до + 35С°, влажность до 80%.

Машина может устанавливаться в закрытых помещениях с обще обменной вентиляцией с кратностью не менее 10 раз в час.[10]

Время непрерывной работы машины - без ограничения, с перерывами на техническое обслуживание.

1.1.5 Координатный стол обеспечивает

- программное управление перемещением лазерной головы по осям Х,Y,Z;

- автоматическое обеспечение постоянного зазора между лазерной головой и обрабатываемой заготовкой не хуже 0,05 мм на скорости резки до 20м/мин.;

- минимальное количество холостых перемещений по оси Z;

- фиксацию челночных столов при обработке для обеспечения точности нулевой координаты - не хуже ±1 мм;

- защиту направляющих и двигателей от пыли и продуктов сгорания;

- защитная кабина, защищающая от рассеянного излучения с боковых сторон;

- смотровые окна в кожухе стола из материала, не пропускающего лазерное излучение;

- переносной пульт управления для работы в наладочном режиме;

- выкатные поддоны с местами строповки для быстрого удаления шлама и мелких деталей;

- посекционную систему вытяжки продуктов сгорания;

- стойку управления с экраном и клавиатурой, позволяющей подготавливать программу обработки;

- программу управления установкой на русском языке с указанием режимов обработки и предупреждений при возникновении сбоев в работе;

- защиту лазерной головы от поломки при не предусмотренных столкновениях.

- автоматическую очистку сопла с требуемой периодичностью.

1.1.6 Голова для лазерной резки обеспечивает

- быстросъемную замену защитного стекла и сопел;

- комплект защитных стёкл, линз и сопел на - 4000 часов работы лазера;

- срок службы линз не менее - 1000 часов работы лазера;

- датчики для контроля необходимого зазора между соплом и материалом в процессе обработки.

- возможность ручного управления движением осей и вспомогательных устройств в наладочном режиме.

1.1.7 Координатные системы

В большинстве современного автоматизированного оборудования, включая комплексы лазерного раскроя материала, в качестве базой системы электропривода используют вращательные электрические моторы, где с помощью сложных механических трансмиссий в виде ходовых винтов и реечных механизмов вращательное движение преобразуется в целую гамму линейных обратно поступательных движений. Именно механическое преобразование вращательного движения ротора двигателя в линейное перемещение исполнительного механизма накладывает ряд существенных ограничений и не позволяет обеспечить требуемую динамику, точность и надежность работы лазерного комплекса. [4]

Вопросы обеспечения необходимых динамических показателей при сохранении программного управления, как траекторией движения, так и точностью позиционирования, практически полностью решены в лазерных комплексах серии LaserCut с применением линейных синхронных двигателей. Достоинство линейных двигателей состоит в прямом преобразовании электрической энергии в линейное перемещение без промежуточных узлов. Это гарантирует высокие динамические показатели предлагаемой координатной системы и долговременное сохранение точностных показателей из-за отсутствия изнашивающихся узлов (нет редукторов и ШВП).

1.1.8 Лазерный источник

Для обеспечения высокого качества раскроя металла при низком энергопотреблении установки (КПД иттербиевого лазера 25%) в комплексе LaserCut используется волоконный иттербиевый лазерный источник мощностью от 0,6 до 4 кВт, фирмы ИРЭ-Полюс (Россия), которая является частью международной корпорации IPG Photonics Corp. Предлагаемый тип лазера используют для чистовой резки листа конструкционной стали толщиной 1 - 20 мм.

Основные преимущества волоконных лазеров:

- В связи с тем, что длина волны излучения на порядок меньше, чем у СО2 лазера (волоконного - 1,06 мкм, СО2 - 10,6 мкм), то мы имеем термодинамический процесс с более высоким поглощением оптической энергии материалом. [7]

- Расходимость оптического луча волоконного лазера на порядок меньше, нежели СО2 (0,4 мм/милирадиан вместо 4 мм/милирадиан), что позволяет в перетяжке фокуса получать пятно в 50 - 70 мкм. Поэтому эффективность применения волоконного лазера для резки материала толщиной от 0,5 до 3 мм в два раза выше. С ростом толщины материала эффективность волоконного источника снижается приближаясь к лазеру СО2 по причине перехода на режимы кислородной резки, при которых требования к качеству оптического луча не так критичны.

- КПД волоконного лазера достигает 25..30%, в то время как КПД СО2 лазера - 8-10%. Чиллер для волоконного лазера (2,0 кВт) должен иметь мощность сброса тепла менее 8 кВт. В тоже время как аналогичный по мощности излучения СО2 лазер требует чиллер мощностью более 20 кВт.

- Стандартная периодичность обслуживания СО2 лазера составляет 1 год (замена оптики и зеркал резонатора). Каждые 3..5 лет должен быть по регламенту производиться капитальный ремонт с заменой турбины и активной среды. В волоконном лазере требуется только своевременная замена защитного стекла.

Долговечность волоконного лазера составляет 50 тыс. часов работы.

1.1.9 Оптический тракт лазерного излучения

В установках с применением СО2 лазера самым сложным узлом с точки зрения конструктивного исполнения и эксплуатации, наряду с лазерным источником, является оптическая система доставки лазерного излучения от собственно лазерного источника до плоскости рабочего сопла со стабильностью в сотые доли миллиметра для обеспечения качественной работы установки. Решения этой задачи осуществляется посредством сложнейших адаптивных оптических систем, с применением медных зеркал с переменным фокусом, требующих закачки избыточного давления очищенных газов и тщательного обслуживания по жесткому регламенту, что весьма проблематично в условиях заготовительного производства. [6]

В установках на базе иттербиевого источника оптическая энергия предается по оптоволокну непосредственно в зону фокусирующей головки, что значительно упрощает конструкцию лазерной установки в целом, повышая стабильность и надежность работы, снижая уровень требований к обслуживающему персоналу и стоимость эксплуатационных расходов.

1.1.10 Обрабатываемые материалы

1) Сталь конструкционная холоднокатаная:

-Лист БТ-0-ПН-(0,8; 1; 1,4; 2; 2,5; 3) ГОСТ 19904-90;

2) Сталь конструкционная горячекатаная травленая:

-Лист БТ-0-ПН-(3; 3,9) ГОСТ 19903-74;

3) Сталь конструкционная горячекатаная не травленая:

-Лист Б-0-ПН-(5; 6, 8, 10,12) ГОСТ 19903-74;

4) Сталь нержавеющая:

-Лист БТ-0-ПН-(1; 1,4; 2; 2,5; 3; 3,9) ГОСТ 19903-74;

5) Алюминий:

-Лист АД1.М (0,5; 0,8; 1; 2; 3) ГОСТ 21631-76;

6) Латунь:

-Лист ДПРНМ (0,5; 0,8; 1; 1,2 ;1,5; 2; 2,5; 3; 4) Л63 ГОСТ 931-90;

7) Медь:

-Лист ДПРНМ (0,5; 1; 1,5; 2) М3 ГОСТ 1173-2006.

1.1.11 Преимущества и недостатки лазерной резки

К неоспоримым преимуществам лазерной резки можно отнести:

- высокую точность обработки, даже на не самых совершенных установках лазерной резки точность позиционирования режущей головки достигает 0,05/500 мм, на более совершенных машинах данный показатель составляет величину 0,01/500 мм, за счет чего достигается высокая точность взаимного расположения элементов детали;

- высокую скорость процесса резки: например скорость рабочего перемещения при обработке листа из углеродистой стали толщиной 1 мм может достигать 8000 мм/мин, а скорости холостых перемещений на некоторых машинах достигают 300 м/мин, что дает общую высокую производительность операции лазерной резки;

- практически полное отсутствие механического воздействия на заготовку в процессе обработки, благодаря чему можно обрабатывать легкодеформируемые и нежесткие детали;

- в отличие от других способов термической резки, зона термического влияния на заготовку минимальна, данное преимущество позволяет обрабатывать детали склонные к короблению, детали с какими-либо декоративными покрытиями, окрашенные детали и т. д.;

- диаметр лазерного луча в зоне резки около 0,15-0,25 мм, что позволяет вырезать достаточно сложные элементы деталей (отверстия малого размера и любых сечений, сложные криволинейные участки и т. д.);

- процесс лазерной резки легко поддается автоматизации с применение

современных средств числового управления, контроля, диагностики состояния оборудования, современные станках с высоким уровнем автоматизации позволяют осуществлять процесс резки практически без участия человека.

Несмотря на приведенные мной достоинства, процесс лазерной резки также имеет некоторые недостатки, хотя они и носят некоторый субъективный характер:

- достаточно дорогостоящее оборудование, экономическая целесообразность применение которого, возможна при очень интенсивном его использовании в тех областях производства, где оно незаменимо;

- недостаток подготовленного, квалифицированного персонала, для работы, обслуживания, технологической подготовки

- ограниченность, а в некоторых случаях невозможность обработки определенных конструкционных материалов (медь, сплавы на ее основе, неметаллические материалы и т. д.);

- для работы станка лазерной резки необходимы специфичные расходные материалы: газы высокой чистоты, специальные масла, жидкости и т. д. [8]

1.2 Схема расположения оборудования

На рисунке 4 представлена схема расположения станка лазерной резки и его оборудования.

Рисунок 4 - Схема станка лазерной резки

2. ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ

Нужно увеличить жесткость нашей системы, для получения минимальных перемещений координатных осей лазера, когда они расположены в местах возникновения мах перемещений. Для этого:

1) рассчитать координатные оси первоначальной лазерной головки;

2) изучить полученные перемещения, они не должны превышать 0,19 мм;

3) после полученных результатов, если они превышают, модернизировать нашу конструкцию и пересчитать снова;

4) модернизировать модель, да тех пор, если не будут достигнуты нужные результаты.

3. ПРОСТРАНСТВЕННЫЙ (КОСОЙ) ИЗГИБ БАЛОК, КРУЧЕНИЕ СТЕРЖНЕЙ (БРУСЬЕВ)

Косым называют изгиб, при котором плоскость действия изгибающего момента, возникающего в сечении, не совпадает ни с одной из главных плоскостей бруса (при этом плоскость действия изгибающего момента обязательно должна проходить через центр тяжести сечения) (рисунок 5).

Рисунок 5 - Плоскость действия изгибающего момента

При косом изгибе изогнутая ось представляет собой плоскую кривую, и плоскость, в которой она расположена, не совпадает с плоскостью действия нагрузки. При пространственном изгибе нагрузка приложена в разных плоскостях, деформированная ось является пространственной кривой.

3.1 Определение внутренних усилий при косом изгибе

Рисунок 6 - Консольная балка

При косом изгибе в поперечных сечениях бруса действуют следующие внутренние усилия: Mz, My - изгибающие моменты и Qy, Qz -поперечные (перерезывающие) силы. Это легко показать, мысленно рассекая стержень и определяя внутренние усилия при косом изгибе консольной балки под действием сосредоточенной силы F на свободном конце (рисунок 6):

(3.1)

Правило знаков для внутренних усилий: изгибающие моменты - положительны, если вызывают растяжение в положительном квадранте координатной системы zOy; поперечные силы - положительны, если под их действием отсеченный элемент поворачивается по часовой стрелке.

Таким образом, косой изгиб может быть представлен как совместное действие двух плоских изгибов в двух взаимно перпендикулярных плоскостях инерции.

Для определения полного изгибающего момента M и полной поперечной силы Q при косом изгибе достаточно определить внутренние усилия для каждого из плоских изгибов в отдельности (то есть Qy, Mz и Qz, My), а затем найти их векторную сумму

3.1.1 Определение напряжений при косом изгибе

Если разложить внешние силы по главным осям инерции Ох и Оу, то получим две системы сил P1x, P2x, …, Pnx и P1y, P2y,..., Pny, каждая из.которых вызывает прямой изгиб с изгибающими моментами соответственно My и Мx (рисунок 7). Применяя принцип независимости действия сил, нормальные напряжения (рисунок 8) определим как алгебраическую сумму напряжений от Mx и Мy:

Чтобы не связывать себя формальными правилами знаков, слагаемые будем определять по модулю, а знаки ставить по смыслу.

Таким образом, расчет на косой изгиб с применением принципа независимости действия сил сводится к расчету на два прямых изгиба с последующим алгебраическим суммированием напряжений.

Рисунок 7 - Расчетная модель косого изгиба бруса

Рисунок 8 - Связь нормального напряжения с внутренними изгибающими моментами

В случае поперечных сечений, имеющих две оси симметрии и выступающие угловые точки (рисунок 9) с равными по модулю и максимальными одноименными координатами и напряжения в этих точках будут равны:

Слагаемые в этом выражении рекомендуется определять по модулю, а знаки ставить по смыслу. Например, на рисунке 10 верхний ряд знаков «+» и «--» сответствует напряжениям от Мx, а нижний ряд -- от My, и напряжения в этих точках будут равны:


Рисунок 9 - Симметричные варианты сечений

Рисунок 10 - Расстановка знаков от действия моментов

Условие прочности для балок из пластичного материала с указанным типом сечений запишется в виде:

Касательные напряжения от поперечных сил, если нельзя воспользоваться формулой Журавского, допустимо не учитывать.

При проведении расчетов на прочность условие прочности составляется для опасной точки поперечного сечения, т.е. для точки, в которой нормальные напряжения достигают максимальных значений. Самой нагруженной точкой в сечении произвольной формы является точка, наиболее удаленная от нейтральной линии, разделяющей растянутую и сжатую зоны сечения.

В связи с этим, большое значение приобретают вопросы, связанные с определением положения нейтральной линии.

Положив , получим уравнение нейтральной линии:

Так как напряжения в точках поперечного сечения будут пропорциональными расстояниям от нейтральной линии, то max будут возникать в наиболее удаленных от нее точках.

Силовая плоскость - это плоскость действия результирующего момента Мрез (рисунок 11), - угол наклона силовой плоскости к вертикали.

Рисунок 11 - Силовая плоскость

Свойства нейтральной линии:

1) Если , то , то есть силовая плоскость и нейтральная линия не являются перпендикулярными.

2) Если , то из (3.10) следует, что , то есть нейтральная линия и силовая плоскость перпендикулярны. В этом случае стержень испытывает плоский изгиб (примерами таких стержней являются стержни с сечением - круг, кольцо, квадрат).

3) Знак «минус» в формуле (3.10) указывает, что силовая плоскость и нейтральная линия при косом изгибе проходят через противоположные квадранты.

Для определения опасных точек сечения следует построить касательные к контуру сечения, параллельные нейтральной линии. Точки касания и будут являться опасными (точки и на рисунок 12).

Рисунок 12 - Положение нейтральной линии при косом изгибе

Для некоторых сечений (прямоугольник, двутавр, швеллер и т.п.) наиболее напряженные точки расположены в углах этих сечений, т.е. их можно найти без определения положения нейтральной линии (рисунок 13).

Рисунок 13 - Положение нейтральной линии и опасных точек сечения при косом изгибе для прямоугольника

Условия прочности составляют в зависимости от свойств того материала, из которого изготовлен элемент конструкции (брус).

Для хрупкого материала используют два условия прочности - для опасной точки, где имеет место растяжение (для нашего случая т. на рисунке 12), и для точки, где имеет место сжатие (т. )

Необходимость использования двух условий прочности для хрупкого материала объясняется разными механическими свойствами материала при растяжении и сжатии. Хрупкий материал плохо сопротивляется растяжению и хорошо - сжатию.

Для пластичного материала, который одинаково сопротивляется и растяжению и сжатию, используют одно условие прочности для точки поперечного сечения, где имеют место максимальные по абсолютной величине нормальные напряжения

где и - координаты данной точки.

При расчетах на прочность касательными напряжениями от поперечных сил пренебрегают, т.к. их влияние незначительно.

лазерный кручение изгиб вал

3.1.2 Определение перемещений при косом изгибе

Перемещения при косом изгибе определяют по принципу независимости действия сил, т.е. рассчитывают прогибы и в направлении главных осей, а величину полного прогиба в любом сечении балки получают геометрическим суммированием: .

Например, для балки, изображенной на рисунке 14, прогиб конца консоли определится следующим образом:

Рисунок 14 - Перемещение при косом изгибе

Направление полного перемещения ( ) определится величиной отношения (рисунок 14)

Направление полного прогиба при косом изгибе перпендикулярно нейтральной линии и не совпадает с направлением внешней силы (рисунок 14).

При косом изгибе (впрочем, как и при остальных видах нагружения) имеем три задачи расчета на прочность:

1) проверка прочности;

2) подбор сечения (определить Wz (размеры сечения), при заданном отношении Wz/Wy);

3) проверка по несущей способности (определить M).

Порядок проверки прочности балки, работающей в условиях косого или пространственного изгиба, тот же, что и для балки, работающей при плоском поперечном изгибе. Для этого необходимо:

- построить эпюры внутренних усилий (изгибающих моментов). Для построения эпюр внутренних усилий раскладываем нагрузки на вертикальную и горизонтальную составляющие. Вертикальная составляющая вызывает изгиб относительно горизонтальной оси , горизонтальная - относительно оси ;

- выбрать опасные сечения - это сечения, где имеет место наиболее неблагоприятное сочетание изгибающих моментов;

- в опасных сечениях найти опасные точки - точки с максимальными нормальными напряжениями;

- записать условие прочности в этих точках. Из условия прочности либо подобрать размеры поперечного сечения, либо найти допускаемую нагрузку, либо просто сделать вывод о возможности безопасной эксплуатации конструкции.

3.2 Кручение

Кручением называется вид нагружения, при котором к брусу прикладываются внешние скручивающие моменты, а в поперечных сечениях возникает единственный внутренний силовой фактор - крутящий момент Mк (рисунок 15).

Рисунок 15 - Приложение к брусу внешних скручивающих моментов

Брусья, передающие крутящий момент называются валами. Внешние скручивающие моменты, как правило, передаются на вал в местах посадки на него шкивов, зубчатых колес и т.п. В большинстве случаев бывают заданы мощность, передаваемая валом, и числом оборотов, а величины скручивающих моментов определяются исходя из этих данных.

Пусть вал вращается с постоянной скоростью n об/мин. и передает мощность N Нм/с. Угловая скорость вращения вала равна (рад/сек), а передаваемая мощность . Скручивающий момент равен .

3.2.1 Построение эпюр крутящих моментов

Зная величины внешних скручивающих моментов и используя метод сечений, мы можем определить крутящие моменты, возникающие в поперечных сечениях вала.

Крутящий момент Мк в сечении вала числено, равен алгебраической сумме внешних скручивающих моментов, действующих по одну сторону от сечения, при этом могут рассматриваться как левая, так и правая отсеченные части вала.

Рассмотрим вал, нагруженный скручивающими моментами Т1=10кНм, Т2=25 кНм, Т3=35 кНм (рисунок 16). Воспользуемся методом сечений. Рассечем участки вала (рисунок 16). Границами участков являются точки приложения скручивающих моментов. Отбросим правую отсеченную часть. Заменим ее крутящим моментом Мк.

Из уравнения равновесия отсеченной части найдем величину крутящего момента Мк, возникающего в сечении:

Рисунок 16 - Нагружение скручивающим моментом

I участок,Mк1 = 0 ;

II участок , Mк2 = T1 = 10 кНм;

III участок , Mк3 = T1 +T2 = 35 кНм.

Для наглядного представления о величине крутящих моментов и характере их распределения по длине вала построим эпюры этих моментов. Построение эпюр крутящих моментов аналогично построению эпюр продольных сил при осевом растяжении-сжатии (рисунок 17).

Заметим, что в местах приложения внешних моментов ординаты эпюры скачкообразно изменяются на величину приложенного внешнего момента.

Рисунок 17 - Построение эпюр крутящих моментов

3.2.2 Напряжения в поперечном сечении

Опыты показывают, что если на поверхности бруса круглого сечения нанести прямоугольную сетку, а на торцевой поверхности нанести радиальные линии (рисунок 18), то после деформации кручение окажется что:

- все образующие поворачиваются на один и тот же угол , а прямоугольники, нанесенные на поверхности, превращаются в параллелограммы;

- торцевые сечения остаются круглыми, плоскими, расстояния между ними не меняются;

- каждое сечение поворачивается относительно другого на некоторый угол , называемый углом закручивания;

- радиальные линии на торцевой поверхности остаются прямыми.

На основании этих наблюдений можно заключить, что может быть принята гипотеза Бернулли (гипотеза плоских сечений), а в вале возникают условия чистого сдвига, в поперечных сечениях действуют только касательные напряжения, нормальные напряжения равны нулю.

Рассмотрим поперечное сечение вала, расположенное на некотором расстоянии z от торцевого, где Мк= T (рисунок 18). На элементарной площадке dF будет действовать элементарная сила dF, момент который относительно оси вала равен (dF). Крутящий момент Мк, в сечении равен:

Рисунок 18 - Поперечное сечение вала

Для того чтобы проинтегрировать это выражение необходимо знать закон распределения напряжений в сечении. Выделим из вала элементарное кольцо длиной dz и толщиной d (рисунок 19).

Правый торец элемента повернется относительно левого на угол d, образующая СВ повернется на угол и займет положение СВ1. Угол - относительный сдвиг. Из треугольника ОВВ1 найдем:

Рисунок 19 - Вал

Из треугольника СВВ1: . Откуда, приравнивая правые части, получим:

На основании закона Гука при сдвиге:

Подставим выражение (3.20) в (3.17):

Откуда:

Подставим значение в выражение (3.20) получим:

Таким образом, касательные напряжения при кручении прямо пропорциональны расстоянию от центра тяжести сечения до рассматриваемой точки и одинаковы в точках, одинаково удаленных от центра тяжести сечения (рисунок 19). При = 0 получим = 0. Наибольшие напряжения возникают в точках контура сечения при = R:

Величина отношения полярного момента инерции к радиусу вала называется моментом сопротивления сечения при кручении или полярным моментом сопротивления:

Для сплошного круглого сечения:

Для кольцевого сечения:

где .

Тогда максимальные касательные напряжения равны:

3.2.3 Условие прочности при кручении вала

Условие прочности при кручении с учетом принятых обозначений формулируется следующим образом: максимальные касательные напряжения, возникающие в опасном сечении вала, не должны превышать допускаемых напряжений и записывается в виде:

Из условия прочности можно определить диаметр вала:

- сплошного сечения:

- кольцевого сечения:

Как следует из закона парности касательных напряжений, одновременно с касательными напряжениями, действующими в плоскости поперечного сечения вала, имеют место касательные напряжения в продольных плоскостях. Они равны по величине парным напряжениям, но имеют противоположный знак. Таким образом, все элементы бруса при кручении находятся в состоянии чистого сдвига. Так как чистый сдвиг является частным случаем плоского напряженного состояния, при котором , , , то при повороте граней элемента на 450 в новых площадках обнаруживаются только нормальные напряжения, равные по величине (рисунок 20).

Рисунок 20 - Нормальные напряжения

Рассмотрим возможные виды разрушения валов, изготовленных из различных материалов при кручении. Валы из пластичных материалов чаще всего разрушаются по сечению, перпендикулярному к оси вала, под действием касательных напряжений, действующих в этом сечении (рисунок 21а). Валы из хрупких материалов, разрушаются по винтовой поверхности, наклоненной к оси вала под углом 450, т.е. по направлению действия максимальных растягивающих напряжений (рисунок 21б). У деревянных валов первые трещины возникают по образующим цилиндра, так как древесина плохо сопротивляется действию касательных напряжений, направленных вдоль волокон (рисунок 21в).

Рисунок 21 - Растягивающие напряжения

Таким образом, характер разрушения зависит от способности материала вала сопротивляться воздействию нормальных и касательных напряжений. В соответствии с этим, допускаемые касательные напряжения принимаются равным - для хрупких материалов и - для пластичных материалов.

3.2.4 Рациональная форма сечения вала

Анализируя эпюру касательных напряжений (рисунок 20) можно отметить, что наибольшие напряжения возникают на поверхности вала, в центральной части они значительно меньше и на продольной оси равны нулю. Следовательно, в сплошном валу материал, находящийся в центральной части в значительной степени недогружен, его вклад в прочность вала мал. Поэтому рациональным для валов считается кольцевое сечение.

3.2.5 Деформации при кручении и условие жесткости

Из выражения (3.22) следует, что

интегрируя по длине вала, получим:

Если Мк = const и = const по всей длине вала, то

где - жесткость вала при кручении.

Угол закручивания, приходящийся на единицу длины, называют относительным углом закручивания:

Для обеспечения требуемой жесткости вала необходимо, чтобы наибольший относительный угол закручивания не превосходил допускаемого:

Эта формула выражает условие жесткости вала при кручении. Обычно принимается на 1 м длины вала.

3.2.6 Потенциальная энергия деформации при кручении

Элементарная работа статически приложенного внешнего момента Т на перемещении равна:

При чистом кручении Мx = Т и .

Потенциальная энергия деформации:

Интегрируя выражение для элементарной работы по всей длине l стержня, получим:

При Мк = const и = const, получим:

4. РАСЧЕТ И РАЗРАБОТКА КООРДИНАТНОЙ ОСИ ЛАЗЕРНОЙ ГОЛОВКИ

Для получения наглядного примера работы оптической лазерной головки, смоделируем координатные оси, на которых закреплена лазерная головка в программе SolidWorks 2009. Полученную модель рассчитаем в программном пакете ANSYS Workbench.

Данные для расчета:

1) Момент возьмем равным 550 Нм, это следует из расчетов произведенных ниже.

Масса второй балки (рисунок 22) и лазера

Ускорение равно

Тогда момент:

Поскольку вторая балка установлена посередине первой, а ее длина 1 метр, то плечо полметра. Тогда момент, действующий на стол первой балки, будет равен:

2) Сила, действующая на вторую балку, будет равна .

4.1 Создание первоначальной модели

Модель создаем в SolidWorks 2009. На рисунке 22 изображена полученная модель.

Рисунок 22 - Модель для расчета

4.2 Расчет первоначальной модели в ANSYS

Созданную модель (рисунок 22) при помощи системы автоматизации проектных работ (САПР) SolidWorks, импортируем в программу ANSYS Workbench (рисунок 23).

Рисунок 23- Импортированная модель

На рисунке 23 изображена первоначальная модель конструкции. Будем рассчитывать каждую координатную ось по отдельности, и смотреть результаты расчетов. Исходя из этих расчетов, будем модернизировать нашу конструкцию для уменьшения перемещения.

Для начала рассчитаем нижнюю координатную ось. Импортируем в программную систему конечно-элементного анализа ANSYS Workbench и разбиваем на сетку (рисунок 24).

Рисунок 24 - Конечно-элементная модель

На данном рисунке изображено разбиение координатной оси на сетку. Из рисунка видно, что мы получили 1176706 узлов и 655681 элементов.

В качестве материала берем конструкционную сталь.

Далее мы закрепляем нашу координатную ось по упорам (рисунок 25), на которых она расположена.

Рисунок 25 - Закрепление модели

Для расчета приложим момент (рисунок 26), возникающий на нашей координатной оси, равный 550 Нм.

Рисунок 26 - Приложения момента к модели

Наша модель готова для расчета. Запускаем на расчет и получаем следующие значения (рисунок 27).

Рисунок 27 - Результаты расчетов

На рисунке 27 представлены результаты расчетов. Как видно из рисунка, мах перемещения возникают по боковым сторонам стола. Они равны 0,035583 мм.

По произведенным расчетам находим поворот стола для крепления, установленного на первой балке.

Для нахождения перемещения составляем пропорцию:

где A - длина стола 225 мм;

В - смещение его краев от приложенного момента равной: ;

С - длина второй балки 1 метр;

X - неизвестное смещение.

Тогда X-смещение, равно 0,311 мм.

Теперь рассчитаем верхнюю координатную ось. Импортируем в программную систему конечно-элементного анализа ANSYS Workbench и разбиваем на сетку (рисунок 28).

Рисунок 28 - Конечно-элементная модель

На данном рисунке изображено разбиение координатной оси на сетку. Из рисунка видно, что мы получили 1013318 узлов и 565208 элементов.

В качестве материала берем конструкционную сталь.

Далее мы закрепляем нашу координатную ось (рисунок 29).

Рисунок 29- Закрепление модели

Для расчета приложим силу (рисунок 30), возникающий на нашей координатной оси, равный 300 Н.

Рисунок 30- Приложение силы

Наша модель готова для расчета. Запускаем на расчет и получаем следующие значения (рисунок 31).

Рисунок 31- Рассчитанная модель

На рисунке 31 представлены результаты расчетов. Как видно из рисунка, мах перемещения возникают по боковым сторонам стола. Они равны 0,019583 мм.

Теперь зная значение перемещения первой координатной оси, которое следует из формулы (4.3) и, зная значение второй координатной оси, сложим эти значения и получим смещение лазерной головки.

4.3 Создание модернизированной модели

Модель создаем в SolidWorks 2009. На рисунке 32 изображена полученная модель. Для модернизации мы добавили дополнительную опору по центру нижней координатной оси и вставили ребра жесткости в нашу станину.

Рисунок 32 - Модернизированная модель

4.4 Расчет модернизированной модели в ANSYS

Созданную модель (рисунок 32) при помощи системы автоматизации проектных работ (САПР) SolidWorks, импортируем в программу ANSYS Workbench. Рассчитаем модернизированную координатную ось. Импортируем в программную систему конечно-элементного анализа ANSYS Workbench и разбиваем на сетку (рисунок 33).

Рисунок 33 - Конечно- элементная модель

На данном рисунке изображено разбиение координатной оси на сетку. Из рисунка видно, что мы получили 1181290 узлов и 658884 элементов.

В качестве материала берем конструкционную сталь.

Далее мы закрепляем нашу координатную ось по упорам (рисунок 34), на которых расположена наша модель и приложим момент равный 550 Нм.

Рисунок 34 - Модель для расчета

Наша модель готова для расчета. Запускаем на расчет и получаем следующие значения (рисунок 35).

Рисунок 35 - Рассчитанная модель

На рисунке 35 представлены результаты расчетов. Как видно из рисунка, мах перемещения возникают по боковым сторонам стола. Они равны 0,018984 мм.

По произведенным расчетам находим поворот стола для крепления, установленного на первой балке по формуле (4.3).

Тогда X-смещение, равно 0,163 мм.

Теперь зная значение перемещения первой координатной оси, которое следует из формулы (4.3) и, зная значение второй координатной оси, которое мы не изменяем, сложим эти значения и получим смещение лазерной головки по формуле (4.4):

Полученные результаты наших расчетов, записаны в таблице 1.

Таблица 1 - Результаты расчетов

Перемещение оси

0,311

5. РАСЧЕТ ЭКОНОМИЧЕСКОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ

Согласно СТБ 972-2000 главными критериями, определяющими целесообразность разработки и постановки продукции на производство, являются: удовлетворение требований заказчика; эффективность применения; возможность экспорта.

Успешность реализации инновационных проектов напрямую зависит от конкурентоспособности объекта проектирования (продукции, услуги либо процесса). Под конкурентоспособностью понимается комплекс потребительских и стоимостных (ценовых) характеристик товара, определяющих его успех на рынке, то есть преимущество именно этого товара над другими товарами (как отечественными, так и импортными). Конкурентоспособность является динамически изменяющимся свойством товара, зависящим как от времени, так и от рынка, для которого ведется оценка. Например, товары конкурентоспособные на рынке Республики Беларусь могут быть неконкурентоспособны на зарубежных рынках. Также возможна ситуация, когда товары пользующееся популярностью в настоящее время могут потерять свою нишу с выходом нового товара.

В оптико-электронной промышленности ввиду большого количества производителей одним из решающих факторов является цена при сравнимом уровне качества. Соответственно, для производства конкурентоспособной продукции необходимо использовать технологии, позволяющие снизить затраты на производство продукции и, соответственно, снизить ее цену.

Оценим затраты на обработку листового металла трехосным координатным станком лазерной резки. Также определим стоимость конечной продукции при использовании данного метода её обработки затратным методом.

5.1 Оценка затрат на обработку листового металла

Для внедрения трехосного координатного станка лазерной резки понадобится приобрести специальный инструмент, использующий режущие газы, и написать программу для управления станком CNC-Host.

5.1.1 Стоимость комплектующих и полуфабрикатов

где - количество комплектующих и полуфабрикатов;

- норма расхода i-го комплектующего или полуфабриката (по массе заготовки);

- стоимость комплектующих и полуфабрикатов (без НДС);

- коэффициент транспортно-заготовительных расходов ().

Стоимость полуфабриката металла (необработанного) составляет 160000 руб. Принимаем .

5.1.2 Стоимость вспомогательных материалов

Расходы на приобретение вспомогательных материалов (в нашем случае - режущие газы) определим, укрупнено, по формуле:

где - вспомогательный коэффициент (). Принимаем .

5.1.3 Расчет заработной платы производственных рабочих

Величину заработной платы производственных рабочих определяем укрупнено, на основании величины часовой тарифной ставки, которая сложилась в промышленности на момент выполнения расчетов. Основная заработная плата производственных рабочих рассчитывается по формуле:

где - количество операций на изготовление изделия; - часовая тарифная ставка; - трудоемкость на изготовление единицы продукции.

где - тарифный коэффициент i-го разряда.

Таблица 2 - Таблица тарифных коэффициентов

Разряд

Тарифный коэффициент

4

1,57

5

1,73

6

1,9

7

2,03

Заработная плата оператора станка (4-й разряд):

Дополнительная заработная плата учитывает выплаты, предусмотренные трудовым законодательством за неотработанное на производстве время; сюда входят выплаты за выполнение государственных обязанностей, оплата отпусков, доплата подросткам и т.п. Дополнительная заработная плата определяется в процентах от основной:

где - коэффициент дополнительной зароботной платы ().

Отчисления в бюджет и внебюджетные фонды от средств на оплату труда определяются по формуле:

где - процент отчислений в ФСЗН (фонд социальной защиты населения);

- процент отчислений на обязательное страхование от несчастных случаев на производстве.

5.1.4 Износ инструмента и приспособлений целевого назначения

Расходы на износ специального инструмента, определим по формуле:

.

Срок службы инструмента составляет 2 года, а обработка одного листа металла займет 5 минут. За это время будет произведено:


Подобные документы

  • Медико-биологические основы взаимодействия лазерного излучения с кожей человека. Преимущества и недостатки лазерной эпиляции, допустимые уровни лазерного излучения. Конструкция и принцип действия лазерной установки, расчет параметров оптической системы.

    курсовая работа [126,8 K], добавлен 24.10.2009

  • Определение сил, действующих на зубчатые колёса (тангенсальной, осевой и радиальной). Расчет сосредоточенного момента и силы зацепления. Построение эпюр внутренних усилий. Поиск диаметров поперечных сечений вала. Подбор сечения вала по условию жесткости.

    курсовая работа [938,7 K], добавлен 24.06.2015

  • Совместное действие изгиба с кручением. Определение внутренних усилий при кручении с изгибом. Расчет валов кругового (кольцевого) поперечного сечения на кручение с изгибом. Определение размера брусьев прямоугольного сечения на кручение с изгибом.

    курсовая работа [592,6 K], добавлен 11.09.2014

  • Экспериментальное определение максимальных прогибов и напряжений при косом изгибе балки и их сравнение с аналогичными расчетными значениями. Схема экспериментальной установки для исследования косого изгиба балки. Оценка прочности и жесткости балки.

    лабораторная работа [176,9 K], добавлен 06.10.2010

  • Основные теоретические аспекты рационального раскроя листового материала. Влияние методов резки на проектирование карт раскроя листового металла. Организация управленческого учета листового металла в условиях малого машиностроительного предприятия.

    дипломная работа [1,9 M], добавлен 12.08.2017

  • Расчет подредукторной фермы вертолета. Ее геометрические параметры. Определение усилий в стержнях фермы и их проектировочный расчет. Расчет кругового кольца при плоском изгибе. Определение внутренних силовых факторов и поперечного сечения шпангоута.

    курсовая работа [776,7 K], добавлен 17.04.2010

  • Расчет закрепленного вверху стального стержня, построение эпюры продольных усилий, перемещений поперечных сечений бруса. Выбор стальной балки двутаврового поперечного сечения. Построение эпюры крутящих, изгибающих моментов в двух плоскостях для вала.

    контрольная работа [1,1 M], добавлен 06.08.2013

  • Физические особенности лазерной сварки титановых сплавов. Моделирование процесса воздействия лазерного излучения на металл. Исследование влияния энергетических и временных характеристик и импульсного лазерного излучения на плавление титановых сплавов.

    курсовая работа [1,4 M], добавлен 11.01.2014

  • Составление расчетной схемы вала. Приведение сил, действующих на зубчатые колеса, к геометрической оси вала. Построение эпюр внутренних силовых факторов. Определение запаса усталостной прочности вала. Проверка жесткости. Расчет крутильных колебаний.

    контрольная работа [155,2 K], добавлен 14.03.2012

  • Основные дефекты металла при резке и методы их устранения. Расчет и проектирование привода тянущего ролика. Проектировочный расчет зубчатых передач. Расчет шпонок и шлицевых соединений. Определение нагрузочных и скоростных параметров гидродвигателя.

    дипломная работа [1,1 M], добавлен 20.03.2017

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.