Дослідження технології параметричного моделювання тривимірних об’єктів

5. Практична реалізація параметричної 3D моделі на прикладі приводу лабораторного преса

5.1 Функціональне призначення та технологічні особливості розробки

Параметрична модель привода лабораторного преса створена згідно конструкторської документації, наданої конструкторами Криворізької вищої металургійної Школи. Модель будувалась із використанням переважно варіаційної параметризації, на основі ескізів, оскільки це найзручніше у даному випадку.

Рис. 5.1 Зовнішній вигляд моделі привода лабораторного преса

Ескіз - це двовимірний обрис конструктивного елемента, складеного з елементарних примітивів (відрізків, дуг, ламаних ліній і сплайнів), формуючих контур або геометричний об'єкт (траєкторія зрушення, вісь обертання, лінія розрізу й т.п.), необхідний для формування конструктивного елемента. Усі зміни ескізів ведуть до автоматичної зміни відповідних конструктивних елементів.

Твердотільна модель деталі формується в Inventor на основі інформації, закладеної в 2М або 3М ескізах, що мають просту форму й підтримуючих постійний зв'язок з ними. Моделювання проводиться за допомогою динамічного майстра ескізів з інтерактивним визначенням інтелектуальних профілів, що будуються з використанням ліній, дуг і сплайнов. Ескізи зберігають свої властивості незалежно від того, де використовуються їхні фрагменти, що дозволяє користувачам перетаскувати елементи ескізів у реальному часі відповідно до раніше встановлених правил їх включення в складання.

5.2 Побудова параметричної моделі приводу лабораторного преса

Деталь №1

Корпус.ipt - файл деталі корпусу приводу лабораторного преса

Після того, як відкрився новий файл, створюємо новий ескіз за допомогою кнопки «Создать 2Д эскиз». На екрані з'являється сітка, яка є робочою областю ескізу. Приступаємо до створення деталі. Використовуючи кнопку «Отрезок», накреслимо основу нашого корпуса для втулки вала. Після цього, потрібно задати розміри, які є параметрами даної деталі. Для цього, у вкладці «Эскиз», знайдемо й натиснемо кнопку «Размеры». Для позначення розміру (довжини, діаметра, радіуса), потрібно вибрати 2 точки або відрізок цілком. Перед вами з'явиться вікно для введення числа або змінної, які є залежним або незалежним розміром. Натискаємо кнопку «Принять эскиз».

Рис. 5.3 Деталь на стадії оброзмірювання

На даній стадії деталь уже є параметричної, оскільки має залежності як геометричні так і розмірні. Усі параметри заносяться в таблицю, визвати яку можна за допомогою кнопки «Параметры», що на вкладці «Управление». У ній же й відбувається керування параметрами всієї деталі, у наслідку чого змінюється її конфігурація.

Рис. 5.4 Таблиця керування параметрами деталі

Рис. 5.5 Деталь на стадії видавлювання

Після видавлювання, згідно із кресленням, нам потрібно зробити отвори з боків планки. Але для початку необхідно відзначити місце розташування отворів. Для цього створюємо новий ескіз. Тепер нам потрібно точками відзначити центри отворів. Що б це зробити, натискаємо кнопку «Точка» і приблизно ставимо з боків планки. Тепер, щоб точно визначити положення, задамо відстані точки по обом краям за допомогою інструменту «Размеры». Для параметризації цих крапок, одну сторону зробимо залежної від іншої, у таблиці параметрів за допомогою змінних, тобто при зміні відстані однієї сторони, автоматично зміниться друга.

Що б зробити отвори, нам потрібно скористатись кнопкою «Отверстие», що на вкладці «Модель». Після натискання з'являється вікно керування отворами.

Рис. 5.8 Створювання отворів

Рис. 5.9 Вікно керування параметрами отворів

Рис. 5.10 Побудова втулки вала

Після побудови отворів основи втулки, переходимо до самої втулки. Створюємо ескіз перпендикулярний основі. Для цього натискаємо «Создать 2Д эскиз» і клікаємо по потрібній площині. Створюємо окружність за допомогою інструмента «Окружность», задаємо діаметр. Після цього вирівнюємо центр щодо основи за допомогою двох розмірів: відстань по Х і по У. Дані розміри є залежними щодо діаметра втулки й ідентифікуються як fx:__.

Завершуємо ескіз кнопкою «Принять эскиз» і приступаємо до видавлювання за допомогою вже знайомого нам інструмента «Выдавливание». У данім вікні зв'язуємо два параметри: ширину основи й величину видавлювання втулки, за допомогою змінної.

Рис. 5.11 Побудова отвору втулки вала

Використовуючи інструмент «Отверстие» і задавши параметри й залежності, ми зробили отвір у втулці вала. Допрацьовуємо останні «штрихи» і залежності в таблиці параметрів. Тут потрібно простежити що б правильно були вистроєні залежності, а так само в кожного параметра повинне бути своє унікальне ім'я в запобігання конфліктів зі зв'язками з іншими деталями. Деталь готова. Її зовнішній вигляд наведений на рис. 5.12.

Рис. 5.12 Готова модель деталі втулки вала

Деталь №2

Корпус (Дно).ipt - файл деталі корпусу приводу лабораторного пресса

Рис. 5.12 Побудова днища корпуса

Створивши новий файл деталі, створюємо новий ескіз за допомогою кнопки «Создать 2Д эскиз». На екрані з'являється сітка, яка є робочою областю ескізу. Приступаємо до створення деталі. Використовуючи кнопку «Відрізок», накреслимо основу нашого корпуса. Після цього, потрібно задати розміри, які є параметрами даної деталі. Для цього, у вкладці «Эскиз», знайдемо й виберемо кнопку «Размеры». Для позначення розміру (довжини, діаметра, радіуса), потрібно вибрати 2 точки або відрізок цілком. Перед вами з'явиться вікно для введення числа або змінної, які є залежним або незалежним розміром. Ширину днища зв'язуємо параметрично із довжиною основи втулки для взаємної зміни конфігурації. Натискаємо «Принять эскиз».



Рис. 5.12 Видавлювання та побудова отворів у днищі корпуса

Далі треба здійснити видавлювання. Щоб зробити отвори, нам потрібно скористатися кнопкою «Отверстие», що на вкладці «Модель». Після натискання з'являється вікно керування отворами. Необхідно зв'язати параметрично отвори в даній деталі з отворами втулки. Для цього треба через таблицю параметрів встановити зв'язок. Відкриваємо за допомогою кнопки «Параметры» таблицю. Тиснемо на кнопку «Связь». Далі з'являється вікно у якому треба вибрати файл деталі з якою ми хочемо встановити параметричний зв'язок. На вибір нам дані два розширення:

· *.xls - для зв'язку із таблицею Excel (Таблична параметризація);

· *.ipt - для зв'язку із файлом деталі.

Після того, як ми вибрали потрібній файл деталі, треба відмітити знаком «+» ті параметри, які ми хочемо зв'язати із даною деталлю.

Тепер ми маємо можливість змінювати конфігурацію деталей залежно одна від одної за допомогою зв'язаних параметрів, залежностями або змінними.

Деталь №3

Заглушка.ipt - файл деталі корпусу приводу лабораторного преса.



Рис. 5.16 Побудова заглушки

Створюємо новий файл. Натиснувши кнопку «Создать 2Д эскиз» створюємо новий ескіз. Використовуючи кнопку «Окружность», накреслимо основу нашої заглушки та задамо її діаметр. Після цього, потрібно видавити ескіз за допомогою інструменту «Выдавливание».

Рис. 5.17 Видавлювання ескізів заглушки

По цій самій схемі створимо ще два елементи деталі меншого діаметру. На останньому видавлюванні у вікні управління видавлюванням треба вибрати булеву операцію «Видалення», для того щоб здійснилося видалення виділеної ділянки даної деталі. Після завершення моделювання деталі треба параметрично зв'язати ії із втулкою та днищем корпуса, оскільки вона має неабияку залежність від цих деталей. Щоб встановити зв'язок, потрібно скористатись таблицею параметрів та функцією «Связь».

Рис. 5.18 Готова модель деталі заглушки

Деталь №4

Стойка.ipt - файл деталі корпусу приводу лабораторного преса

Рис. 5.18 Видавлювання ескізів стойки

Створюємо новий файл. Натиснувши кнопку «Создать 2Д эскиз» створюємо новий ескіз. Використовуючи кнопку «Окружность», накреслимо основу нашої стійки та задамо їй діаметр. Після цього потрібно видавити ескіз за допомогою інструменту «Выдавливание». Дана деталь будується побудовою ескізу за допомогою інструменту «Окружность» та подальшого його видавлювання, зв'язуючи параметри з іншими деталями.

Рис. 5.19 Видавлювання ескізів стойки

Рис. 5.20 Готова модель деталі заглушки

Деталь №5

Вал.ipt - файл деталі вала приводу лабораторного преса

Рис. 5.21 Побудова вала

Вал є однією з найважчою із деталей приводу лабораторного преса, оскільки використовує достатньо багато параметричних зв'язків між елементами та іншими деталями. Створимо новий ескіз. Інструментом «Размеры» задамо найменший діаметр відносно отвору втулки. Тобто використовуючи змінну встановимо залежність. Далі інструментом «Выдавливание» почнемо видавлювати згідно з кресленнями. Створюючи новий ескіз, новий діаметр треба використовувати залежність від попереднього. Наприклад:

· D1=12;

· D2=D1+5;

· D3=D2+4.

Де D1, D2, D3 - діаметри. Так само, якщо потрібно, ми можемо встановити залежність між величинами видавлювання.

Рис. 5.22 Побудова вала інструментом «Выдавливание»

Після завершення будування основної форми вала треба доробити елементи. Сполучення - це плавний перехід однієї площини до лінії в іншу. Для того щоб зробити сполучення треба скористатись інструментом «Сопряжение». Після натиску кнопки з'явиться вікно сполучення.

У даному вікні нам необхідно вибрати метод сполучення: ребро, контур або елемент. В даному випадку ми отримуємо перпендикулярні площини, тому вибираємо ребро. Далі треба визначити величину радіуса сполучення (в нашій деталі ми використали 2 мм). Після цього маніпулятором вибрати потрібні ребра.

Сполучення може бути двох видів: зовнішнє та внутрішнє. Наша деталь використовує обидва типи. Після вибору ребер, зеленим кольором ми можемо бачити результат. Якщо нас все влаштовує - тиснемо ОК.

Для з'єднання вала із обечайкою планкою, треба в основному діаметрі зробити отвори. Інструментом «Точка» відметемо центри отворів та вирівняємо відносно одне одної та осі вала за допомогою інструменту «Размеры». Параметрично вони залежатимуть від діаметра основної ділянки вала. Після цього отвори треба рівномірно розмножити по окружності. Для цього скористаємось інструментом «Круговой массив».



Рис. 5.24 Сполучення ребер вала

В системі Autodesk Inventor 10 існує два типи масивів:

· Круговий масив;

· Прямокутний масив.

В нашому випадку ми використовуємо круговий, так як ми використовуємо конкретну ось. Після натиснення кнопки «Круговой масив», з'явиться діалогове вікно.

В даному вікні існують 2 основних параметра: кількість та кут обертання. Також їх можна задавати у вигляді змінних. Для нашого валу необхідно 4бр та 360 градусів. Після вводу параметрів треба вибрати ось обертання, у нашому випадку це ось обертання самого вала.

Рис. 5.27 Паралельні шліци вала

Для звершення деталі треба вставити паралельні шліци розміром згідно з кресленнями. Дана деталь використовує багато зв'язків та залежностей.

Рис. 5.28 Готова модель деталі вала

Деталь №6

Обечайка.ipt - файл деталі вала приводу лабораторного преса

Створивши новий файл деталі, створюємо новий ескіз за допомогою кнопки «Создать 2Д эскиз». Приступаємо до створення деталі. Використовуючи кнопку «Окружность», накреслимо основу нашї обечайки - дві окружності різного діаметру (у нас 170 та 112) та встановимо для них залежність від основного діаметра вала. Після цього треба за допомогою інструмента видавлювання зробити модель об'ємною, також із залежністю між довжини ділянки основного діаметра вала. Перед цим треба занести до таблиці параметрів залежну деталь або її параметри.

Далі нам треба працювати в середині деталі. Для цього треба активувати інструмент «Плоскость» та в браузері вибрати «Плоскость XZ». На екрані відобразиться створена площина помаранчевим кольором. Щоб почати з нею працювати, натиснемо кнопку «Создать 2Д эскиз» и кликнемо по новоствореній площині.

Рис. 5.30 Видавлювання ескізу обечайки

Для того щоб вирізати необхідну фігуру з основного елемента, для початку потрібно створити переріз. Використовуючи інструменти «Отрезок» та «Дуга» створемо переріз. Після цього скористаємося інструментом «Вращение». Даний інструмент працює по принципу видавлювання, також має булеві операції, але замість величини видавлювання використовується кут обертання. В нашому випадку - повний круг.

Після видалення необхідної форми, потрібно розмножити її за допомогою інструмента «Круговой массив». Виділимо необхідний елемент та задамо ось самої деталі як ось обертання масиву. Кількість встановимо 13. В таблиці параметрів створимо зв'язок між потрібними деталями (вал), та синхронізуємо їхню зміну конфігурацій. Також для правильного стику обечейки і вала, потрібно створити паралельні шліци, розміром згідно з кресленнями. Деталь готова.

Рис. 5.33 Використання інструменту «Вращение»

Рис. 5.34 Готова модель деталі обечайки

Деталь №7

Шестерня.ipt - файл деталі зубчастого колеса приводу лабораторного преса

Рис. 5.35 Створення зубчастого колеса

Створюємо новий ескіз за допомогою кнопки «Создать 2Д эскиз». Використовуючи кнопку «Окружность», накреслимо основу нашого колеса - чотири окружності різного діаметру (залежно від параметрів інших деталей: вал). Після цього треба за допомогою інструмента видавлювання зробити модель об'ємною. Використовуючи інструмент «Проецирование геометрии», відобразимо побудовані окружності. Далі, користуючись інструментом «Выдавливание» та різні булеві операції, побудуємо корпус нашого колеса.

Рис. 5.36 Видавлювання основи зубчастого колеса

Рис. 5.37 Видавлювання елементів зубчастого колеса

autodesk inventor параметричний моделювання

Тепер потрібно зробити отвори навколо осі. Для для цього застосуємо два інструмента: «Отверстие» та «Круговой массив». Але до цього треба виявити центр отвору. Використовуючи інструмент «Точка» розмістимо її на новому ескізі та за допомогою «Размеры» вирівняємо відносно осі колеса. Дані занесемо до таблиці параметрів з залежністю від діаметра колеса. Тепер можна зробити отвір. Задамо 15 мм.

Рис. 5.38 Створеня отворів зубчастого колеса

Даний елемент не залежить ні від чого, окрім розташування його центру, оскільки в цьому немає потреби. Але змінити конфігурацію можна вручну за допомогою таблиці параметрів, змінюючи параметри даного елемента.

Тепер застосуємо інструмент ««Круговой массив». Задамо величину повторювань 6 та виберемо ось обертання. Натиснемо ОК. Далі нам потрібно створити зубці. Для цього створимо новий ескіз та, користуючись інструментом «Отрезок»,

накреслимо трикутник з двома рівними катетами (тут можна застосувати геометричну параметризацію). Видавимо його застосовуючи залежність від основи. Для правильнішої візуалізації закруглимо вершину інструментом «Сопряжение». Виставимо радіус 2 мм. на зовнішній та внутрішній сторонах.

Залишилось лише створити масив створених зубців. Натиснемо кнопку «Круговой масив». Задамо величину повторювань 100 та оберемо ось обертання масиву. Перевіримо таблицю параметрів на правильність та синхронізацію. Деталь готова.

Рис. 5.42 Готова модель деталі зубчастого колеса

Деталь №8

Планка (Вал).ipt - файл деталі вала приводу лабораторного преса.

Створивши новий файл деталі, створюємо новий ескіз за допомогою кнопки «Создать 2Д эскиз». Приступаємо до створення деталі. Використовуючи кнопку «Прямоугольник», накреслимо основу нашої планки - дві пари сторін паралельні тим самим накладуючи на себе залежність. Інструментом «Размеры» задамо розміри планки. Після цього треба за допомогою інструмента видавлювання зробити модель об'ємною.

Що б зробити отвори, нам потрібно скористатись кнопкою «Отверстие», що на вкладці «Модель». Після натискання з'являється вікно керування отворами. Тепер щоб точно визначити положення, задамо відстані крапки по обом краям за допомогою інструменту «Размеры». Для параметризації цих крапок, одну сторону зробимо залежної від іншої, у таблиці параметрів за допомогою змінних, тобто при зміні відстані однієї сторони, автоматично зміниться друга. Відстань між отворами повинна співпадати з відстанню між отворами вала. Зробимо їх залежними.



Рис. 5.43 Створення планки вала

Рис. 5.44 Готова модель деталі планки вала

Деталь №9

Болт.ipt - файл деталі вала приводу лабораторного преса.

Рис. 5.45 Створення основи болта

Створюємо новий файл. Натиснувши кнопку «Создать 2Д эскиз» створюємо новий ескіз. Використовуючи кнопку «Окружность», накреслимо основу нашого болта та задамо його діаметр відносно інших деталей. Після цього, потрібно видавити ескіз за допомогою інструменту «Выдавливание». По цій самій схемі створимо ще один елемент деталі більшого діаметру. Після завершення моделювання деталі треба параметрично зв'язати її із планкою вала та самим валом, оскільки він має пряму залежність від цих деталей. Щоб встановити зв'язок, потрібно скористатись таблицею параметрів та функцією «Связь». Для завершення виду скористаємось інструментом «Соряжение», встановимо радіус 2мм. Скрізь центр «шапки» нашого болта видавимо переріз квадрата.

Рис. 5.46 Використовування інструмента «Выдавливание»

Рис. 5.47 Використовування інструмента «Сопряжение»

Рис. 5.48 Створення елемента шапки болта



Рис. 5.49 Готова модель деталі болта

Для того щоб здійснити збірку всіх деталей необхідно створити новий файл із розширенням *.iam. Скориставшись кнопкою «Вставить», завантажуємо всі змодельовані деталі у потрібній кількості:

· Вал - 1шт.;

· Втулка - 1 шт.;

· Стійка - 2 шт.;

· Заглушка - 4 шт.;

· Обичайка - 1 шт.;

· Планка (вал) - 8 шт.;

· Болт - 16 шт.;

· Корпус (дно) - 1 шт.;

· Зубчасте колесо - 2 шт.

Рис. 5.50 Збірка моделі приводу лабораторного преса



Рис. 5.51 Робоче вікно збірки моделі

Збірка моделі здійснюється на основі фізичних та геометричних залежностей деталей одна від одної. Управління залежностями можна здійснювати в ієрархічному дереві моделі або за допомогою вікна залежностей, визвати яке можна натиснувши кнопку «Зависимости» у вкладці «Сборка».

Вікно має 4 типи залежності, в кожному з яких існують рішення поставлено задачі. Для приєднання однієї деталі до іншої потрібно спочатку вибрати тип рішення, далі перший операнд та другий операнд. Також приєднання може здійснюватись у декілька кроків. У файлі збірки моделі також можливе параметричне керування як цілою моделлю, так і кожною деталлю за допомогою таблиці параметрів. У файлі *.iam ця таблиця вміщає в себе всі параметри, залежності та зв'язки всіх присутніх деталей.



Рис. 5.53 Вікно управління параметрами зібраної моделі

6. Економічне обґрунтування доцільності розробки програмного продукту

6.1 Організаційно-економічна частина

Важливим фактором, що впливає на процес формування ціни, є конкуренція на ринку, необхідність обліку якої очевидна. З метою підвищення конкурентноздатності продукту може виникнути необхідність зниження його ціни на ринку. Важливо відмітити, що цілям підвищення конкурентноздатності служить не тільки зниження ціни, але, також, і якість товару і його вигідні відмітні ознаки в порівнянні з аналогічним товаром конкурентів.

Найбільш важливим моментом для розроблювача, з економічної точки зору, є процес формування ціни. Очевидно, що програмні продукти являють собою досить специфічний товар з безліччю властивих їм особливостей. Багато їхніх особливостей проявляються й у методах розрахунків ціни на них. На розробку програмного продукту середньої складності звичайно потрібні досить незначні засоби. Однак, при цьому вона може дати економічний ефект, що значно перевищує ефект від використання досить дорогих систем.

Варто підкреслити, що у програмних продуктів практично відсутній процес фізичного старіння й зношування. Для них основні витрати доводяться на розробку зразка, тоді як процес тиражування являє собою, звичайно, порівняно нескладну й недорогу процедуру копіювання магнітних носіїв і супровідної документації.

Цей програмний продукт дозволяє автоматизувати процес, мінімізувати час, забезпечуючи швидкий пошук вирішення поставленої задачі.

6.2 Розрахунок економічного ефекту по упровадженню програмного продукту

Економічна доцільність розробки укладається в економії працевтрат у порівнянні з ручною обробкою та одержання більш вірогідної інформації за більш короткий час.

Таблиця 6.1 Витрати на видаткові матеріали

№ п/п	Найменування матеріалу	Витрата, шт.	Ціна, грн./шт.	Сума, грн.
1	Доступ до інформаційної мережі Internet	1	80	80
3	Диск CD-R	1	1,20	1.20
4	Канцтовари	-	-	84
Разом 165,20

Основні виробничі фонди:

- Комп'ютер класу Core 2 Duo - 1 шт за ціною 4400 грн;

- Принтер - 1 шт за ціною 1100 грн.

Загальна сума виробничих фондів складає - 5500 грн.

Вартість устаткування збільшується на вартість транспортування - 10% та вартість монтажу - 15%. Разом вартість устаткування складе:

С_об= 5500 + 550 + 825 = 6875 грн.

Амортизація комп'ютера складає 15% у квартал від залишкової вартості, тобто А = Ф*На, де Ф - залишкова вартість на початок кварталу, На - норма амортизації.

I квартал 6875*0,15=1031,25 грн.

II квартал (6875-1031,25)*0,15=876,56 грн.

III квартал (6875-1031,25-876,56)*0,15=745,08 грн..

IV квартал (6875-1031,25-876,56-745,08)*0,15=633,31 грн..

Разом амортизація = 3286,2 грн..

Таблиця 6.2 Основна заробітна плата програміста ПП

№ п/п	Виконувачі	Трудомісткість, люд.дн.	Оклад, грн.	Витрати по з/п, грн.
1	3D-дизайнер	20	1300	1238,10

Додаткова заробітна плата 3D-дизайнера складає 20 % від основної заробітної плати:

1238,10*0,20=247,62 грн.

Фонд заробітної плати являє собою суму основної й додаткової заробітної плати:

1238,10+247,62=1485,72 грн.

Відрахування на заробітну плату складає:

33,2% - пенсійний фонд;

1,4% - соціальне страхування;

1,6% - відрахування в державний фонд сприяння зайнятості;

1,1% - відрахування на соціальне страхування від нещасного випадку на виробництві та професійного захворювання, які спричинили втрату працездатності.

Разом відрахування на соціальні нужди складають 37,3% від фонду оплати праці:

1485,72*0,373=554,17 грн.

Накладні витрати складають 250 % від величини основної заробітної плати:

1238,10*2,5=3095,25 грн.

Таблиця 6.3 Калькуляція

№ п/п	Найменування статей витрат	Витрати, грн.
1	Амортизація основних засобів	3286,2
2	Видаткові матеріали	165,20
3	Основна заробітна плата програміста	1238,10
4	Додаткова заробітна плата програміста	247,60
5	Відрахування на соціальне страхування	554,13
6	Накладні витрати	3095,25
7	Інші витрати	100,00
Разом витрат Зк= 8109,24

Витрати на ручну обробку інформації визначаються по формулі:

,

де - об'єм інформації, що обробляється вручну, Мбайт;

- вартість однієї години праці, грн. / рік;

- коефіцієнт, що враховує додаткові витрати часу на логічні операції при ручній обробці інформації;

- норма виробітку, Мбайт / рік.

У даному випадку:

О_и = 700 Мбайт (загальний розмір даних, що обробляються),

Заробітна плата бухгалтера 1100 грн.

Ц=1100/21/8=6,55 грн. / година,

Г_д = 2,5 (встановлений експериментально),

Н_в = 0,4 Мбайт / година.

Отже, витрати на ручну обробку інформації дорівнюють:

З_р=700*6,55*2,5/0, 4=28656,25 грн.

Витрати на автоматизовану обробку інформації розраховуються по наступній формулі:

,

де - година автоматизованої обробки, рік.;

- вартість однієї години машинного часу, грн./рік;

- година роботи оператора, рік.;

- вартість однієї години роботи оператора, грн./рік.

Для даного випадку:

t_a = 180 год.,

Номінальний фонд робочого часу розраховується по формулі :

к - кількість відпрацьованих годин за рік;

к1 - щоденні втрати 9-10% (відпустка, декретна відпустка та ін.)

к2 - внутрішні втрати робочого часу, 1- 2% (пільгові години, перерви та ін.).

К = д * р * м

д - середня кількість робочих днів у місяці = 21;

р - тривалість робочого дня = 8;

м - кількість робочих місяців за рік = 11;

К = 21 * 8 * 11 = 1848 годин за рік.

= 1663,2 год.

Час роботи оператора = 1663,2 годин за рік

Вартість однієї години машинної години дорівнює:

Ц_м = Ц_э*Р

Ц_э - вартість 1квт електроенергії (0,24 грн.)

Р - споживана потужність комп'ютера в рік 160 Вт

Ц_м=0,24*0,16=0,04грн/рік

t₀ = 180 год,

Ц₀ =1100/ 21/8=6,55 грн. (заробітна плата бухгалтера 1100 грн)

Отже, витрати на автоматизовану обробку інформації дорівнюють:

З_а=180*0,04+180*(6,55+0,04) =1193,40 грн.

Таким чином, річна економія від упровадження дорівнює:

Е_у = 28656,25 - 1193,40 - 8109,24= 19353,61 грн.

Економічний ефект від використання програмного забезпечення за рік визначається по формулі, грн.:

.

Е_г=19353,61 - 5400*0,2=18253,61 грн.

Ефективність розробки може бути оцінена по формулі:

.

Е_р=18253,61* 0,4/8109,24=0,90

Якщо Е_р > 0,20, то наша розробка є економічно доцільною.

Вартісна оцінка результатів застосування програмного забезпечення за розрахунковий період Т визначається по формулі:

,

де Т - розрахунковий період ;

Р_t - вартісна оцінка результатів t розрахункового періоду, грн.;

- дисконтуюча функція, яка вводитися з ціллю приводу всіх витрат та результатів до одного моменту часу.

Дисконтуюча функція має вигляд:

= 1 / (1 + р) ^t,

де р - коефіцієнт дисконтування (р = Е_н = 0,2, Е_н - нормативний коефіцієнт ефективності капітальних вкладень).

Таким чином,

.

Якщо програмне забезпечення заміняє ручну працю, отже, набір корисних результатів у принципі не міняється. У якості оцінки результатів застосування програмного забезпечення за рік береться різниця (економія) витрати, які виникають у результаті використання програмного забезпечення, тобто Р_t = Е_у.

Припускається, що дана розробка без змін та доробок буде використовуватись у плині трьох років. Тоді вартісна оцінка результатів застосування програмного забезпечення (економія) за розрахунковий період Т = 3 роки складе:

=19353,61+13,440+11200 = 43993,61 грн.

Економічний ефект від використання програмного забезпечення за розрахунковий період Т = 3 роки складе:

Е_т = 43993,61 - 8109,24 = 35884,37 грн.

Таким чином, у результаті аналізу встановлено, що впровадження розробки виправдано й економічно доцільно.

7. Охорона праці

Охорона праці - це система законодавчих актів, соціально-економічних, організаційних і лікувально-профілактичних заходів і засобів, що забезпечують безпеку, збереження здоров'я і працездатності людини в процесі праці.

Одна з найважливіших задач охорони праці - забезпечення безпеки працюючих, тобто забезпечення такого стану умов праці, при якому виключено дію на працюючих небезпечних і шкідливих виробничих чинників.

Законодавство України про охорону праці складається із загальних законів України та спеціальних законодавчих актів. Загальними законами України, що визначають основні положення з охорони праці є Конституція України, Закон України «Про охорону праці», Кодекс законів про працю (КЗпП), Закон України «Про загальнообов'язкове державне соціальне страхування від нещасного випадку на виробництві та професійного захворювання, які спричинили втрату працездатності», Закон України „Про забезпечення санітарного та епідемічного благополуччя населення” де вказані основні вимоги гігієни та санітарії, параметри мікроклімату на робочих місцях регламентовані ГОСТ 12.1.005-88 і СанПіН 2.24.548-96. Норми штучного та природного освітлення визначені БНіП ІІ-4-79/85. Пожежна безпека викладена в законі України „Про пожежну безпеку” і „Правила про пожежну безпеку в Україні”.

Крім загальних законів України, правові відносини у сфері охорони праці регулюються спеціальними законодавчими актами, указами і розпорядженнями Президента України, рішеннями уряду України, нормативними актами міністерств та інших центральних органів державної виконавчої влади. Сьогодні проводиться значна робота з питань вдосконалення законодавчої бази з питань охорони праці, адаптації українського законодавства з охорони праці до вимог Європейського Союзу.

7.1 Аналіз небезпечних та шкідливих факторів на робочому місці оператора ПК

Фактори виробничого середовища впливають на функціональний стан і працездатність оператора. Існує поділ виробничих факторів на небезпечні й шкідливі. Небезпечний виробничий фактор - це виробничий фактор, вплив якого в певних умовах приведе до травми або до іншого раптового погіршення здоров'я. Вплив же шкідливого виробничого фактору в певних умовах приведе до захворювання або зниження працездатності.

Небезпечні й шкідливі виробничі фактори підрозділяються за природою дії на наступні групи: фізичні, хімічні, біологічні, психофізіологічні. Перші три групи включають вплив виробничою технікою й робітничим середовищем. Психофізіологічні фактори характеризують зміни стану людини під впливом напруженості праці. Включення їх у систему факторів виробничої небезпеки обумовлене тим, що надмірні трудові навантаження в підсумку можуть також привести до захворювань.

Оператор ЕОМ може зіткнутися з наступними фізично небезпечними й шкідливими факторами:

· несприятливі мікрокліматичні умови;

· підвищений рівень шуму;

· недостатнє або надмірне освітлення.

· підвищений рівень рентгенівських випромінювань;

· підвищенні значення електричного струму та підвищений рівень електромагнітних випромінювань;

· психофізіологічні шкідливі і небезпечні виробничі чинники.

Відповідно діючим нормативним документам (СН 512-78 та ДСанПіН 3.3.2.007-98) площа на одне робоче місце становить 13,0 м?; об'єм - 32,5 м?. Стіна, стеля, підлога приміщення виготовляються з матеріалів, дозволених для оформлення приміщень санітарно-епідеміологічним наглядом. Підлога приміщення вкрита діелектричним килимком, випробуваним на електричну міцність.

Висота робочої поверхні столу для оператора ПЕОМ - 690 мм, ширина повинна забезпечувати можливість виконання операцій в зоні досягнення моторного ходу; висота столу 725 мм, ширина 800 мм, глибина 900 мм. Простір для ніг: висота 600 мм, ширина 500 мм, глибина на рівні колін 500 мм, на рівні витягнутої ноги 650мм.

Ширина й глибина сидіння 400 мм, висота поверхні сидіння 450 мм, кут нахилу поверхні від 15? вперед до 5? назад. Поверхня сидіння плоска, передній край закруглений.

Мікроклімат виробничих приміщень і стан повітряної середи в робочій зоні - головні чинники, які визначають умови праці. Основні параметри мікрокліматичних умов - температура, вологість, швидкість руху повітря і барометричний тиск впливають на теплообмін і загальний стан організму людини. Норми виробничого мікроклімату встановлені системою стандартів безпеки праці ГОСТ 12.1.005-88 та СанПіН 2.24.548-96.

Одним з найважливіших фізіологічних механізмів організму є терморегуляція, що залежить від мікрокліматичних умов навколишньої середи. Терморегуляція підтримує тепловий баланс організму людини при різноманітних метеорологічних умовах і тяжкості роботи, що виконується за рахунок звуження або розширення поверхні кровоносних судин і відповідної роботи потових залоз.

На організм людини і обладнання ПЕОМ великий вплив виявляє відносна вологість. При відносній вологості повітря більш 75-80% знижується опір ізоляції, змінюються робочі характеристики елементів, зростає інтенсивність відмов елементів ПЕОМ. Швидкість руху повітря виявляє вплив на функціональну діяльність людини і роботу приладів ПЕОМ.

За інтенсивністю праці, виходячи з загальних енергозатрат організму, робота оператора ПК відноситься до категорії Іа (затрати енергії до 139 Вт), яка характеризується роботами, що виконуються в положенні сидячи чи стоячи і не потребують систематичного фізичного навантаження.

В холодні періоди року температура повітря, швидкість його руху і відносна вологість повітря відповідно складають: 22-24 С; 0,1 м/с; 40-60%; в теплі періоди року температура повітря - 23-25 С?; відносна вологість 40-60 %; швидкість руху повітря - 0,1 м/с.

При роботі на ПЕОМ людина наражається на шумовий вплив з боку багатьох джерел, наприклад, шум, викликаний роботою принтера (70 дБА). Діючи на слуховий аналізатор, шум змінює функціональний стан багатьох систем органів людини внаслідок взаємодії між ними через центральну нервову систему. Це виявляє вплив на органи зору людини, вестибулярний апарат і рухові функції, а також призводить до зниження мускульної дієздатності. При роботі в умовах шуму спостерігається підвищена втомлюваність і зниження дієздатності, погіршується увага і мовна комутація, створюються передумови до помилкових дій працюючих. Згідно з вимогами СанПіН 2.2.2.542-96 гранично допустимий рівень шуму становить 50 дБА.

Освітлення робочого місця - найважливіший фактор створення нормальних умов праці. Освітленню варто приділяти особливу увагу, тому що при роботі з монітором найбільшу напругу одержують очі. Недостатнє освітлення робочих місць - одна з причин низької продуктивності праці. В цьому випадку очі працюючого сильно напружені, важко розрізняють предмети, у людини знижується темп і якість роботи, погіршується загальний стан.

Електронно-променеві трубки, які працюють при напрузі понад 10 кВ є джерелами рентгенівського випромінювання. Шкідливий вплив рентгенівських променів пов'язаний з тим, що, проходячи через біологічну тканину, вони викликають в тканині іонізацію молекул тканинної речовини, що може призвести до порушення міжмолекулярних зв'язків, що в свою чергу, призводить до порушення нормальної течії біохімічних процесів і обміну речовин.

Небезпечний і шкідливий вплив на людей здійснюють електричний струм, електричні дуги, електромагнітні поля, що проявляються у вигляді електротравм і професійних захворювань. Ступінь небезпечного й шкідливого впливів на людину електричного струму, електричної дуги, електромагнітних полів залежить від величини напруги і струму, частоти електричного струму, шляхів проходження струму через тіло людини, тривалості впливу на організм людини, умов зовнішнього середовища.

До психофізіологічних небезпечних і шкідливих виробничих факторів можна віднести: нервово-психічні перевантаження (розумова напруга й перенапруга, монотонність праці, емоційні перевантаження, стомлення, емоційний стрес, емоційне перевантаження).

7.2 Заходи щодо нормалізації шкідливих та небезпечних факторів на робочому місці конструктора

Згідно БНіП 2.04.05-91 система вентиляції, кондиціювання повітря й повітряного опалення передбачена для суспільних, адміністративно-побутових і виробничих категорій. Витяжні отвори розташовані у стелі. Для забезпечення безпеки життєдіяльності працівників у приміщенні підтримується необхідна якість повітря, тобто оптимальні параметри мікроклімату і сталість газового складу. Для цього в ці приміщення подається певна кількість чистого зовнішнього повітря. Для підтримки температури та інших параметрів мікроклімату використовується опалення, вентиляція, кондиціювання, що є найважливішою частиною інженерного спорудження.

Ефективне рішення проблеми захисту від впливу шуму досягається проведенням комплексу заходів, в які входить ослаблення інтенсивності цього шкідливого виробничого чинника в джерелах і на шляху розповсюдження звукових хвиль. Зниження виробничого шуму в приміщеннях, де розміщені ПЕОМ, досягається за рахунок акустичної обробки приміщення - зменшення енергії відбитих хвиль, збільшення еквівалентної площі звукопоглинаючих поверхонь, наявність в приміщеннях штучних звукопоглиначів. З метою зниження шуму в самих джерелах встановлюються шумогасячі прокладки або амортизатори. В якості засобів звукопоглинання застосовуються не горючі або тяжко горючі спеціальні перфоровані плити, панелі, мінеральна вата з максимальним коефіцієнтом поглинання в межах частот 31,5-8000 Гц.

При правильно розрахованому і виконаному освітленні очі працюючого за комп'ютером протягом тривалого часу зберігають здатність добре розрізняти предмети не втомлюючись. Це сприяє зниженню професійного захворювання очей, підвищується працездатність. Штучне освітлення в приміщеннях експлуатації ПЕОМ реалізується системою загального рівномірного освітлення. У виробничих і адміністративно-суспільних приміщеннях, у випадках переважної роботи з документами, допускається застосування системи комбінованого освітлення (до загального освітлення додатково встановлюються світильники місцевого освітлення, призначені для освітлення зони розташування документів).

Освітленість на поверхні стола в зоні розміщення робочого документа повинна бути 300 - 400 лк, також допускається установка світильників місцевого освітлення для підсвічування документів, але з такою умовою, щоб воно не створювало відблисків на поверхні екрана й не збільшувало освітленість екрана більш ніж на 300 лк. Як джерела світла при штучному висвітленні повинні застосовуватися переважно люмінесцентні лампи типу ЛБ. Допускається застосування ламп накалювання у світильниках місцевого освітлення.

Для розрахунку штучного освітлення використовують метод світлового потоку. Розрахунок за даним способом зводитися до визначення необхідної кількості світильників N для установки в приміщеннях, що визначається по формулі:

Де: Ф - світловий потік лампи, люмен;

Е - нормована освітленість, люкс;

kз - коефіцієнт запасу (для люмінесцентних ламп kз = 1,1);

S - площа освітлювального приміщення, м²;

Z - коефіцієнт мінімальної освітленості (для люмінесцентних ламп

Z = 1,1);

N - кількість електричних ламп;

з - коефіцієнт використання світлового потоку.

Значення коефіцієнта використання освітлювальної установки з визначають залежно від типу світильника, коефіцієнтів відбиття стелі, стін і підлоги, а також від індексу приміщення і, що характеризує співвідношення розмірів освітлюваного приміщення. Показник приміщення обчислюють по формулі:

Де: L і b - довжина та ширина приміщення, м;

hn - висота підвісу світильника над робітничою поверхнею, м.

В приміщенні з розмірами L = 6 м, b = 4 м, h = 3 м робітнича поверхня знаходиться на рівні 0,8 м від полу, тому hn = 2,2 м.

Отже, показник приміщення рівний:



По довіднику визначаємо величину коефіцієнту використання світлового потоку з = 0,45 для і = 1,1 та коефіцієнтів відбивання світла - 70%, 50%, 30%.

Для освітлення використовується люмінесцентна лампа типу ЛБ, потужністю 40 Вт, світловий потік лампи 3000 лм. При загальному типі освітлення значення Е = 300 лк.

Підставимо всі отримані дані в формулу і визначимо необхідну кількість світильників:

Отже, за результатами проведених розрахунків можна зробити висновок, що для оптимального освітлення у приміщенні площею 24 м², необхідно встановити 7 світильників з люмінесцентними лампами потужністю 40 Вт.

Електронно-променеві трубки, магнетрони, тиратрони та інші електровакуумні прилади, що працюють при напрузі вище 6 кВ, є джерелами „м'якого” рентгенівського випромінювання. При технічній експлуатації апаратури, в якій напруга вище 15 кВ, використовують засоби захисту для відвертання рентгенівського опромінення операторів і інженерно-технічних робітників, бо при такій напрузі рентгенівське випромінювання розсіюється в навколишньому просторі виробничого приміщення. Засобами захисту від „м'якого” рентгенівського випромінювання є застосування поляризаційних екранів, а також використання в роботі моніторів, що мають біокерамічне покриття і низький рівень радіації. В якості засобів захисту від чинності м'яких рентгенівських променів застосовуються екрани з сталевого листа (0,5-1 мм) або алюмінію (3 мм), спеціальної гуми. Для відвертання розсіювання рентгенівського випромінювання по виробничому приміщенню встановлюють захисні огорожі з різноманітних захисних матеріалів, наприклад, свинцю або бетону.

На сьогоднішній день основним засобом захисту від електромагнітних випромінювань, що застосовуються в обчислювальній техніці є екранування джерел випромінювання. Сьогодні всі монітори, що випускаються, а також блоки живлення мають корпус, виконаний зі спеціального матеріалу, що практично повністю затримує проходження електромагнітного випромінювання. Застосовуються також спеціальні екрани, що зменшують ступінь впливу електромагнітних і рентгенівських променів на оператора. Для зниження електромагнітного впливу на людину-оператора використовуються також раціональні режими роботи, при яких норма роботи на ПЕОМ не повинна перевищувати 50 % робочого часу.

Захист від небезпечних впливів електричного струму при експлуатації обчислювальних комплексів забезпечені:

- застосування захисного заземлення або обнуління;

- ізоляцією струмопровідних частин;

- дотриманням умов безпеки при настанові і заміні агрегатів;

- надійним контактним сполученням з урахуванням перепаду мікрокліматичних параметрів.

Для усунення причин утворення статичного заряду застосовуються провідні матеріали для покриття підлоги, панелей, робочих столів, стільців. Для зниження ступеня електризації і підвищення провідності діелектричних поверхонь підтримується відносна вологість повітря на рівні максимально допустимого значення.

7.3 Пожежна безпека

По класифікації приміщень з ПЕОМ по пожежній небезпеці відносяться до категорії В (БНіП 2.09.02-85), що характеризуються наявністю твердих горючих і важко горючих речовин і матеріалів, а також легкозаймистих матеріалів. Технологічні об'ємні підлоги виконуються з негорючих або тяжко горючих матеріалів з межею вогнестійкості не менше 0,5. Підпільні простори під об'ємними підлогами відділяють негорючими перегородками з межею вогнестійкості не менше 0,75 на ділянки площею не більш 250 м².

Причинами пожежі можуть бути:

- паління, в не призначеному для цього місці;

- використання нагрівальних приладів в приміщеннях з ПЕОМ;

- усування несправності за наявності напруги в мережі;

В електронно-обчислювальній техніці пожежну небезпеку створюють прилади, що нагріваються, електро- і радіотехнічні елементи. Вони нагрівають навколишнє повітря і близько розташовані деталі і провідники. Все це може призвести до займання означених елементів, руйнування ізоляції і короткого замикання.

Для гасіння пожеж передбачена наявність первинних засобів пожежегасіння, (згідно «Правил пожежної безпеки в Україні») так і пожежні крани із брезентовими рукавами, пожежні щити (1 щит на 5000м²). В кімнаті знаходиться вогнегасник (ВВ-5). При розміщенні вогнегасників виключений безпосередній вплив на них сонячних променів, опалювальних і нагрівальних пристроїв. За конструкцією, матеріалами, методами контролю, умовами змісту, обслуговуванням вогнегасник відповідає вимогам Правил пристрою і безпечної експлуатації судин, що працюють під тиском.

Для успішного гасіння пожежі велике значення має швидке виявлення пожежі та своєчасний виклик пожежних підрозділів до місця пожежі. Пожежний зв'язок і сигналізація можуть бути спеціального або загального призначення, радіозв'язком, телефоним зв'язком, електричною пожежною сигналізацією (ЕПС), сиренами. ЕПС є найбільш швидким та надійним засобом сповіщення про виникнення пожежі. В залежності від схеми з'єднання розрізнюють променеві (радіальні) та шлейфні (кільцеві) системи ЕПС. В кімнаті з ПЕОМ розміщений сповіщувач (датчик) тепловий легкоплавкий. При збільшенні температури легкоплавкий сплав розплавляється і пружинячі пластинки, розмикаючись, вмикають ланцюг сигналізації.

У приміщенні знаходиться розроблений і розміщений на видному місці план евакуації людей і матеріальних цінностей при пожежі, з яким ознайомлені працівники підприємства.

Висновки

Автоматизація проектування -- напрям сучасної науки і техніки, що інтенсивно розвивається. Системи автоматизованого проектування (САПР) стають однією з складових частин гнучких виробничих систем і гнучких автоматизованих виробництв. Система Autodesk Inventor є однією з найпопулярнішої в світі систем автоматичного проектування середнього класу. Inventor є могутнім графічним ядром, на якому базуються багато прикладних пакетів як і від самої фірми AutoDesk, так і від незалежних виробників.

Все що потрібно всім кінцевим користувачам включити до складу системи неможливо. Тому фірма AutoDesk забезпечила базову систему засобами розробки прикладних систем. Використовуючи ці засоби, можна створювати програми для автоматизації роботи в різних напрямах інженерної діяльності, не залежно від регіональних і галузевих стандартів.

Метою даної роботи є дослідження та аніліз різних типів технології параметричного моделювання. Тривимірне параметричне моделювання є набагато більш ефективним (але й більш складним) інструментом, ніж двомірне параметричне моделювання. У сучасних системах середнього й важкого класу наявність параметричної моделі закладене в ідеологію самих САПР. Існування параметричного опису об'єкта є базою для всього процесу проектування.

Inventor, підтримуючи технологію параметричного моделювання, дозволяє швидко й ефективно розробляти найрізноманітніші проекти та моделі, уникаючи принципових помилок, має розвинуті можливості по створенню інтерфейсу користувача за допомогою вмонтованого язику програмування, широкий набір функцій, методів і властивостей для вирішення прикладних розрахунково-обчислювальних задач. Тому використання саме цієї технології при моделюванні в САПР є актуальним.

Размещено на Allbest.ru