Проект восстановления коленчатого вала ЗИЛ 130 с применением ультразвукового упрочнения
Работа из раздела: «
Транспорт»
СОДЕРЖАНИЕ.
Введение 2
1.Анализ хозяйственной деятельности производственного
объединения «Новосибавторемонт» 4
2. Анализ восстановления коленчатого вала
двигателя ЗИЛ – 130 6
3. Анализ способов ППД 15
4.Выводы 36
5.Рачет объема работ 37
6.Проектирование технологического процесса восстановления
коленчатого вала ЗИЛ-130 39
6.1.Разработка маршрутной технологии 39
6.2.Определение количества работающих
на каждом рабочем месте 48
6.3.Расчет количества рабочих постов 51
6.4.Расчет количества оборудования 53
6.5. Расчет производственных площадей 56
6.6. Расчет отопления, вентиляции, освещения,
водоснабжения 57
7. Конструкторская часть 62
8. Безопасность жизнедеятельности 71
9.Расчет экономической эффективности 77
Литература 81
Введение.
Одним из важнейших направлений в переходе народного хозяйства на рыночные
отношения является повсеместное, рациональное использование сырьевых,
топливно-энергетических и других материальных ресурсов. Усиление работы в
этом направлении рассматривается как неотъемлемая часть экономической
стратегии, крупнейший рычаг повышения эффективности производства во всех
звеньях народного хозяйства.
Одним из самых крупных резервов экономии и бережливости выступает
восстановление изношенных деталей. Восстановление изношенных деталей машин
обеспечивает экономию высококачественного материала, топлива,
энергетических и трудовых ресурсов.
Для восстановления трудоспособности изношенных деталей требуется в 5-8
раз меньше технологических операций по сравнению с изготовлением новых
деталей [1].
По данным ГОСНИТИ 85% деталей восстанавливают при износе не более 0,3
мм., т.е. их работоспособность восстанавливается при нанесении покрытия
незначительной толщины.
Однако ресурс восстановленных деталей по сравнению с новыми, во многих
случаях, остается низким. В тоже время имеются такие примеры, когда ресурс
восстановленных прогрессивными способами, в несколько раз выше ресурса
новых деталей [2].
Основа повышения качества – применение передовых технологий
восстановления деталей.
При восстановлении коленчатых валов двигателей возникает необходимость
изыскания новых, более прогрессивных способов восстановления, которые
смогли бы повысить ресурс деталей при сравнительно низких затратах.
В проекте сделан глубокий анализ различных способов восстановления
упрочнения поверхностным пластическим деформированием коленчатых валов.
Одним из наилучшим способом является ультразвуковое упрочнение после
наплавки под слоем флюса.
Исходя из этого, в проекте разработан технологический процесс
восстановления, модернизировано универсальное оборудование для УЗУ, сделана
технико-экономическая оценка предполагаемой конструкции и всего проекта в
целом.
1.Анализ хозяйственной деятельности производственного объединения
«Новосибирскавторемонт».
Производственное объединение «Новосибирскавторемонот» расположено в
центральной части города. Оно состоит из 4 филиалов. Данный проект
разработан на базе филиала № 3. Цех по ремонту двигателей данного филиала
был построен в 1954 году, и занимает территорию около 2500 м2.
Филиал № 3 производственного объединения «Новосибирскавторемонт»
расположен в Центральном районе вблизи станции метро «Красный проспект».
Климат в районе расположения цеха резко континентальный с холодной
зимой и жарким летом. Продолжительность безморозного периода 100 – 110
дней.
1.1.Анализ технико-экономических показателей цеха.
Полноценная работа цеха по ремонту двигателей во многом зависит от
технико-экономических показателей.
В таблице 1.1. приведена калькуляция по цеху ремонта двигателей филиала
№ 3 п/о «Новосибирскавторемонт».
Таблица 1.1. Технико-экономические показатели.
|№ |Показатель |2001 |2002 |2003 |
| | |г. |г. |г. |
|1 |Программа ремонта двигателей, шт.: | | | |
| |ГАЗ – 53 |400 |300 |300 |
| |ГАЗ – 672 |300 |350 |200 |
| |ГАЗ – 24 |300 |300 |300 |
| |ЗИЛ – 130 |- |150 |150 |
|2 |Численность работающих. |65 |58 |47 |
|3 |Товарная продукция, млн. руб. |23,5 |35,2 |70 |
|4 |Прибыль, млн. руб. |1 |5 |10 |
|5 |Себестоимость восстановления коленчатого |150 |300 |425 |
| |вала, руб. | | | |
|6 |Трудоемкость, чел/час. |9,3 |9,3 |9,3 |
1.2.Анализ организации ремонта двигателей.
Цех работает по пятидневной рабочей неделе с двумя выходными днями.
Продолжительность работы – 8 часов.
В настоящее время цех осуществляет капитальный ремонт двигателей,
занимается восстановлением коленчатых валов, гильз цилиндров и т.п.
Технологические процессы механизированы с применением
специализированного оборудования, приспособлений и инструмента.
Технологический цикл – замкнутый цикл, который характеризуется
выполнением всех необходимых работ в одном производственном помещении,
начиная от приемки ремонтного фонда и оканчивая выдачей готовой продукции.
Обеспечение участка сборки двигателей запасными частями ведется через
центральный склад производственного объединения «Новосибирскавторемонт».
Узким местом ремонта двигателей, в частности восстановление коленчатых
валов, является низкий восстановительный ресурс. Это обусловлено
применением отсталой технологии, не отвечающей современным требованиям.
В связи с этим в проекте сделан глубокий анализ существующих методов
восстановления и упрочнения (ППД) и выбраны наиболее прогрессивные
способы, на основании которых построен данный дипломный проект.
2. Анализ восстановления коленчатого вала двигателя ЗИЛ – 130.
2.1. Наплавка под слоем флюса.
В общем объеме работ по восстановлению деталей на ремонтных предприятиях
наплавка под слоем флюса составляет 32 % [2].
При такой наплавке в зону горения дуги (рис. 2.1.) подают сыпучий флюс,
состоящий из мелких крупиц зерен.
[pic]
Рисунок 2.1. Схема автоматической наплавки.
1-напловляемая деталь;
2-эластичная оболочка;
3-бункер с флюсом;
4- мундштук;
5-электрод;
6-электрическая дуга;
7-шлаковая корка.
Под воздействием высокой температуры часть флюса плавится, образуя вокруг
дуги эластичную оболочку, которая надежно защищает расплавленный метал от
действия кислорода и азота.
Автоматическая наплавка эффективна в трех случаях, когда необходимо
наплавить слой толщиной более 3 мм, глубокое проплавление нежелательно,
т.к. оно увеличивает деформацию детали [1,3].
Главным фактором, влияющим на глубину проплавления, является сила тока.
Влияние на глубину проплавления оказывает относительное размещение
электрода и детали. В практике применяют наплавку углом вперед, при которой
глубина проплавления меньше, чем при наплавке углом назад. Глубина
проплавления также уменьшается с увеличением вылета электрода.
Качество наплавленного металла и его износостойкость зависят от марки
электродной проволоки, флюса и режима наплавки. Сварочные наплавочные
проволоки, применяемые при восстановлении коленчатых валов, сведены в
таблицу 2.1:
Таблица 2.1.Сварочные и наплавочные проволоки.
|Марка |Химический состав. |Диаметр |Рекоменд |Твердость |
|проволок| |проволок|флюсы |после |
|и. | |и, мм. | |наплавки |
| | | | |HRCэ |
|1 |Установка ОКС – 5523 ГОСНИТИ |2 |3,2 · 0,82 |5,25 |20 |
|2 |Станок круглошлифовальный 3В423|4 |3,5 · 2,1 |29,4 |40 |
|3 |Ультразвуковой генератор |1 |0,72 · 0,58|0,42 |15 |
| |УЗГ-1-4 | | | | |
|4 |Машина моечная ОМ-5288 |1 |2 · 2 |4 | |
|5 |Пресс 6328 |1 |2 · 0,8 |1,6 | |
|6 |Станок токарно-винторезный 1К62|2 |2,5 · 1 |4 |20 |
| |(модернизированный) | | | | |
|7 |Контрольно-испытательный стенд |1 |1,5 ·1 |1,5 | |
|8 |Печь шахтная СШО 10,10/10 М1 |1 |2 · 2 |4 | |
|9 |Станок балансировочный КИ – |1 |1,5 · 0,8 |1,2 | |
| |4274 | | | | |
|10 |Тумбочка для инструмента |4 |0,6 · 0,4 |1,44 | |
|11 |Шкаф для инструмента |2 |1,6 · 0,4 |1,24 | |
6.5. Расчет производственных площадей.
Расчет производственных площадей производится по площади занятой
оборудованием и по переходным коэффициентам [6]:
F= ?Fo ·R (12)
Значение коэффициента R для основных участков [10]:
. механический – 3,5,
. сварочно-наплавочный – 5,5,
. термический – 5,5,
. моечный – 4,5.
По формуле 12 рассчитываем общую площадь участка.
F=(5,25+0,7) ·5,5+(29,4+5+1,5+1,2+1,44) ·3,5+4 ·4,45+4 ·5,5=214 м2.
6.6. Расчет отопления, вентиляции, освещения, водоснабжения.
6.6.1. Расчет отопления.
Теплопотери Qo (Вт) через наружное ограждение здания [18]:
Qo=qo ·VH ·(tв-tn), где (13)
qo=0,75…0,64 Вт/(м3 ·оС) – удельная тепловая характеристика здания,
VH=2075 м3- наружный объем здания или его отапливаемого участка, м3,
tв=15 оС,
tn = -38 є С – расчетная наружная температура воздуха.
Qo=0,7 ·2075 ·(15+38)=76982 Вт.
Количества тепла Qв (Вт), необходимое для возмещения теплопотерь
вентилирования помещения [18]:
Qв = qв · Vн ·( tв- tн), где (14)
qв = 0,9…1,5,
tн = -19 є С- расчетная наружная температура воздуха для вентиляции.
Qв = 0,9·2075·(15+19)=63495 Вт.
По суммарным теплопотерям находим тепловую мощность [18]:
Рк = (1,1…1,15) ·?Q·10-3 (15)
Рк = 1,1·(76982+63495) ·10-3=154,4 кВт.
Потребность в топливе Q (кг) на отопительный период можно приблизительно
посчитать [18]:
Q = qy·V· (tв- tн), где (16)
qy = 0,245 кг (м3 ·є С) – годовой расход условного топлива,
затрачиваемого на повышение температуры на 1є С в 1 м3 отапливаемого
помещения.
Q = 0,245 · 2075 ·(15+38) = 26946,8 кг = 27 т.
6.6.2. Расчет вентиляции.
В соответствии с санитарными нормами в помещении должна быть
предусмотрена естественная вентиляция, осуществляемая через вытяжные
каналы, шахты, форточки и фрамугу зданий.
Через местные отсосы должны удалятся пыль и газы, образующиеся при
автоматической сварки и наплавке под слоям флюса длиной 250-300 мм [17].
Количество воздуха W(м3), удаляемого местным отсосом, определяем [17]:
W = k ·3?A, где (17)
А = 200 А – при наплавке шатунных шеек сила сварочного тока, а при
наплавке коренных шеек А = 260 А.
К = 12 – коэффициент для щелевого отсоса.
W = 12 ·3?200 = 70,2 м3,
W = 12 ·3?260 = 76,6 м3.
Производительность вентилятора [17]:
Wв = k3 · ?W, где (18)
k3 = 1,3…2,0 – коэффициент запаса.
Wв = 2 ·(70,2+76,6)=294 м3/ч.
[pic]
Рисунок 5.61 - Схема вентиляционной системы.
L1,L2,L3 – длина рукавов. L1 = 2 м, L2 = 2,5 м, L3 = 0,5 м.
Потери напора на прямых участках [18]:
Нпп = ??·li·pв·Vср2/dт, где (19)
?? – коэффициент, учитывающий сопротивление труб, ??=0,02,
Vср - средняя скорость воздуха на рассчитываемом участки воздушной сети
(для прилегающих к вентилятору участков равен 8…12 м/сек),
li - длина участка трубы,
dt = 0,1 м – принимаемый диаметр трубы.
1 Участок. L=2 м, Нпп.= 0,02·2·1,23·122/2/0,1=35,42 Па.
Рассчитываем местные потери Нм (Па) напора в переходах, коленах и др.:
Нм = 0,5·?м·Vcр2 ·rв (20)
?м(900) = 1,1
Нм = 0,5·1,1·122·1,23 = 97,4 Па
2 Участок.L = 2,5 м, Нпп.= 0,02·2,5·1,23·122/2/0,1=44,28 Па.
Нм = 0,5·1,1·122·1,23 = 97,4 Па.
3 Участок. L = 0,5 м, Нпп.= 0,02·0,5·1,23·122/2/0,1= 8,85 Па.
Нм = 0,5·1,1·122·1,23 = 97,4 Па.
Определяем суммарные потери потока на линн:
?Нуч = Нв = 35,42+97,4·3+44,28+8,85=558 Па.
Рассчитываем мощность электродвигателя для вентилятора:
Pqв = Нв·Wв/(3,6·106·?в· ?n) (21)
Pqв = 558·294/(3,6·106·0,9·0,45) = 0,1 кВт.
По номограмме выбираем центральный вентилятор серии Ц4-70 [17]. Обороты
вентилятора nв=830 об/мин.
6.6.3. Расчет освещения производственного участка.
Проверочный расчет естественного освещения участка. При расчете
принимается боковое освещение (через окна в наружных стенах).
суммарная площадь световых проемов рассчитывается [17]:
?Sб = Sn·lmin· ?о/(100·ro·kl), где (22)
Sn – площадь пола помещения,
lmin = 1,5 – нормируемое значение при боковом освещении,
?о = 1,5 – световая характеристика окна,
kl = 1 - коэффициент учитывающий затемнение окна,
ro = 0,3 – общий коэффициент светопропускания оконного проема с учетом
его загрязнения,
rl = 3 – коэффициент учитывающий влияние отражения света.
По формуле 22 находим:
?Sб = 200·1,5·1,25/(100·0,3·3) = 42 м2.
Суммарная площадь световых проемов (окон) равна 50 м2. Следовательно,
естественное освещение соответствует расчетным нормам.
6.6.4. Расчет искусственного освещения.
Предусматривается комбинированная система освещения. Рекомендуемая общая
освещенность 300 ЛК. При расчете высоты подвеса светильника используется
рисунок 2.
[pic]
Рисунок 6.6.2 – Схема расчета высоты подвеса светильников.
Высота подвеса светильника [18]:
Нп = Н – (hc+hp), где (23)
Н = 8,4 м. – высота помещения,
hc = 1,2 м,
hp =1,2 м.
По формуле (23) находим:
Нп = 8,4-(1,2+1,2)=6 м.
Расстояние между центрами светильника «Универсаль» принимаем 3 м. При
симметричном расположении светильников по вершинам квадрата их количество
равно [18]:
nc=Sn/l2=220/9=25 шт.
[pic]
Рисунок 6.6.3. - Тип светильника «Универсаль».
Рассчитываем световой поток Фл (мм), который должна излучать каждая лампа
(при заданном количестве ламп) [18]:
Фл = К·Sn·Е/(nc· ?с · z), где (24)
К = 14 – коэффициент запаса,
?с = 0,45 – коэффициент использования светового потока,
z = 0,65 – коэффициент не равномерности.
Определяем: Фл = 1,4·220·300/(25·0,45·0,65)=12600 Лм.
Подбираем лампы типа НГ мощностью 750 Вт.[18]
Суммарная мощность ламп равна 18,75 кВт.[18]
6.6.5. Расчет расхода воды.
Расход воды на бытовые и хозяйственные нужды определяем [11]:
Qбн = 25·p·Кр, где (25)
25 – расход воды на одного человека,
р = 10 чел –число рабочих.
Qбн = 25·10·20=5000=5м3.
При мойке коленчатых валов в моечной машине расходуется 0,08 м3/ч воды
[11]. При УЗУ расход воды для охлаждения магнитострикционного
преобразователя составляет не более 10 л/мин. Для приготовления эмульсии
воды берут из расчета 4 л в смену на один металлорежущий станок, поэтому
расход воды составит [11]:
Qвд = 4·Sт/8·1000, где (26)
Sт = 7 – принятое количество станков.
Qвд=4·7/8000=0,0035 м3/ч.
Месячный расход воды на производственные нужды [11]:
Qм = ?Q·Фдо, где (27)
?Q – суммарный часовой расход воды.
Qм = (0,08+0,6+0,0035)·152 = 104 м3.
7. Конструкторская часть.
В процессе разработана установка (приспособление) для УЗУ коленчатых
валов двигателя ЗИЛ-13О, которая монтируется на поперечных салазках [4]
суппорта станка Общий вид показан на рис. 7.1.
[pic]
Рисунок 7.1. Схема ультразвукового упрочнения.
1. обрабатываемая деталь;
2. рабочая часть инструмента;
3. концентратор (волновод);
4. ультразвуковой концентратор;
5. магнитострикционный преобразователь;
6. направляющий суппорт.
7.1. Схема процесса.
При обычном ультразвуковом упрочнении инструмент (рис 7.1.) под действием
статической и значительной ударной силы, создаваемой колебательной
системой, пластически деформирует поверхностный слой детали.[4]
Основные элементы акустического узла (головки) и их взаимосвязь:
Основным рабочим механизмом ультразвукового приспособления является его
акустический узел, блок — схема которого показана на рис. 7.2.
[pic]
Рисунок 7.2. Упрощенная схема акустического узла.
1. концентратор;
2. электромеханический преобразователь;
3. электрический генератор.
Основной функцией этого узла является приведение рабочего торца
инструмента в колебательное движение. Необходимую для этого энергию он
получает от электрического генератора 3. Эта энергия преобразуется в
электромеханическом преобразователе 2 (рис 7.2) в энергию упругих
колебаний, так что преобразователь или, как его часто называют, вибратор
(излучатель) попеременно удлиняется и укорачивается. Однако амплитуда
получаемых ультразвуковых колебаний обычно оказывается недостаточной для
осуществления УЗУ, поэтому к торцу колеблющегося преобразователя
присоединяется концентратор 1, представляющий собой акустический волновод,
форма которого побирается таким образом, что бы на его выходном конце
амплитуда колебаний увеличилась в нужной пропорции к амплитуде колебаний
поверхностного преобразователя. Преобразователь и концентратор образуют
колебательную систему, к выходному концу которой приложена акустическая
нагрузка.
Итак, основным волновым каналом ультразвуковой энергии в акустическом
узле является колебательная система: преобразователь - концентратор-
нагрузка.
Отсюда следует, что главные требования предъявляемые к тому, чтобы
получить в нем достаточно мощные ультразвуковые колебания и обеспечить
беспрепятственное прохождение полезной акустической энергии от излучателя к
нагрузке при минимальных попутных потерях энергии, неизбежных в реальных
конструкциях. Чтобы на излучателе получить достаточно большую амплитуду
колебаний, его делают резонансным, те. размер его в направлении
распространения волны будет равным или, реже, кратным половине длины волны
на выбранной частоте (см. рис. 7.3.). Иными словами, излучатель питают
электрическим напряжением такой частоты, которая совпадает с собственной
частотой механических колебаний излучателя в направлении распространения
колебаний.
Концентратор тоже выполняют резонансным. При этом он становится как бы
объёмным резонатором, настроенным на ту же частоту, что и излучатель, чем
создаются оптимальные условия для отборов акустической энергии от
излучателя (см. рис. 7.3.).
[pic]
Рисунок 7.3.
Основные сведения об электромеханических преобразователях и
концентраторах.
В подавляющем большинстве современных станков используют
магнитострикционные преобразователи. К их неоспоримым преимуществам
относятся высокая надежность и эффективность работы в диапазоне частот 15-
30 кГц, и низкие напряжения питания, позволяющие сравнительно просто
осуществлять охлаждение изделия. Эффект магнитострикции или, как иногда
говорят, эффект Джоуля, заключается в способности материала под действием
магнитного поля изменять свои геометрические размеры. Для снижения потерь
реальные магнитострикционные преобразователи обычно набирают из пластин,
чаще всего изготовленных из никеля. Распространенность преобразователей из
никеля объясняется высокой прочностью материала и хорошими диэлектрическими
свойствами оксидной пленки [9]. Пластины имеют обычно толщину 0,1-0,2 мм.
Обычно преобразователи выполняют призматическими двухсторонними, т.к. они
наиболее просты в конструкции и наиболее пригодны к водяному охлаждению.
Смежные концентраторы крепятся к преобразователю резьбой при помощи
резьбового хвостовика, резьбового отверстия и накидной гайки.
Концентраторы должны изготавливаться из металл с малыми акустическими
потребностями и высокой усталостной прочностью [19]. Такими свойствами
обладает монель.
Однако обычные конструкционные стали дают практически такие же
результаты, поэтому концентраторы изготавливают из сталей 60С2, 65Г, 40Х,
35, 45, У8.
7.2. Расчет концентратора.
[pic]
Рисунок 7.4. Конический концентратор. Расчетная схема волновода –
концентратора.
Длина концентратора рассчитывается по формуле [20]:
Lk ? ?/2·(0,028·N+0,91), где (28)
?- длина волны.
? = Сс/f, где (29)
Сс – скорость звука стали = 5,1 · 105 см/сек,
f = 22 кГц – частота колебаний,
N – коэффициент усилия амплитуды, равный соотношению верхнего и нижнего
диаметров, и лежит в пределах 2 R·Smax, где (30)
Sразр – разрывное усилие каната, кН, выбираем по таблице;
Smax – максимальное натяжение каната;
R – коэффициент запаса прочности, R = U.
Smax = Q·q/Uп·?n,Н, где (31)
Q = 9,8 м/с;
Uн = 1 – кратность полиспаста;
?n = 0,98.
По формуле (31) определяем:
Smax = 50·9,8/0,98 = 500 Н.
Тогда по формуле (30) получим:
Sразр > 4·500 = 2 кН.
7.3. Технико-экономическая спроектированной конструкции.
В проекте разработан технический процесс восстановления шеек коленчатых
валов, способом наплавки под слоем флюса с использованием ультразвукового
упрочнения. Устройство УЗУ позволит повысить на финишной операции обработки
качество поверхности восстановленных шеек коленчатых валов, что в конечном
итоге позволяет увеличить ресурс работы коленчатых валов и двигателя в
целом.
Произведем расчет затрат на изготовление конструкции. В конструкторской
разработке проекта используются годовые детали, выпускаемые промышленностью
(сведены в таблицу), а так же изготовленные самостоятельно силами
производственного объединения.
Перечень материалов, их количество и стоимость сведены в таблицу Э-2.
Трудоемкость работ по изготовлению конструкции представлены в таблице Э-3.
Таблица Э-1. Затраты на покупные изделия, узлы и агрегаты.
|№ |Наименование изделия |Ед. |Кол-|Цена за |Стоимо|
|п/п | |изм. |во. |ед., руб. |сть, |
| | | | | |руб. |
|1 |Генератор |Шт. |1 |3000 |3000 |
|2 |УГЗ магнитострикционный |Шт. |1 |800 |800 |
| |преобразователь ПМС-15-А18 | | | | |
|3 |Шайба 10.65Г ГОСТ 6402-70 |Шт. |2 |7 |14 |
|4 |Винты ГОСТ 7798-70 М3х1,25 |Шт. |3 |1,5 |4,5 |
| |М8х1,25 | |2 |2,5 |5 |
| |М10х1,25 | |8 |3 |24 |
|ИТОГО | | | |3847,5|
Таблица Э-2. Затраты на материалы и комплектующие детали.
|№ |Наименование изделия. |Ед. |Кол-во |Цена за |Стоимость|
|п/п | |изм. | |ед. руб.|, руб. |
|1 |Крышка |Шт. |1 |56 |56 |
|2 |Ролик |Шт. |1 |18 |18 |
|3 |Задняя крышка |Шт. |1 |15 |15 |
|4 |Плитка. |Шт. |1 |21 |21 |
|5 |Стенка |Шт. |1 |83 |83 |
|6 |Палец |Шт. |1 |8 |8 |
|7 |Груз |Шт. |1 |6 |6 |
|8 |Концентратор |Шт. |1 |150 |150 |
|9 |Гайка накидная |Шт. |1 |10 |10 |
|10 |Опора |Шт. |2 |25 |50 |
|ИТОГО | | | |417 |
Таблица Э-3. Расчет трудоемкости на изготовление.
|№ п/п|Наименование работ |Трудоемкость,|Разряд |Часовая |Стоимость|
| | |чел/час. |работ |тариф. |, руб. |
| | | | |Ставка, | |
| | | | |Сч. | |
|1 |Сварочные |6 |5 |3,22 |19,32 |
|2 |Слесарные |12 |3 |2,10 |25,20 |
|3 |Сверлильные |7 |4 |2,55 |17,85 |
|4 |Токарные |10 |5 |2,87 |28,70 |
|5 |Сборочно-монтажные |15 |3 |2,10 |31,50 |
|6 |Электро-монтажные |2 |4 |2,3 |4,6 |
|ИТОГО |Зт | | |127,17 |
Основная тарифная ставка – заработная плата Зт определяется:
Зт = Т · Сч, где (32)
Т – средняя трудоемкость отдельных видов работ,
Сч – часовая тарифная ставка.
Общая заработная плата:
Зобщ = (Зт+Зд+Зн) · (1+Кр), где (33)
Зобщ – затраты на оплату труда рабочих, руб;
Зд – доплаты, составляющие до 80 % от Зт.
Норматив комплексных доплат Нд = 50%.
Зд = Нд · Зт/100 (34)
Зд = 50 · 127,17/100 = 63,59 руб.
Зн – надбавки, составляющие до 40% от Зт, что является стимулирующими
выплатами:
за высокое профессиональное мастерство – 3%,
персональные надбавки – 12%.
Итого норматив надбавок Нн = 15%
Зн = Нн · Зт/100 (35)
Зн = 15 · 127,17/100 = 19 руб.
Кр – районный коэффициент, установленный в Новосибирской области в
размере 20+5%.
Всего начисление по заработной плате на изготовление устройства составит:
Зобщ = (127,17+63,59+19) · 1,25 = 262,2 руб.
Расходы по отчислению на социальные нужды или во внебюджетные фонды
определяются:
Рсн = (Нсн+Нсв) · Зобщ/100,где (36)
Нсн – норматив отчислений на единый социальный налог, составляющий для
АТП и МПС – 35,6%.
Нсв – отчисления на страховые взносы от несчастного случая – 18%.
Рсн = (35,6+1,8) · 262,2/100 = 98 руб.
Производственные расходы:
Рпр = Спи+См+Зобщ+Рсн (37)
Общепроизводственные расходы Роп:
Роп = Нопр · Рпр/100, где Нопр = 25%,
Роп = 0,25 · (3847,5+417+262,2+98) = 1156,2 руб.
Общехозяйственные расходы Рох определяется:
Рох = Нопр · Рпр/100, где (38)
Нох складывается из:
- расходов на противопожарные мероприятия, на охрану труда и технику
безопасности (устройство ограждений, сигналов. Вентиляции и т.п.)
- почтово-телеграфных, типографических расходов – 3%.
Рох = 0,15 · (3847,5+417+262,2+98) = 693,7 руб.
Таблица Э-4. Затраты на изготовление устройства УЗУ.
|№ п/п|Наименование затрат |Обозначение|Стоимость |
| | | |капиталовложений|
| | | |, руб. |
|1 |Стоимость покупных изделий |Спи |3847,5 |
|2 |Затраты на материалы |См |417 |
|3 |Затраты на оплату труда |Зобщ |262,2 |
|4 |Расходы по отчислениям на социальные|Рсн |98 |
| |нужды | | |
|5 |Обще производственные расходы |Роп |1156,2 |
|6 |Обще хозяйственные расходы |Рох |693,7 |
|ИТОГО |Ск |6474,6 |
Ожидаемую годовую экономию от снижения себестоимости продукции при
внедрении спроектированной конструкции рассчитываем по формуле:
Эг = (Са – Св) · Ав, где (39)
Са, Св – себестоимость единицы продукции соответственно до и после
осуществления капитальных вложений;
Ав – годовой объем производства продукции с помощью новой конструкции в
натуральных единицах;
Эг = (2450-2400) · 300 = 15000 руб.
Срок окупаемости производственных капитальных вложений на изготовление
разрабатываемой конструкции рассчитываем по формуле:
Qок = Ск/Эг = 6474,6/15000 = 0,5 года, где (40)
Qок – срок окупаемости в годах;
Ск – стоимость конструкции;
Эг – ожидаемая годовая экономия.
8. Безопасность жизнедеятельности.
Охрана труда ставит своей целью снижение травматизма и заболеваемости
работающих путем создания здоровых и безопасных условий труда.
Охрана труда - система сохранения жизни и здоровья работников в процессе
трудовой деятельности, включающая в себя правовые, социально -
экономические, организационно - технические, санитарно - гигиенические,
лечебно - профилактические, реабилитационные и иные мероприятия. Изучение и
решение проблем, связанных с обеспечением здоровых и безопасных условий, в
которых протекает труд человека - одна из наиболее важных задач в
разработке новых технологий и систем производства. Изучение и выявление
возможных причин производственных несчастных случаев, профессиональных
заболеваний, аварий, взрывов, пожаров, и разработка мероприятий и
требований, направленных на устранение этих причин позволяют создать
безопасные и благоприятные условия для труда человека. Комфортные и
безопасные условия труда - один из основных факторов влияющих на
производительность и безопасность труда, здоровье работников. Целью данной
работы является обзор всех основных вопросов касающихся охраны труда:
понятие охраны труда; источников норм регулирующих вопросы охраны труда;
прав и обязанностей субъектов трудового права, касающихся охраны труда;
ответственности за нарушение законодательства о труде и правил охраны
труда; прав отдельных категорий работников (женщин, несовершеннолетних, лиц
с пониженной трудоспособностью).
Требования охраны труда обязательны для исполнения юридическими и
физическими лицами при осуществлении ими любых видов деятельности, в том
числе при проектировании, строительстве (реконструкции) и эксплуатации
объектов, конструировании машин, механизмов и другого оборудования,
разработке технологических процессов, организации производства и труда
[20].
8.1. Анализ состояния охраны труда на предприятии.
В соответствии с Федеральным законом (статьи 12,13) [21] на предприятие
п/о «Новосибавторемонт» создана служба охраны труда и комитет по охране
труда. По приказу назначены лица, ответственные за охрану труда по цехам,
участкам. Главная обязанность этих лиц – исключение травматизма и
заболеваемости среди рабочих путем строгого выполнения требований охраны
труда. Для этого ими разрабатывается комплексный план улучшения условий
труда и снижение профзаболеваемости. Затем главные специалисты обсуждают
планы мероприятий, инженер по охране труда обобщает эти планы и составляет
сводный план.
На предприятии имеется кабинет по ТБ с необходимыми для обучения
стендами, плакатами и учебной литературой. В цехе созданы уголки по ТБ.
Система обучения работающих безопасности труда организуется в
соответствии с положениями ГОСТ 12.0.004 – 90. Проводятся инструктажи:
вводный, на рабочем месте, очередной, внеочередной, наряд допуск.
Документация по учету инструктажей ведется правильно, их проведение
фиксируются в журналах вводного инструктажа, на рабочем месте, а так же в
личной карточке рабочего.
Страховые тарифы на обязательное социальное страхование от несчастных
случаев на производстве и профессиональных заболеваний в процентах к
начисленной оплате труда по всем основаниям (доходу) застрахованных, а в
соответствующих случаях к сумме вознаграждения по гражданско-правовому
договору по группам отраслей. Машиностроение и металлообрабатывающая
отрасль относится к 13 классу с коэффициентом отчисления в % 1,7 [22].
Таблица 8.1. Анализ травматизма.
|№ п/п|Показатель |1999|2000 |2001 |2002|2003|
|1 |Число работающих (Р) |595 |587 |600 |570 |508 |
|2 |Количество пострадавших (Т) |7 |2 |6 |8 |10 |
|3 |Количество дней временной |210 |100 |117 |132 |157 |
| |нетрудоспособности (Дт) | | | | | |
|4 |Коэффициент частоты травматизма (Км) |5,3 |3,6 |14,4 |17,6|26,2|
|5 |Показатель тяжести (Кт=Дт/Т-Тсм) |30 |33 |19.5 |16.5|15.7|
|6 |Коэффициент потерь (Кп=[Дт/Р]·1000) |353 |170.3 |195 |231.|309 |
| | | | | |5 | |
|7 |Количество летальных исходов (Тсм) |- |1 |- |- |- |
|8 |Стаж работы: до 1 года |1 |- |- |- |- |
| |от 1 до 3 лет |2 |1 |4 |- |2 |
| |свыше 3 лет |4 |1 |2 |8 |9 |
|9 |Возраст пострадавших: | | | | | |
| |До 24 лет |3 |1 |2 |4 |2 |
| |От 24 до 60 |4 |1 |4 |4 |5 |
|10 |Виды работы: слесарно-ремонт. |7 |2 |2 |2 |6 |
| |Разгрузчики |- |- |4 |- |2 |
|11 |Основные причины: | | | | | |
| |- не знание ТБ |1 |- |2 |- |- |
| |- неисправное оборудование |1 |- |- |- |- |
| |- не обеспечение средствами защиты |1 |2 |- |- |- |
| |- отсутствие тех.надзора |2 |- |2 |- |- |
| |- нарушен. труд. дисциплины | |- |2 |8 |9 |
Расследование несчастных случаев на производстве проводятся в
соответствии с документом от 1 января 2003 года «Положение об особенностях
расследования несчастных случаев на производстве в отдельных отраслях и
организациях».
Анализ производственного травматизма показывает, что основными причинами
смертельных несчастных случаев на производстве остаются, по-прежнему, на
95% организационные причины. Главные из них: нарушения трудовой и
производственной дисциплины, неудовлетворительная организация работ,
нарушения требований безопасности при эксплуатации транспортных средств и
правил дорожного движения, нарушения технологического процесса, недостатки
в обучении безопасным приемам труда. Большая часть этих причин может быть
устранена без финансовых затрат. Однако работодатели по-прежнему не уделяют
должного внимания вопросам охраны и безопасности труда, в результате чего
гибнут люди. И только 5% всех несчастных случаев на производстве со
смертельным исходом произошли по техническим причинам, связанным с
конструктивными недостатками машин, оборудования и несовершенством
технологических процессов.
Как видно из таблицы за последние пять лет значительно выросло число
пострадавших от производственных травм, это связано с тем, что еще
недостаточно строгий контроль за соблюдением ТБ. Травмы в основном связаны
с нарушением трудовой дисциплины.
Безопасность конструкторской разработки.
8.2. Защита от ультразвука.
Генератором ультразвука является ультразвуковое техническое оборудование,
вспомогательное. Во время работы при частоте 20-70 мГц создается неслышимый
ухом шум в 100-120 дБ.
Ультразвуковые колебания вызывают в твердых, жидких и газообразных
веществах вибрацию из частиц с ультразвуковой скоростью, ведущей к
повышению температуры [5]. Появляется кавитация, которая разрушает
отдельные клетки живой ткани организма. Под воздействием ультразвука
происходит дисперсия, коагуляция, ускоряются химические процессы. При
нахождении человека в поле ультразвукового генератора появляется слабость,
головная боль, боли в ушах, нарушается ритм работы сердца, расстраивается
нервная система, а при соприкосновении с предметами и веществами, в которых
возбуждены ультразвуковые колебания, происходит контактное облучение.
Вредное воздействие ультразвука на организм человека устраняют или
снижают путем исключения паразитного излучения звуковой энергии применением
звукоизолирующих кожухов и экранов, а также дистанционного управления.[17]
Важное значение имеют инструктаж работающих о характере действия
ультразвука и мерах защиты от него, а так же рациональный режим труда и
отдыха.
Так в данном курсовом проекте используются ультразвуковые колебания
незначительной частоты (от 20 до 23 кГц), т.е. в пределах порога
слышимости, поэтому предусматривается использование индивидуальных средств
защиты в виде наушников, специальных тампонов «берут», или тампонов из
ваты.
Проектом предусматривается выполнение следующих основных требований ТБ
при работе на модернизированном станке:
1. не допускаются к станку рабочие, предварительно не ознакомленные с
правилами по ТБ при работе с ультразвуком;
2. ультразвуковой генератор разрешается включать только после выполнения
соответствующих наладочных работ;
3. конструкция должна быть прочно закреплена;
4. приспособление для УЗУ и ультразвуковой генератор должны быть
заземлены;
5. обязательно использовать индивидуальные средства защиты;
6. запрещается прикасаться к рабочему инструменту при его работе;
7. всю переналадку разрешается проводить при включенном УЗГ.
8.3. Экологическая безопасность.
Природа и окружающая её среда — это единый. взаимосвязанный комплекс
явлений, на которые в процессе своей производственной деятельности человек
оказывает непосредственное влияние. Все, что нужно, человек получает из
природы воду, воздух, пищу, сырьё для промышленности и т.д.
Вся организация охраны окружающей среды строится на основе законов об
охране.
Закон предусматривает строгую ответственность руководителей предприятий,
ведомств, а также отельных граждан за неправильное использование или порчу
природных богатств.
В настоящее время все решения, например, о строительстве и другие,
которые хоть как загрязняют природу, проходят экологическую экспертизу.
В охране окружающей среды важную роль играют службы контроля за
состоянием окружающей среды. Полученная информация о загрязнении позволяет
быстро выявлять причины повышения концентрации вредных веществ. Службы
контроля постоянно информируют население о ПДК. Они имеют право наложить
штраф на нарушителя, будь то юридическое лицо или иной субъект, либо
применить различные другие санкции. Но в последние годы законы об охране
окружающей среды мало соблюдаются. В России нет чёткой программы защиты
природы, почти полностью прекратилось финансирование природоохранных
мероприятий, идёт разбазаривание природных богатств Родины.
На производственном объединении “Новосибирскавторемонт’ не уделяется
большого внимания вопросам экологической безопасности. Все это, конечно,
связано с экономическими трудностями, общим положением дел в стране.
Основной продукцией завода являются дизельные и карбюраторные двигатели
автомобилей. Основную опасность в выхлопных газах двигателей составляют
окиси азота, серы и сажа.
Эти примеси во вдыхаемом воздухе отрицательно влияют на здоровье человека
и животных. Особенно токсична окись углерода. Лужи топлива на земле убивают
микробиологические процессы в почве, разрушают её структуру, загрязняют
водоёмы и т. п., поэтому необходимо применение всех всевозможных мер по
недопущению загрязнения окружающей среды.
Большое внимание следует уделять качеству ремонта, в частности, топливной
аппаратуры, точная ее регулировка во многом влияет на работу двигателя.
Поэтому на предприятии должен быть поставлен жёсткий контроль инженерной
службы за правильностью регулировок и герметичностью прокладок в
соединениях с блоком цилиндра и др
Важным звеном в охране окружающей среды является внедрение безотходной
технологии. для исключения или уменьшения отрицательного воздействия
производства на окружающую среду, при разработке проекта приняты следующие
меры по снижению экологической опасности:
1. исключение из производственных процессов опасных веществ — при мойке
деталей используются синтетические моющие средства вместо бензина или
керосина;
2. применение замкнутых систем и рециркуляции воды при моечных,
шлифовальных и токарных операциях;
3. регенерация отходов с целью вторичного их использования — отработанные
горюче-смазочные материалы для отопления помещений.
4. применение ресурсосберегающих технологий — ремонт и восстановление
изношенных деталей, совмещение операций.
Природа, её богатства — достояние всего народа. Забота о том, что бы её
красота и щедрость были сохранены и приумножены для грядущих поколений,
должна быть у каждого человека, патриота своей Родины.[18]
9.Расчет экономической эффективности.
Расчет экономической эффективности от внедрения новой технологии
восстановления коленчатых валов производим следующим образом:
Эг = (Цн-Цв) · Ад, где (41)
Эг – годовой экономический эффект;
Цн – стоимость коленчатого вала;
Цв – стоимость восстановленного коленчатого вала.
Таблица Э-6.- Калькуляция себестоимости восстановления коленчатого вала.
|№ п/п|Показатели |Обозначения|Сумма |
|1 |Амортизационные отчисления здания |Азд |19474,00 |
|2 |Амортизационные отчисления оборудования |Аоб |24610,00 |
|3 |Расходы на электроэнергию |Рэ |13037,06 |
|4 |Зарплата рабочих |Зор |144000,00 |
|5 |Отчисления на социальные нужды |Осн |53856,00 |
|6 |Материальные затраты. |Зм |10305,00 |
| |ИТОГО: производственные расходы |Рпр |265312,00 |
|7 |Общепроизводственные расходы 25% |Ропр |66328,00 |
|8 |Общехозяйственные расходы 12% |Рох |31834,44 |
|9 |Отчисления на автодороги 1% Дч |На дор |4252,50 |
|Всего себестоимости: |С |367730,00 |
1. Амортизация здания:
Бзд = S · Суд.зд., где (42)
Бзд – балансовая стоимость здания;
S – площадь здания = 214 м2;
Суд.зд. – удельная стоимость 1 м2 здания = 3640 руб/ м2.
Бзд = 214 · 3640 = 778960 руб.
Норма амортизационных отчислений составляет На.зд = 25%.
Азд = На.зд · Бзд/100 (43)
Азд = 2,5 · 778960/100 = 19474 руб.
2. Амортизация оборудования:
Боб = S · Суд.об., где (44)
Боб – балансовая стоимость оборудования;
Суд.об. – удельная стоимость оборудования 1 м2 = 920 руб/ м2.
Боб = 214 · 920 = 196880 руб.
Нормы амортизационных отчислений составляет На.об. = 12,5%
Аоб = На.об. · Боб/100 (45)
Аоб = 12,5 · 196880/100 = 24610 руб.
3. Расходы на электроэнергию.
Расходы электроэнергии в сутки составит:
W = W1+W2+W3+W4
W = 20+40+15+20 = 95 кВт/час в сутки
Расход на электроэнергию находим по формуле:
Рэ = W · Бр.в. · Цэ, где (46)
Рэ – расходы на электроэнергию;
W – расход электроэнергии в сутки;
Бр.в. – баланс рабочего времени. На 2004 год Бр.в = 252 дней;
Цэ – цена за 1 кВт/час электроэнергии. На 2004 год Цэ = 54,8 коп для
предприятий.
Рэ = 95 · 252 · 0,548 = 13067,06 руб.
4. Заработная плата рабочих рассчитывается по формуле:
Зор = Асс · Зсм · Nм, где (47)
Асс – численность рабочих – 10 человек;
Зсм – среднемесячная заработная плата рабочих составляет 1200 руб,
Nм – количество месяцев в году.
Зор = 10 · 1200 · 12 = 144000 руб.
5. Отчисления на социальные нужды рассчитываются по формуле:
Осн = Кснг · Зобщ.р, где (48)
Ксн – отчисление на единый социальный налог.
Осн = 0,374 · 144000 = 53856 руб.
6. Материальные затраты на стальную проволоку НП – 80 и флюс Ан – 348
составят 10305 руб.
При расчете учитывается ожидаемая прибыль. Принимаем рентабельность
расчетную 17%. Тогда ожидаемая прибыль составит 61791,2 руб. Доход
составит:
Д = С+П, где (49)
С – себестоимость;
П – прибыль.
Д = 367730,0 + 617911,2 = 429521,2 руб.
Выручка составит:
В = Д · 1,2, где (50)
НДС – составляет 20%.
В = 429521,2 · 1,2 = 515425,41 руб.
Стоимость одного восстановленного коленчатого вала составит;
Цвос = В/z, где (51)
Z – количество коленчатых валов восстановленных за год.
Цвос = 515425,51/300 = 1718,1 руб
Ожидаемая прибыль: Пож = 61791,2 руб
Отчисления от прибыли составляет 30%.
Нпр = 0,3 · П = 0,3 · 61791,2 =18537,36 руб (52)
Стоимость изготовления устройства УЗУ: Ск = 6474,6 руб.
Чистая прибыль составит: Пчис = Пож – Нпр – Ск (53)
Пчис = 61791,2 – 18537,36 – 6474,6 = 36792,2 руб
Тогда годовой экономический эффект будет равен чистой прибыли: Эг =
Пчис.
Срок окупаемости: Q = Ск/Эг
(54)
Q = 6474,6/36779,2 =0,2 года.
Литература.
1. Воловик ЕЛ. — Справочник по восстановлению деталей — М: Колос, 1991
г.
2. Молодык КВ., Зенкин АС. Восстановление деталей машин. - М.:
Машиностроение, 1993 г.
3. Черноиванов В.И. Организация и технология восстановления деталей
машин. М: ВО Агропромиздат, 1999 г.
4. Одинцов Л. Г Упрочнение и отделка деталей поверхностным
пластическим деформированием. М: Машиностроение, 1997 г.
5. Ковалевский Е.А. — Разработка технологии УЗУ наплавленных деталей
сельхозтехники. — М: Авторемонт. Челябинск, 1986 год.
6. Серый И.С., Смелов А.Л., Черкун В.Е. Курсовое и дипломное
проектирование по надёжности и ремонту машин. М: ВО Агропромиздат, 1991
г.
7. Технологический процесс восстановления коленчатого вала ЗИЛ-130
ВЯПО Ремдеталь, 1992г.
8. Технологический процесс восстановления основных деталей двигателя
Зил-130. —М: ВНПО Ремдеталь, 1986г.
9. Технологические условия и технологический процесс восстановления
коленвала двигателя ЗИЛ - 130 механизированной наплавкой под флюсом.
Саратовский политехнический институт. Саратов — 1992г.
10. Сергеева З.В., Химченко Г.Т. Справочник нормировщика.
Россельхозиздат, 1993г.
11. Бабусенко С.М. проектирование ремонтно-обслуживающих предприятий.
—М: ВО Агропромиздат, 1990г.
12. Бабусенко С. М. Проектирование ремонтных предприятий. - М: Колос,
1989 г.
13. Каталог оборудования для восстановления изношенных деталей
тракторов, автомобилей и сельскохозяйственных машин в 4-х частях. М:
1982г.
14. Каталог ремонтно-технологического оборудования для восстановления
деталей. М:
ГОСНИТИ, 1988г.
15. Каталог сварочно-наплавочного оборудования. М: ГОСГIВТИ, 1987г.
16. Тетенкичиев В.К., Краениченко , Тихонов А.А., Колев ИС.
Металлорежущие станки. М: Машиностроение, 1990г.
17. Солуянов П.В. Охрана труда. М: Колос, 1997г.
18. Канарев Ф.М. Охрана труда. М: ВО Агропромиздат, 1991г.
19. Розенберг л.д., Казанцев В.Ф. Ультразвуковое резание. М: Москва,
1992г.
20. Трудовой кодекс Российской Федерации.
21. Федеральный закон от 23 июня 1999 года «Об основах охраны труда в
Российской Федерации.»
22. Приложение к правилам отнесения отраслей экономики к классу
профессионального риска, утвержденным постановлением правительства
Российской Федерации от 31.08.1999 №975 «Об утверждении правил отнесения
отраслей экономики к классу профессионального риска» (в редакции
Постановления Правительства Российской Федерации от 26.12.2001 № 907)
-----------------------
L 3
L 3
