Дипломная работа по предмету "Производство и технологии"


Исследование валикокольцевых механизмов


2

  • ОГЛАВЛЕНИЕ
  • ВВЕДЕНИЕ 2
  • II. Исследование валикокольцевых механизмов 3
    • 2.1. Классификация механизмов раскладки 3
    • 2.2. Анализ схем валикокольцевых механизмов 15
    • 2.3. Синтез валикокольцевого механизма по схеме вал-кольца (BRD) 40
  • III. Технологическая часть 44
    • 3.1. Описание конструкции и назначения детали. Техконтроль технологичности конструкции. 44
    • 3.2. Определение типа производства. Расчет количества деталей в партии. 44
    • 3.3. Технико-экономическое обоснование выбранного маршрута обработки. 46
    • 3.4. Специальная часть. Выглаживание. 47
    • 3.5. Расчет припусков. 51
    • 3.6. Расчет элементов режима резания и основного времени 56
    • 3.7. Расчет технической нормы времени 60
    • 3.8. Расчет технологической операции на точность 61
    • 3.9. Необходимое количество оборудования по операциям, коэффициенты его загрузки, использование по основному времени и по мощности 62
    • 3.10. Окончательный расчет себестоимости детали 63
  • IV. Экономическая часть 64
    • 4.1. Введение 64
    • 4.2. Исходные данные 64
    • 4.3. Калькуляция технологической себестоимости изделия 65
  • V. ОХРАНА ТРУДА"center">b = 1,5

    b = 2,0

    b = 2,5

    b = 3,0

    • 0,50
    • 0,60
    • 0,70
    • 0,80
    • 0,90
    • 1,00
    • 1,05
    • 1,10
    • 1,15
    • 1,20
    • 1,25
    • 1,30
    • 1,35

    1,40

    • -
    • -
    • -
    • -
    • -
    • -
    • 2,800
    • 1,672
    • 1,490
    • 1,394
    • 1,334
    • 1,292
    • 1,261

    1,237

    • -
    • -
    • -
    • -
    • -
    • -
    • -
    • 1,586
    • 1,368
    • 1,272
    • 1,217
    • 1,179
    • 1,153

    1,132

    • -
    • -
    • -
    • -
    • -
    • -
    • -
    • 1,654
    • 1,339
    • 1,233
    • 1,176
    • 1,140
    • 1,115

    1,094

    • -
    • -
    • -
    • -
    • -
    • -
    • -
    • 2,010
    • 1,357
    • 1,228
    • 1,166
    • 1,127
    • 1,102

    1,085

    • -
    • -
    • -
    • -
    • -
    • -
    • -
    • -
    • 1,416
    • 1,241
    • 1,171
    • 1,129
    • 1,103

    1,086

    • -
    • -
    • -
    • -
    • -
    • -
    • -
    • -
    • 1,532
    • 1,274
    • 1,185
    • 1,140
    • 1,112

    1,091

    • 2,131
    • 2,086
    • 2,066
    • 2,060
    • 2,056
    • 2,052
    • 2,052
    • 2,052
    • 2,056
    • 2,056
    • 2,060
    • 2,062
    • 2,062

    2,064

    Пользуясь табл. 2 и табл. 10 находим и сводим в табл. 11 и рис. 8.

    Таблица 11.

    Значения при = В = 100.

    а

    при = В = 100

    b = 0,5

    b = 1,0

    b = 1,5

    b = 2,0

    b = 2,5

    b = 3,0

    • 1,05
    • 1,10
    • 1,15
    • 1,20
    • 1,25
    • 1,30
    • 1,35

    1,40

    • 5,228
    • 1,068
    • 0,728
    • 0,578
    • 0,491
    • 0,433
    • 0,394

    0,363

    • -
    • 3,355
    • 2,005
    • 1,512
    • 1,251
    • 1,083
    • 0,966

    0,878

    • -
    • 7,884
    • 3,781
    • 2,699
    • 2,166
    • 1,839
    • 1,617

    1,444

    • -
    • 23,248
    • 6,286
    • 4,167
    • 3,237
    • 2,679
    • 2,321

    2,070

    • -
    • -
    • 10,088
    • 5,954
    • 4,462
    • 3,615
    • 3,088

    2,723

    • -
    • -
    • 16,714
    • 8,271
    • 5,850
    • 4,657
    • 3,918

    3,387

    • г) Зададимся = В = 150.
    • По формуле (19) рассчитаем при = В = 150, затем по значениям найдем и , наконец, .
    • Все эти данные сведем в табл. 12 и отобразим график при = В = 150 на рис. 6.
    • Таблица 12.

    Значения , и при = В = 150

    а

    при = В = 150

    при =В=150

    при =В=150

    0,50

    0,60

    0,70

    0,80

    0,90

    1,00

    1,05

    1,10

    1,15

    1,20

    1,25

    1,30

    1,35

    1,40

    0,9698

    0,9681

    0,9670

    0,9664

    0,9660

    0,9659

    0,9659

    0,9660

    0,9661

    0,9662

    0,9664

    0,9665

    0,9667

    0,9669

    1,801

    1,785

    1,770

    1,765

    1,761

    1,760

    1,760

    1,761

    1,762

    1,763

    1,765

    1,766

    1,767

    1,769

    0,648

    0,800

    0,941

    1,084

    1,227

    1,363

    1,429

    1,499

    1,566

    1,634

    1,700

    1,758

    1,818

    1,882

    ВСТАВИТ РИС. (стр. 54-55)

    Усилие подачи PS зависит от силы прижима Р. При исполнении привода с тремя кольцами, средние кольца прижимается с силой Р, крайние - с силой Р/2 (лист 1, рис. 8), поэтому (формула 1)

    ,

    где - коэффициент трения.

    В схеме US усилие подачи может быть увеличено за счет увеличения количества роликов. Поэтому

    (22)

    где к - количество роликов,

    - коэффициент трения.

    Подставляя в формулу (1) и формулу (22) значение Р из формулы (14) и отбросив одинаковые сомножители из обоих получившихся выражений, получим при r = 1:

    (23)

    (24)

    Используя табл. 5, табл. 8, табл. 11 и табл. 12 составим таблицы значений выражений и для различных углов = В и строим графики на рис. 11, 12, 13.

    Таблица 13.

    Значения при = В = 00

    а

    при = В = 00

    b = 0,5

    b = 1,0

    b = 1,5

    b = 2,0

    b = 2,5

    b = 3,0

    • 1,05
    • 1,10
    • 1,15
    • 1,20
    • 1,25
    • 1,30
    • 1,35

    1,40

    • 2,160
    • 1,436
    • 1,132
    • 0,962
    • 0,846
    • 0,764
    • 0,704

    0,658

    • 5,584
    • 3,618
    • 2,802
    • 2,346
    • 2,040
    • 1,832
    • 1,656

    1,542

    • 9,580
    • 6,112
    • 4,680
    • 3,854
    • 3,346
    • 2,972
    • 2,700

    2,474

    • 14,018
    • 8,776
    • 6,588
    • 5,466
    • 4,688
    • 4,126
    • 3,724

    3,420

    • 18,710
    • 11,566
    • 8,682
    • 7,048
    • 6,020
    • 5,286
    • 4,742

    4,328

    • 23,636
    • 14,350
    • 10,732
    • 8,666
    • 7,330
    • 6,420
    • 5,768

    5,248

    Таблица 14.

    Значения при = В = 50

    а

    при = В = 50

    b = 0,5

    b = 1,0

    b = 1,5

    b = 2,0

    b = 2,5

    b = 3,0

    • 1,05
    • 1,10
    • 1,15
    • 1,20
    • 1,25
    • 1,30
    • 1,35

    1,40

    • 2,536
    • 1,554
    • 1,194
    • 1,002
    • 0,878
    • 0,786
    • 0,724

    0,674

    • 7,018
    • 4,028
    • 3,016
    • 2,476
    • 2,138
    • 1,898
    • 1,724

    1,580

    • 13,020
    • 7,020
    • 4,894
    • 4,134
    • 3,516
    • 3,118
    • 2,818

    2,574

    • 20,882
    • 10,422
    • 7,434
    • 5,576
    • 5,018
    • 4,382
    • 3,914

    3,572

    • 30,430
    • 14,198
    • 9,904
    • 7,806
    • 6,526
    • 5,652
    • 5,044

    4,566

    • 42,978
    • 18,302
    • 12,442
    • 9,746
    • 8,070
    • 6,950
    • 6,172

    5,568

    Таблица 15.

    Значения при = В = 100

    а

    при = В = 100

    b = 0,5

    b = 1,0

    b = 1,5

    b = 2,0

    b = 2,5

    b = 3,0

    • 1,05
    • 1,10
    • 1,15
    • 1,20
    • 1,25
    • 1,30
    • 1,35

    1,40

    • 10,456
    • 2,136
    • 1,456
    • 1,156
    • 0,982
    • 0,866
    • 0,778

    0,726

    • -
    • 6,710
    • 4,010
    • 3,024
    • 2,502
    • 2,166
    • 1,932

    1,756

    • -
    • 15,768
    • 7,562
    • 5,398
    • 4,332
    • 3,678
    • 3,234

    2,888

    • -
    • 46,496
    • 12,572
    • 8,334
    • 6,474
    • 5,358
    • 4,642

    4,140

    • -
    • -
    • 20,176
    • 11,908
    • 8,924
    • 7,230
    • 6,176

    5,446

    • -
    • -
    • 33,428
    • 16,542
    • 11,700
    • 9,314
    • 7,836

    6,774

    Таблица 16.

    Значения при = В = 50

    а

    при = В = 50

    k = 1

    k = 2

    k = 3

    k = 4

    k = 5

    k = 6

    • 0,50
    • 0,60
    • 0,70
    • 0,80
    • 0,90
    • 1,00
    • 1,05
    • 1,10
    • 1,15
    • 1,20
    • 1,25
    • 1,30
    • 1,35

    1,40

    • 2,271
    • 2,786
    • 3,311
    • 3,786
    • 4,315
    • 4,801
    • 5,035
    • 5,273
    • 5,497
    • 5,726
    • 5,937
    • 6,228
    • 6,428

    6,631

    • 4,542
    • 5,572
    • 6,622
    • 7,572
    • 8,630
    • 9,602
    • 10,070
    • 10,546
    • 10,994
    • 11,452
    • 11,874
    • 12,456
    • 12,856

    13,262

    • 6,813
    • 8,358
    • 9,933
    • 11,358
    • 12,945
    • 14,403
    • 15,105
    • 15,819
    • 16,491
    • 17,178
    • 17,811
    • 18,684
    • 19,284

    19,893

    • 9,084
    • 11,144
    • 13,244
    • 15,144
    • 17,260
    • 19,204
    • 20,140
    • 21,092
    • 21,988
    • 22,904
    • 23,748
    • 24,912
    • 25,712

    26,524

    • 11,355
    • 13,930
    • 16,555
    • 18,930
    • 21,575
    • 24,005
    • 25,175
    • 26,365
    • 27,485
    • 28,630
    • 29,685
    • 31,140
    • 32,140

    33,155

    • 13,626
    • 16,716
    • 19,866
    • 22,716
    • 25,890
    • 28,806
    • 30,210
    • 31,638
    • 32,982
    • 34,356
    • 35,622
    • 37,368
    • 38,568

    39,786

    Таблица 17.

    Значения при = В = 100

    а

    при = В = 100

    k = 1

    k = 2

    k = 3

    k = 4

    k = 5

    k = 6

    • 0,50
    • 0,60
    • 0,70
    • 0,80
    • 0,90
    • 1,00
    • 1,05
    • 1,10
    • 1,15
    • 1,20
    • 1,25
    • 1,30
    • 1,35

    1,40

    • 1,073
    • 1,276
    • 1,497
    • 1,723
    • 1,953
    • 2,160
    • 2,265
    • 2,372
    • 2,488
    • 2,591
    • 2,702
    • 2,799
    • 2,889

    2,989

    • 2,146
    • 2,552
    • 2,994
    • 3,446
    • 3,906
    • 4,320
    • 4,530
    • 4,744
    • 4,976
    • 5,182
    • 5,404
    • 5,598
    • 5,778

    5,978

    • 3,219
    • 3,828
    • 4,491
    • 5,169
    • 5,859
    • 6,480
    • 6,795
    • 7,116
    • 7,464
    • 7,773
    • 8,106
    • 8,397
    • 8,667

    8,967

    • 4,292
    • 5,104
    • 5,988
    • 6,892
    • 7,812
    • 8,640
    • 9,060
    • 9,488
    • 9,952
    • 10,364
    • 10,808
    • 11,196
    • 11,556

    11,956

    • 5,365
    • 6,380
    • 7,485
    • 8,615
    • 9,765
    • 10,800
    • 11,325
    • 11,860
    • 12,440
    • 12,955
    • 13,510
    • 13,995
    • 14,445

    14,945

    • 6,438
    • 7,656
    • 8,982
    • 10,338
    • 11,718
    • 12,960
    • 13,590
    • 14,232
    • 14,928
    • 15,546
    • 16,212
    • 16,794
    • 17,334

    17,934

    Таблица 18.

    Значения при = В = 150

    а

    при = В = 150

    k = 1

    k = 2

    k = 3

    k = 4

    k = 5

    k = 6

    • 0,50
    • 0,60
    • 0,70
    • 0,80
    • 0,90
    • 1,00
    • 1,05
    • 1,10
    • 1,15
    • 1,20
    • 1,25
    • 1,30
    • 1,35

    1,40

    • 0,648
    • 0,800
    • 0,941
    • 1,084
    • 1,227
    • 1,363
    • 1,429
    • 1,499
    • 1,566
    • 1,634
    • 1,700
    • 1,758
    • 1,818

    1,882

    • 1,296
    • 1,600
    • 1,882
    • 2,168
    • 2,454
    • 2,726
    • 2,858
    • 2,998
    • 3,132
    • 3,268
    • 3,400
    • 3,516
    • 3,636

    3,764

    • 1,944
    • 2,400
    • 2,823
    • 3,252
    • 3,681
    • 4,089
    • 4,287
    • 4,497
    • 4,698
    • 4,902
    • 5,100
    • 5,274
    • 5,454

    5,646

    • 2,592
    • 3,200
    • 3,764
    • 4,336
    • 4,908
    • 5,452
    • 5,716
    • 5,996
    • 6,264
    • 6,536
    • 6,800
    • 7,032
    • 7,272

    7,528

    • 3,240
    • 4,000
    • 4,705
    • 5,420
    • 6,135
    • 6,815
    • 7,145
    • 7,495
    • 7,830
    • 8,170
    • 8,500
    • 8,790
    • 9,090

    9,410

    • 3,888
    • 4,800
    • 5,646
    • 6,504
    • 7,362
    • 8,178
    • 8,574
    • 8,994
    • 9,396
    • 9,804
    • 10,200
    • 10,548
    • 10,908

    11,292

    Осевая нагрузка, передаваемая схемой US, как видно из вышеприведенного, может быть увеличена за счет увеличения количества роликов и за счет увеличения относительной величины a = R/r.

    Рассмотрим, выигрышно ли с точки зрения увеличения передаваемой осевой силы увеличение количества роликов за счет уменьшения a = R/r.

    Определим максимальное значение a = R/r при заданном количестве роликов.

    Рис. 9. Максимальное заполнение габарита ВКМ роликами.

    АО = R + r

    Из треугольника ОСА имеем

    Домножим числитель и знаменатель на один и тот же член 1/2r, получим:

    , т.к. , то

    Домножим числитель и знаменатель правой части на один и тот же множитель а.

    (25)

    По значению из формулы (25) найдем по формуле (19) , затем , и наконец , найдем также по формуле (13) и все данные сведем в табл. 19 и рис. 10.

    Таблица 19.

    k

    при =В=150

    при =В=150

    при =В=150

    при =В=150

    2

    3

    4

    5

    6

    7

    8

    6,46

    2,41

    1,43

    1,00

    0,785

    0,611

    -

    0,866

    0,707

    0,588

    0,500

    0,434

    0,383

    -

    0,9843

    0,9718

    0,9670

    0,9659

    0,9664

    0,9679

    -

    2,036

    1,826

    1,774

    1,764

    1,769

    1,783

    -

    6,329

    3,043

    1,917

    1,363

    -

    18,988

    12,173

    9,586

    8,178

    -

    1216,85

    212,72

    93,57

    56,52

    Добавить рис. На стр.64-66

    Из табл. 19 и рис. 10 видим, что для схемы US увеличение количества роликов за счет уменьшения их диаметров (т.е. уменьшения a = R/r) уменьшает осевую силу, развиваемую механизмом, но в то же время значительно уменьшает и габариты механизма. Также замечаем, что для k = 6 =1,00, значит для однорядного расположения роликов при k = 6 a = R/r должно быть меньше 1.

    Рассмотрим работу валикокольцевых механизмов раскладки при максимальном рассматриваемом нами угле поворота В = 150. Максимальное усилие прижима должно быть рассчитано при минимальной нагрузочной способности механизма, т.к. во время работы угол В изменяе6тся при реверсе механизма от максимального В = 150 до минимального В = 00 и снова до максимального В = 150, но уже в противоположную сторону.

    Минимальная нагрузочная способность ВКМ по схеме вал-ролики (US) при угле В = 150, а по схеме вал-кольца (BRD) при угле В = 00, поэтому усилие прижима роликов или колец к валу должно рассчитываться при этих углах. А значит и сравнение механизмов по передаваемой осевой силе нужно проводить при этих углах, т.е. при = В = 150 для схемы US. Сравнение по осувой силе, передаваемой ВКМ ведем по выражениям .

    Выводы

    1. При увеличении относительной величины a = R/r нагрузочная способность, а значит и осевое усилие, которое может передать механизм, у схемы вал-ролики (US) возрастает, а у схемы вал-кольца (BRD) убывает.

    2. Относительная величина оказывает значительное влияние на нагрузочную способность схемы вал-кольца (BRD). При увеличении осевое усилие, которое может передать механизм, возрастает и возрастает тем сильнее, чем меньеш a = R/r.

    3. С увеличением угла разворота В нагрузочная способность схемы вал-ролики (US) убывает, а схемы вал-кольца (BRD) возрастает. Минимальная нагрузочная способность схемы US при В = 150, схемы BRD при В = 00.

    4. Сравнение схем по нагрузочной способности нужно вести при минимальной нагрузочной способности, т.е. при В = 150 для схемы US и В = 00 для схемы BRD.

    5. Увеличение количества роликов для схемы US увеличивает нагрузочную способность и при большом количестве роликов k схема US может конкурировать по нагрузочной способности со схемой BRD. Но увеличение количества роликов значительно усложняет конструкцию механизма и может привести к появлению нежелательных напряжений в опорах вала, поэтому применение большого количества роликов нецелесообразно.

    6. Увеличение количества роликов за счет уменьшения их диаметров при максимальном заполнении габарита уменьшает нагрузочную способность схемы US.

    7. С увеличением для схемы BRD максимальный угол разворота B уменьшается.

    8. Габарит схемы US значительно меньше, чем схемы BRD при одинаковом a = R/r.

    9. Сравнивая схему US с одним роликом и схему BRD с тремя кольцами при минимальной нагрузочной способности, т.е. при В = 150 для US и В = 00 для BRD, замечаем:

    a) если b = 0,5 для BRD, то при a > 1,09 осевое усилие, передаваемое схемой US выше, чем схемой BRD, при a <= 1,09 осевое усилие, передаваемое схемой BRD выше, чем схемой US.

    b) если b = 1,0 для BRD, то при a > 1,31 осевое усилие, которое может передать механизм, схемы US больше, чем схемы BRD, при a <= 1,31 осевое усилие, которое может передать механизм, схемы BRD больше, чем схемы US.

    c) если b => 1,5 для BRD осевое усилие, которое может передать механизм, схемы BRD выше, чем схемы US при всех сравниваемых значениях a = R/r.

    Используя данные выводы можно дать некоторые рекомендации по выбору механизма, имеющие практическое значение:

    1. Если определяющим фактором выбора механизма является габарит, то следует выбрать схему вал-ролик (US).

    2. Ели габарит механизма не играет решающую роль, а определяющим фактором выбора механизма является возможно большее осевое усилие, которое может передать механизм, то следует выбрать схему вал-кольца (BRD).

    2.3. Синтез валикокольцевого механизма по схеме вал-кольца (BRD)

    Рассмотрим выбор геометрического параметра из условий:

    а) максимальной нагрузочной способности;

    б) выполнения заданного закона перемещения. [ ]

    а) Выбор геометрического параметра из условия максимальной нагрузочной способности.

    На основании формулы (14) определим величину как:

    для r = 1

    Обозначим , тогда

    На рис. 14 строим график , затем график , где , М1- масштаб .

    И по этим двум графикам строим зависимость

    Радиус вала r берем в интервале см.

    Получаем область выбора геометрического параметра в зависимости от r и А = R/r.

    в) Выбор геометрического параметра из условия выполнения заданного закона перемещения.

    Диапазон работы ВКМ определяется величиной аналога скорости механизма, равного [ ]

    Если задан радиус вала r, то для того, чтобы кольца ВКМ могли повернуться на угол, равный

    (26)

    необходимо определенное соотношение R, r и r1. Для различных значений R, r и r1 существует определенное значение угла поворота кольца B, определяемое величинами А = R/r, , до которого касание кольца и вала происходит в точке. Дальнейшее увеличение угла В ведет к тому, что контакт между телами происходит в двух точках. При этом существует некоторое предельное значение угла Впред, которое будет максимальным для данных R, r и r1.

    Начиная с B дальнейшее увеличение угла В требует резкого увеличения момента МД, затрачиваемого на преодоление момента от сил трения кольца о вал и действия силы Р.

    Угол недопустим при работе механизма раскладки.

    Значение угла B может быть найдено по формуле (27):

    (27)

    Необходимый угол разворота колец для сомкнутой намотки:

    (28)

    где ,

    ib-k - передаточное отношение от вала раскладчика к катушке;

    d - диаметр кабеля;

    r - радиус вала раскладчика.

    Передаточное отношение от вала раскладчика к катушке для изолировочной машины фирмы «Круп» на 32 бумажных ленты:

    , тогда

    Теперь строим на осях и на рис. 15 зависимость Ф. Угол наклона прямой к оси найдем следующим образом:

    (29)

    где - масштаб ;

    - масштаб tgB.

    На рис. 15 строим также графики ,

    Задаваясь значением d - диаметра кабеля ( в нашем случае d = 5 см) мы можем построить график зависимости .

    На основании графиков с рис. 14 и рис. 15 строим совмещенный график на рис. 16.

    Получили семейство кривых . Точка пересечения кривых с одним и тем же значением «a» дает нам минимальное значение r для выполнения обоих условий:

    а) максимальной нагрузочной способности;

    б) выполнения заданного закона перемещения

    при конкретном диаметре кабеля d = 5 см. А заштрихованная область есть зона выбора возможных значений r и b.

    Аналогично можно провести выбор и для других значений d - диаметра кабеля.

    Задаваясь максимальным диаметром кабеля dMAX, который будет изготавливаться на машине, можно получить минимальное и макисмальное значения для выполнения обоих условий. Выбирать конкретное значение b из предполагаемого диапазона следует из максимальных значений, т.к. выполнение заданного закона будет обеспечено, а нагрузочная способность будет иметь коэффициент запаса сцепления на случай возможных перегрузок и механизм будет гарантирован от пробуксовок.

    Таким образом, получено совместное решение двух поставленных задач о выборе относительной величины b, что имеет не только теоретическое, но и практическое значение.

    III. Технологическая часть

    3.1. Описание конструкции и назначения детали. Техконтроль технологичности конструкции.

    Деталь - шарикоподшипник № 111 изготовляется из стали ШХ 15 и используется в механизме раскладки.

    Механизм раскладки предназначен для равномерной рядовой укладки кабеля или его элементов вдоль приемного барабана.

    В последнее время для раскладки используют валикокольцевые механизмы. Ведущая каретка валикокольцевого механизма может иметь вертикальное или горизонтальное расположение, внутри ее проходит гладкий вал. На этом валу и находится разрабатываемая деталь - шарикоподшипник № 111 со специально обработанным внутренним кольцом. Подшипник в процессе работы прижимается к гладкому валу с усилием Р и может поворачиваться на некоторый угол .

    Деталь изготовлена из дорогой, дефицитной стали ШХ 15, твердость которой HRC 61…65. Сталь ШХ 15 - материал труднообрабатываемый.

    Для обработки используют следующие инструменты: резцы с пластинками из керамики на основе нитрида кремния с покрытием.

    Деталь имеет сложную геометрическую форму (наличие фасонной поверхности, в дальнейшем «оливаж»). Деталь может быть обработана при использовании одного специального приспособления. В целом конструкция детали технологична. Базирование детали производим по наружному кольцу и по торцу. Основное значение для служебного назначения детали имеет поверхность оливажа.

    3.2. Определение типа производства. Расчет количества деталей в партии.

    Исходные данные:

    Годовая программа изделий N = 11 000 шт.

    Режим работы предприятия - 2 смены

    Действительный годовой фонд времени работы оборудования Fд=4029 ч. [ ]

    Такт выпуска деталей:

    мин./шт (30)

    Коэффициент серийности:

    (31)

    (32)

    Длительность операций определяем на основе прикидочных расчетов [ ]

    Токарная:

    То=2*0,18*593,9*6,5*10-3 = 0,14 мин.

    Тш-к=2,14*0,14 = 0,3 мин.

    Шлифовальная:

    То=1,8*57*6*10-3 = 0,615 мин.

    Тш-к=2,1*0,615=1,293 мин.

    Выглаживающая:

    То=0,18*57*5,9*10-3 = 0,061 мин.

    Тш-к=2,14*0,061 = 0,131 мин.

    =0,575 мин.

    По формуле (31):

    Производство - мелкосерийное.

    Количество деталей в партии:

    шт. (33)

    где а - периодичность запуска-выпуска изделий

    Скорректируем количество деталей в партии:

    = 1 смена

    шт.

    Принимаем n = 662 шт.

    3.3. Технико-экономический расчет маршрута обработки.

    Маршрут обработки:

    Выбор баз: наружная поверхность и торец.

    Операция 005. Токарная. За один установ обрабатывается конус под углом 200 с одной стороны. За второй установ обрабатывается конус под углом 200 с другой стороны. Для того, чтобы обработка проходила за 1 проход применяем широкие резцы.

    Операция 010. Шлифовальная. Сфера обрабатывается фасонным шлифовальным кругом методом врезания на внутришлифовальном станке. Использование фасонного круга позволяет получить требуемую точность обработки и шероховатость.

    Операция 015. Выглаживающая. Выглаживание уменьшает шероховатость поверхности, точность остается прежней. Используем приспособление для внутреннего выглаживания.

    Операция 020. Слесарная. Обрабатываем острые кромки, получившиеся на токарной операции.

    Операция 025. Промывочная. Деталь моем в моечном растворе в моечной машине конвейерного типа.

    Операция 030. Контрольная. Используется специальное контрольное приспособление.

    Рассмотрим у какого варианта сумма текущих и приведенных затрат на единицу продукции будет меньше.

    (34)

    1) Токарная операция:

    Ст.ф. =- рабочий V разряда

    Сз. = руб./час

    =

    2) Шлифовальная

    3) Выглаживающая

    Технологическая себестоимость обработки:

    Поэтому разрабатываемый техпроцесс экономически более выгоден.

    Экономический эффект на программу выпуска:

    3.4. Специальная часть. Выглаживание.

    Заданные геометрические и физические параметры качества поверхности детали могут обеспечиваться с помощью разных методов упрочняюще - отделочной и упрочняющей обработки:

    § механические (алмазное выглаживание, обкатывание, шариками или роликами, дробеструйная обработка, виброгалтовка и др.),

    § термические (закалка ТВЧ, газопламенная закалка и др.),

    § термохимические (цементация, азотирование и др.),

    § электрохимические (хромирование, борирование и др.).

    Упрочняюще-отделочная обработка наряду упрочнением металла поверхностного слоя обеспечивает благоприятный для эксплуатации рельеф поверхности детали.

    Методы упрочняюще-отделочной обработки основаны на поверхностном пластическом деформировании, в результате которого изменяются микроструктура и физико-механические свойства металла поверхностного слоя. Это сопровождается повышением его твердости, прочности, а также формированием в поверхностном слое металла остаточных напряжений сжатия. Кроме того, изменяются геометрические характеристики рельефа поверхности, обуславливающие увеличение площади опорной поверхности, обуславливающие увеличение площади опорной поверхности. В итоге повышаются эксплуатационные свойства деталей: износостойкость, усталостная прочность и др.


    Наиболее простым и эффективным методом упрочняюще-отделочной обработки является алмазное выглаживание. Особенностью этого метода является применение алмаза (природного или синтетического) и реже-твердого сплава в качестве формирующего элемента. Благодаря ряду преимуществ алмаза перед другими инструментальными материалами (высокие твердость и теплопроводность, низкий коэффициент трения по металлу и др.) алмазное выглаживание применимо для обработки большинства металлов и сплавов, в том числе и закаленных до твердости HRC 61…65.

    Алмазное выглаживание можно рассматривать как процесс возникновения и развития физических явлений, происходящих в контактной зоне, и как технологический метод. Соответственно различают параметры процесса и технологические параметры.

    Основным параметром процесса выглаживания, влияющим на качество поверхности детали, стойкости инструмента и производительности обработки являются:

    - давление в контакте инструмента с заготовкой;

    - площадь контакта;

    - кратность нагружения каждого участка поверхности заготовки в процессе выглаживания;

    - скорость деформирования;

    - трение между инструментом и заготовкой;

    - температура в контакте.

    При правильно заданных и обеспеченных параметрах деталь приобретает высокие эксплуатационные свойства.

    Параметры процесса взаимосвязаны, а также зависят от физико-механических свойств материала заготовки и инструмента и технологических параметров метода:

    - формы и размера рабочей части инструмента;

    - силы выглаживания;

    - подачи;

    - скорости выглаживания;

    - смазочных и охлаждающих средств, применяемых при выглаживании.

    Выберем технологические параметры:

    1) Форма и размеры рабочей части алмаза влияют почти на все параметры процесса выглаживания (за исключением скорости деформирования). Инструменты при алмазном выглаживании применяются с различной формой рабочей части алмаза (сферической, торовой, конической). Сферическая форма наиболее универсальна, так как позволяет обрабатывать наружные и внутренние поверхности вращения, а также плоские поверхности. Недостаток сферической формы рабочей части выглаживателя - необходимость точной установки выглаживателя на станке и меньшая стойкость по сравнению с выглаживателями других типов. Наиболее распространена и нормализована сферическая форма с размерами радиуса R = 0,5…4,0 мм. При увеличении радиуса исходные поверхности сглаживаются в меньшей степени из-за уменьшения глубины внедрения выглаживателя.

    В зависимости от физико-механических свойств обрабатываемого материала и заданных параметров качества поверхности детали выбираем сферическую форму рабочей части алмазного выглаживателя с размером радиуса R = 0,5…1,5 мм.

    2) Те же параметры процесса зависят от другого технологического параметра - силы выглаживания Р. величина назначаемой силы связана с обеспечением заданного качества поверхности детали при допустимой стойкости инструмента и обусловлена физико-механическими свойствами металла, формой и радиусом рабочей части инструмента. Наиболее приемлемый диапазон Р = 5…25 кгс. Слишком малая величина силы не обеспечивает достаточного деформирования обрабатываемого материала заготовки из-за малой величины контактного давления. Превышение верхнего предела приводит к возникновению в контактной зоне высокого давления, что вызывает падение стойкости инструмента и ухудшение качества обрабатываемой поверхности. Шероховатость поверхности в наибольшей степени зависти от силы выглаживания. Вначале увеличение силы уменьшает высоту исходных неровностей вплоть до их полного сглаживания и образования нового рельефа с минимальной величиной неровностей. Дальнейшее увеличение силы приводит к возрастанию высоты неровностей в связи с ростом пластических искажений рельефа и частичным разрушением обрабатываемой поверхности (микротрещины, отслоение металла и др.)

    С этой точки зрения и учитывая физико-механические свойства обрабатываемого материала выбираем силу выглаживания Р = 15 кгс.

    3) Подача при выглаживании - технологический параметр, влияющий на кратность приложения нагрузки, а также на производительность обработки. Для алмазного выглаживания характерны малые величины подачи: S = 0,02…0,10 мм/об. При подачах свыше верхнего предела на поверхности остаются необработанные участки, при чрезмерно малых подачах происходит усталостное разрушение металла заготовки.

    Для стали ШХ 15 выбираем подачу S = 0,08 мм/об для обеспечения выглаживания.

    4) Скорость выглаживания определяет такие параметры процесса как скорость деформирования, температура выглаживания, трение и давление в контакте. С увеличением скорости температура выглаживания растет и при значениях > 200 м/мин может подниматься выше 6000С, что сопровождается повышенным износом алмаза.

    5) Применение смазочно-охлаждающих средств при алмазном выглаживании сравнительно малоэффективно вследствие выдавливания их из контакта инструмента с заготовкой. Наилучшим образом зарекомендовали себя индустриальные масла и консистентные смазки (ЦИАТИМ, солидол).

    Рекомендации на выглаживание сферы радиусом R300,02 из материала - сталь ШХ 15.

    1) Сферическая форма рабочей части алмазного выглаживателя с радиусом R = 1,5 мм.

    2) Сила выглаживания Р = 15 кгс

    3) Подача S = 0,08 мм/об

    4) Скорость выглаживания n = 100 об/мин., V = 172,7 м/мин.

    5) Смазочно-охлаждающие средства - солидол или ЦИАТИМ.

    3.5. Расчет припусков.

    Расчет припусков на механическую обработку выполняем расчетно-аналитическим методом.

    Подшипник отнесем к классу дисков и колец.

    ()

    Таблица 20.

    К расчету припусков.

    Технологические операции

    Элементы припуска, мкм

    Расчетный припуск, 2zmin, мкм

    Расчетный размер,

    dр, мм

    Допуск,

    , мкм

    Предельный размер, мм

    Предельные значения припуска, мкм

    Rz

    Т

    dmin

    dmax

    2zminпр

    2zmaxпр

    Заготовка

    Токарная

    0,8

    50

    50

    17

    1

    33

    2*39

    55,282

    55,36

    16

    200

    54,986

    55,16

    55,002

    55,36

    174

    358

    Заготовка

    Шлифовальная чистовая

    0,8

    2,5

    5

    17

    0,68

    33

    2*39

    54,952

    55,03

    16

    30

    54,986

    55,00

    55,002

    55,03

    14

    28

    Суммарное значение пространственных отклонений для заготовки [ ]:

    =17 мкм

    - допуск на цилиндричность

    - радиальный зазор [ ]

    Остаточные пространственные отклонения на обработанных поверхностях, имевших исходные отклонения, являются следствием копирования погрешностей при обработке. Для из определения можно воспользоваться эмпирической формулой:

    (35)

    где kу - коэффициент уточнения формы

    после токарной обработки:

    мкм

    после шлифования:

    мкм

    Погрешность установки :

    (36)

    - погрешность базирования,

    - погрешность закрепления,

    - погрешность положения заготовки в приспособлении.

    а) Погрешность базирования:

    При установке на охватывающую поверхность равна наибольшему зазору между базой и установочной поверхностью:

    (37)

    где - максимальный предельный размер установочного элемента приспособления,

    - наименьший предельный размер наружного кольца подшипника

    По формуле (37) получим:

    = 90,015 - 89,985 = 0,030 мм = 30 мкм

    б) Погрешность закрепления:

    В данном случае возникает за счет биения внутреннего кольца подшипника.

    = 12 мкм [ ]

    в) Погрешность положения в приспособлении:

    (38)

    - погрешность изготовления отдельных деталей приспособления,

    - погрешности, обусловленные наличием зазоров при посадке заготовок на установочные элементы приспособления, = 0,

    - погрешность установки приспособления на станке из-за неточности изготовления посадочных мест деталей приспособления, = 0,

    - погрешность износа деталей приспособления. В расчетах не учитываем, = 0.

    Технологические возможности изготовления приспособлений в современных инструментальных ценах обеспечивают выдерживание составляющей в пределах 0,01…0,005 мм.

    Примем =0,01 мм => =0,01 мм

    По формуле (36):

    мм = 33 мкм

    Расчетные минимальные припуски на обработку определяем как:

    (39)

    Для токарной операции:

    = 2* 39 мкм

    Для шлифовальной операции:

    = 2* 39 мкм

    1) Для токарной операции:

    Расчетный размер з аготовки:

    = 55,36 - 2*0,039 = 55,282 мм

    = 55,3 - 0,2 = 55,1 мм

    В нашем случае:

    =55,36 - 55,002 = 0,358 мм

    =55,16 - 54,986 = 0,174 мм

    Проверка правильности расчетов:

    -=

    -= 358 - 174 = 184 мкм

    = 200 - 16 = 184 мкм

    184 = 184

    Общий номинальный припуск:

    =358 + 2 - 200 = 160 мкм

    ДАБАВИТЬ РИС. 17 на СТР. 98

    2) Для шлифовальной операции:

    Для конечного перехода в графу «расчетный размер» записываем наибольший предельный размер детали по чертежу (часть допуска отдаем на выглаживание)

    dр = 55,03 мм

    Расчетный размер заготовки:

    =55,03 - 0,078 = 54,952 мм

    = 55,03 - 0,03 = 55 мм

    28 мкм

    14 мкм

    Проверка правильности расчетов:

    -=

    -= 28 - 14 = 14 мкм

    = 30 - 16 = 14 мкм

    14 = 14

    Общий номинальный припуск:

    =28 + 2 - 30 = 0

    ДАБАВИТЬ РИС. 18 на СТР. 99

    3.6. Расчет элементов режима резания и основного времени

    I. Токарная операция

    1) Длина рабочего хода суппорта

    (40)

    где - длина резания,

    у - подвод, врезание и перебег инструмента,

    - дополнительная длина хода

    у = 5 мм [15, с.300]

    6,5 + 5 = 11,5 мм

    2) Подача суппорта на оборот шпинделя:

    S0 = 0,3 мм/об [15, с.23] - при использовании широких резцов

    3) Стойкость инструмента:

    (41)

    Тм = 50 мин

    = 0,565 [15, с.27]

    50 * 0,565 = 28,25 мин

    4) Расчет скорости резания

    [15, с.29] (42)

    При использовании широких резцов

    Vтабл = 65 м/мин [15, с.31]

    к1 = 0,45 [15, с.32]

    к2 = 2,0 [15, с.33]

    к3 =0,85 [15, с.34]

    V = 65 * 0,45 * 2,0 * 0,85 = 49,725 м/мин.

    5) Расчет рекомендуемого числа оборотов шпинделя станка

    = 263,93 об/мин.

    Уточняем число оборотов шпинделя по паспорту станка.

    Принимаем n = 250 об/мин.

    Уточняем скорость резания:

    =47,1 м/мин

    6) Расчет основного машинного времени обработки

    =0,306 мин

    7) Расчет сил резания

    (43)

    =75 кг [15, с.35]

    к1 = 0,8

    к2 = 1,1

    = 75 * 0,8 * 1,1 = 66 кг

    8) Расчет мощности резания

    (44)

    = 0,2 кВт [15, с.72]

    =2,3 (сталь ШХ 15, НВ 200)

    = 0,509 кВт

    Потребная мощность электродвигателя станка:

    (45)

    ч = 0,80…0,85 [9, с.95]

    = 0,6 кВт

    Фактическая мощность станка N = 4 кВт. Станок обеспечивает требуемую мощность.

    II. Шлифовальная операция

    1) Выбор характеристики круга [17, с.222]

    Для получения шероховатости поверхности 7-го класса и при HRC < 50 круг 24А25НС17К1 фасонный.

    2) Определение размеров шлифования круга

    [17, с.222]

    40 мм

    3) Расчет числа оборотов круга

    Принимаем скорость круга V = 30 м/с

    =14 331,21 об/мин

    По паспарту станка принимаем

    12 600 об/мин

    Уточняем скорость круга по принятым оборотам:

    =26,4 м/сек

    4) Определение частоты вращения изделия

    300 об/мин [17, с.224]

    5) Определение поперечной подачи

    0,3 мм/мин

    6) Определение основного времени

    =0,0467 мин.

    7) Определение эффективной мощности при врезном шлифовании

    , кВт

    =0,36

    r = 0,35

    у = 0,4

    q = 0.3

    z = 0

    =0.835 кВт

    где =1,413 м/мин

    8) Потребная мощность электродвигателя

    =0,98 кВт

    Фактическая мощность станка N = 3 кВт.

    Станок обеспечивает требуемую мощность.

    III. Алмазное выглаживание

    1) Расчет длины рабочего хода

    6 + 1 = 7 мм

    2) Выбор радиуса рабочей поверхности алмазного инструмента

    Для стали ШХ 15 рекомендуется R = 1,5 мм

    3) Назначение усилия выглаживания

    Р = 15 кг

    4) Назначение подачи на оборот шпинделя

    Принимаем S0 = 0,08 мм/об

    5) Назначение скорости выглаживания

    Принимаем V = 200 м/мин

    =1158 об/мин

    Принимаем n = 1 000 об/мин по паспорту станка

    Скорректированная скорость:

    =172,7 м/мин

    6) Расчет основного машинного времени обработки:

    =0,088 мин

    3.7. Расчет технической нормы времени

    Для шлифовальной:

    Для токарной и выглаживающей:

    где Тп-з - подготовительно-заключительное время

    n - количество деталей в партии

    То - основное время

    Ту.с. - время на установку и снятие детали,

    Тз.о. - время на закрепление и открепление детали,

    Туп. - время на измерение детали,

    Тоб. - время на обслуживание рабочего места,

    Ттех. - время на техническое обслуживание рабочего места,

    Торг. - время на организационное обслуживание рабочего места,

    п - размер партии, п = 662 шт.

    Составляющие штучно-калькуляционного времени определены по [18].

    Результаты сведены в табл. 21.

    Таблица 21.

    Технические нормы времени по операции

    Нормирование операции

    То

    Тв

    Топ

    Тоб

    Тот

    Тшт

    Тп-з

    n

    Тш-к

    Ту.с. + Тз.о.

    Туп

    Тиз

    Ттех

    Торг

    Токарная

    0,306

    0,726

    0,4

    0,44

    1,872

    0,008

    0,022

    0,094

    1,996

    12

    66

    2,01

    Шлифовальная

    0,0467

    0,363

    0,18

    0,351

    0,94

    0,0176

    0,0176

    0,0176

    0,975

    11

    66

    0,99

    Выглаживающая

    0,088

    0,363

    0,17

    0,12

    0,741

    0,002

    0,007

    0,031

    0,781

    12

    662

    0,799

    3.8. Расчет технологической операции на точность

    Операция получения сферы.

    Заданная точность обработки будет обеспечена в том случае, если погрешности, возникающие при обработке детали не превысят допускаемых отклонений, т.е. если , где

    - суммарная погрешность для каждого выдерживаемого размера,

    - допускаемое отклонение выполняемого размера.

    (46)

    где - погрешность установки детали в приспособлении,

    - погрешность настройки станка,

    - погрешность обработки,

    = 0,033 мм (подробнее расчет погрешности установки см. в расчете припусков).

    Используем динамическую настройку станка.

    Погрешность динамической настройки:

    - смещение центра группирования размеров пробных деталей относительно середины поля рассеивания размеров.

    ,

    где m - количество пробных деталей.

    По [10, с.126] =12 мкм

    По [10, с.128] = 4 мкм

    По [10, с.129] = 6 мкм

    =9 мкм

    Погрешность обработки является функцией большого числа факторов. Рассчитать погрешность обработки затруднительно, поэтому при выполнении проектно-точностных расчетов величина этой погрешности принимается как некоторая часть средней экономической точности обработки .

    к2 = 0,5

    = 30

    =15 мкм

    = 33 + 9 + 15 = 57 мкм

    57 < 60

    Следовательно, точность обработки будет обеспечена.

    3.9. Необходимое количество оборудования по операциям, коэффициенты его загрузки, использование по основному времени и по мощности

    Такт выпуска изделия:

    = 0,719 мин/шт

    Расчеты сведем в табл. 22.

    Таблица 22.

    К расчету количества оборудования

    Операции

    Тш-к

    То

    mр

    mпр

    Чз

    Чо

    Nпр

    Nст

    Чм

    Токарная

    2,014

    0,306

    2,80

    3

    0,93

    0,15

    0,6

    4

    0,15

    Шлифовальная

    0,992

    0,0467

    1,38

    2

    0,69

    0,05

    0,98

    3

    0,33

    Выглаживающая

    0,799

    0,088

    1,11

    2

    0,56

    0,11

    -

    4

    -

    Чз. ср = 0,73

    Чо. ср = 0,10

    Чм. ср = 0,24

    3.10. Окончательный расчет себестоимости детали

    Операция 005. Токарная

    Станок 1Е61М.

    Сп-з = 183,516 руб/час (см. технико-экономическое обоснование выбранного маршрута обработки).

    Тш-к = 2,014 мин.

    Операция 010. Шлифовальная.

    Станок 3А227.

    Сп-з = 235,883 руб/час

    Тш-к = 0,992 мин.

    Операция 015. Выглаживающая.

    Станок 1Е61М

    Сп-з = 183,516 руб/час

    Тш-к = 0,799 мин.

    Себестоимость детали:

    С =

    Экономический эффект на программу выпуска:

    IV. Экономическая часть

    4.1. Введение

    При работе механизма раскладки по схеме вал-ролики (US) наблюдается так называемое геометрическое скольжение в точках контакта из-за некоторого линейного контакта роликов и вала, которое уменьшается по мере увеличения угла разворота В роликов. Геометрическое скольжение ограничивает частоту вращения вала раскладчика, а значит и рабочую скорость движения кабеля из-за повышенного износа контактирующих частей и нагрева деталей передачи. Геометрическое скольжение вызывает также частичную потерю передаваемой мощности.

    Замена механизма раскладки по схеме вал-ролики механизмом по схеме вал-кольца позволяет увеличить частоту вращения вала раскладчика, а значит и рабочую скорость движения кабеля, т.к. контакт в точках соприкосновения колец и вала точечный, что практически исключает геометрическое скольжение.

    Таким образом, рабочая скорость движения кабеля при использовании раскладчика по схеме вал-ролики может быть повышена до при использовании раскладчика по схеме вал-кольца.

    4.2. Исходные данные

    Жила кабеля - сечение 95 мм2, 10 кВ;

    Стоимость жилы кабеля - 40 000 руб. км

    Фактическая скорость движения жилы:

    - при использовании раскладчика по схеме вал-ролики - ;

    - при использовании раскладчика по схеме вал-кольца - .

    Ручное время на 1 км жилы - 78,48 мин.

    Стоимость раскладчика по схеме вал-ролики - 42 160 руб.;

    Стоимость раскладчика по схеме вал-кольца - 64 294 руб.

    4.3. Калькуляция технологической себестоимости изделия

    Годовая программа выпуска изделия

    Определим годовую программу выпуска изделия по двум вариантам: при использовании раскладчика по схеме вал-ролики (US) и при использовании раскладчика по схеме вал-кольца (BRD).

    (№ формулы)

    - эффективный фонд времени в год при трехмерной работе =5 730 час;

    - выпуск продукции в час;

    ,

    где В - норма выработки в смену;

    ,

    где - эффективный фонд времени в смену, =480 мин.

    tШТ - штучное время на 1 км. изделия,

    При использовании раскладчика по схеме вал-ролики (US):

    мин.

    мин.

    Норма выработки в смену:

    км

    км

    км

    При использовании раскладчика по схеме вал-кольца (BRD):

    мин.

    мин.

    Норма выработки в смену:

    км

    км

    км

    Амортизация оборудования

    Амортизация оборудования на 1 км изделия:

    (№ формулы)

    ЦМ - оптовая цена машины, руб.

    КТ.З. - коэффициент, учитывающий транспортные расходы, КТ.З. = 1,08

    КМ - коэффициент, учитывающий затраты на монтаж, КМ = 1,1

    Кф - коэффициент, учитывающий затраты на фундамент, Кф = 1,01

    Nb - норма амортизации на восстановление, Nb = 15%

    Вгод - годовой выпуск продукции

    =3,9624 руб/км

    =5,4687 руб/км

    Затраты на силовую энергию

    , (№ формулы)

    где ЦЭ - стоимость 1 кВт*ч, ЦЭ =0,62 руб.

    Nу - мощность установленного двигателя, Nу = 22 кВт

    КМ - коэффициент загрузки по мощности, КМ = 0,9

    КВР - коэффициент загрузки по времени, КВР = 0,85

    КОД - коэффициент одновременности, КОД = 1

    КW - коэффициент, учитывающий потери электроэнергии в сети, КW = 1,05

    Ч - КПД электродвигателя, Ч = 0,75

    tМАШ - машинное время на 1 км изделия

    =14,6084*1,6835=24,5932 руб/км

    =14,6084*1,4005=20,4591 руб/км

    Заработная плата основным рабочим

    (№ формулы)

    Счас - часовая тарифная ставка изолировщика, Счас = 25 руб.

    Кд - коэффициент доплаты, Кд = 1,55

    tШТ - штучное время на 1 км. изделия

    = 115,92 руб./км

    = 104.95 руб./км

    Топливо и энергия на технические нужды

    , (№ формулы)

    где

    Счас - часовая тарифная ставка изолировщика, Счас = 25 руб.

    tШТ - штучное время на 1 км. изделия

    - величина расходов на топливо и энергия на технические нужды, = 102,88 %

    = 0,7694руб./км

    = 0,6966руб./км

    Ремонт, содержание и эксплуатация оборудования

    , (№ формулы)

    где

    Счас - часовая тарифная ставка изолировщика, Счас = 25 руб.

    tШТ - штучное время на 1 км. изделия

    - величина расходов на ремонт, содержание и эксплуатацию оборудования, = 425,27 %

    = 3,1804 руб./км

    = 2,8796 руб./км

    Общецеховые затраты

    , (№ формулы)

    где

    Счас - часовая тарифная ставка изолировщика, Счас = 25 руб.

    tШТ - штучное время на 1 км. изделия

    - величина общецеховых затрат, = 155,19 %

    = 1,1606 руб./км

    = 1,0508 руб./км

    Общезаводские затраты

    , (№ формулы)

    где

    Счас - часовая тарифная ставка изолировщика, Счас = 25 руб.

    tШТ - штучное время на 1 км. изделия

    - величина общезаводских затрат, = 193,7 %

    = 1,4486 руб./км

    = 1,3116 руб./км

    Определение технологической себестоимости изделия и экономический эффект от внедрения другого механизма раскладки

    = 3,9624 + 24,5932 + 115,92 + 0,7694 + 3,18404 + 1,1606 + 1,4486 = 151,03824 руб./км

    = 5,4687 + 20,4591 + 104,95 + 0,6966 + 2,8796 + 1,0508+ 1,3116 = 136,8164 руб./км

    Годовой экономический эффект:

    = (151,03824 - 136,8164)*2116 - 0,15 (64294 - 42 160) = 30093,41344- 3320,1 = 26773,3134 руб.

    Прибыль от выпуска дополнительной продукции:

    =(2116-1915)*40 000 * 12/100 = 964 800 руб.

    Общий экономический эффект от замены раскладчика по схеме вал-ролики раскладчиком по схеме вал-кольца:

    = 964 800 + 26773,3134 = 991573,3134 руб.

    Срок окупаемости:

    = 0,73 года

    Таким образом, применение раскладчика по схеме вал-кольца для раскладки жилы кабеля «95-10 скрученный комбинированный» экономически более целесообразно, чем раскладчика по схеме вал-ролики.

    V. ОХРАНА ТРУДА

    5.1. Анализ вредных и опасных производственных факторов.

    В соответствии с ГОСТ 12.0.003-74 вредные и опасные производственные факторы подразделяются по своему действию на следующие группы: физические, химические, биологические, психофизические.

    5.1.1. Физически опасными и вредными производственными факторами в нашем случае могут служить движущиеся машины и механизмы; подвижные части производственного оборудования; передвигающиеся изделия, заготовки, материалы, разрушающиеся конструкции.

    Процесс раскладки провода производится на сравнительно большой по габаритам машине и сопровождается движением массивных её узлов, а также высокой линейной скоростью провода. В процессе работы могут происходить поломки отдельных частей машины, от которых человек может получить травмы различной степени тяжести, увечья, а порой смертельный исход. При раскладке провода, в случае не согласованности вращательного и поступательного движений, либо выходе из строя тормозного или предохранительного устройств, может произойти обрыв изделия, при вращении последнего, человек также может получить травму.

    В ходе производственного процесса может происходить изменение давления, температуры, влажности и подвижности воздуха, которые могут за собой повлечь ухудшение состояния здоровья, появляется сонливость, утомляемость, вялость, нарушается кровообращение и нормальная работа клеток организма.

    5.1.2. Химические опасные и вредные производственные факторы.

    В процессе раскладки может происходить завихрение потоков воздуха, при этом увеличивается концентрация частиц пыли в воздухе. Пыль через органы дыхания, кожные покровы и слизистые оболочки проникает в организм человека и может повлечь раздражающее действие. Также неблагоприятным воздействием могут обладать различные присадки, применяемые в механизме. В результате взаимодействия рабочего с рабочей средой может быть вызван воспалительный процесс на кожном покрове человека, а так же аллергические реакции.

    5.1.3. Биологические опасные и вредные производственные факторы.

    Пыль в своем составе может содержать патогенные микроорганизмы (бактерии, вирусы), которые могут оказать отрицательное действие на организм, вызывая кашель, тошноту, рвоту, отравления или в худшем случае хронические заболевания. Также источниками болезнетворных микроорганизмов и бактерий является грязное оборудование, грязное помещение, не стираная спецодежда. При попадании на кожный покров бактерии приводят к дерматологическим заболеваниям, попадание в глаза приводит к поражению слизистых оболочек, что может привести к потере зрения.

    5.1.4. Психофизические опасные и вредные производственные факторы.

    При намотке провода нужно четко следить за всеми узлами машины, чтобы избежать аварий, несчастных случаев или больших перерывов в работе. В связи с этим человек испытывает нервно-психические перегрузки, у него возникает умственное перенапряжение, эмоциональные перегрузки, поэтому в процессе работы нужно делать небольшие перерывы на отдых.

    При правильном соблюдении правил техники безопасности человек ограждает себя и окружающих от травматизма, хронических заболеваний, а также способствует росту производительности труда.

    5.2 Мероприятия по защите работающих от воздействия вредных и опасных факторов.

    5.2.1. Мероприятия по технике безопастности направленные на предупреждение несчастных случаев.

    В соответствии с ГОСТ 12.2.003--91 «ССБТ. Оборудование производствен-ное. Общие требования безопасности» производственное оборудование должно обеспечивать требования безопасности при монтаже (демонтаже), вводе в экс-плуатацию и эксплуатации как в случае автономного использования, так и в составе технологических комплексов, при соблюдении требований (условий, правил), предусмотренных эксплуатационной документацией.

    Все движущиеся части, если они являются источниками опасности, надежно ограждаются. Съем-ные, откидные и раздвижные ограждения рабочих органов, а также открываю-щиеся дверцы, крышки, щитки снабжаются запорами, исключающими их слу-чайное снятие и открывание (замки, снятие при помощи инструмента и др.); при необходимости предусматриваются блокировки, обеспечивающие прекра-щение рабочего процесса при съеме или открывании ограждения.

    5.2.2. Санитарно- гигиенические мероприятия.

    Для создания требуемых параметров микроклимата в производственном помещении применяют вентиляцию (СНиП 2.04.05-91), а также различные отопительные устройства. В цехе используется общеобменная система вентиляции. Она состоит из естественной и механической приточно- вытяжной вентиляции. Для защиты людей от переохлаждения в холодное время года в дверных проемах и воротах устраивают воздушно- тепловые завесы, а в помещениях используют водяную систему отопления.

    5.2.3. Организационно профилактические мероприятия

    Важным направлением обеспечения безопасности труда является профессиональный отбор. С точки зрения обеспечения безопасности труда, определяющим элементом профессионального отбора, является выявление профессиональной пригодности, то есть установление соответствия между психофизиологическими особенностями организма человека, принимаемого на работу, и требованиями, предъявляемыми ему выбранной профессии.

    Инструктаж и проверку знаний по охране труда проводят ежеквартально.

    К выполнению работ допускаются лица прошедшие предварительный медицинский осмотр. Повторный медицинский осмотр проводится раз в год.

    Все рабочие проходят обучение в соответствии с требованиями ГОСТ12.0.004-90 ССБТ. Организация обучения работающих безопасности труда. Общие положения.

    5.3 Защитная блокировка.

    Предохранительные защитные средства предназначены для автома-тического отключения агрегатов и машин при отклонении какого-либо параметра, характеризующего режим работы оборудования, за пределы допустимых значений. Таким образом, при аварийных режимах (уве-личении давления, температуры, рабочих скоростей, силы тока, кру-тящих моментов и т. п.) исключается возможность взрывов, поломок, воспламенений. В соответствии с ГОСТ 12.4.125--83 предохранитель-ные устройства по характеру действия бывают блокировочными и ограничительными.

    Блокировочные устройства по принципу действия подразделяют на механические, электронные, электрические, электромагнитные, пневма-тические, гидравлические, оптические, магнитные и комбинированные.

    Ограничительные устройства по конструктивному исполнению подразделяют на муфты, штифты, клапаны, шпонки, мембраны, пру-жины, сильфоны и шайбы.

    Блокировочные устройства препятствуют проникновению человека в опасную зону либо во время пребывания его в этой зоне устраняют опасный фактор.

    Особенно большое значение этим видам средств защиты придается на рабочих местах агрегатов и машин, не имеющих ограждений а также там, где работа может вестись при снятом или открытом ограждении.

    Механическая блокировка представляет собой систему, обеспечи-вающую связь между ограждением и тормозным (пусковым) устройст-вом. При снятом ограждении агрегат невозможно растормозить, а следовательно, и пустить его в ход (рис.22).

    Электрическую блокировку применяют на электроустановках с напряжением от 500 В и выше, а также на различных видах техноло-гического оборудования с электроприводом. Она обеспечивает включение оборудования только при наличии ограждения. Электромагнитную (радио-частотную) блокировку применяют для предотвращения

    Рис. 22 Схема механической блокировки: попадания человека в опасную

    1- ограждение; 2- рычаг тормоза; 3- запорная зону.

    планка; 4-направляющая

    Если это происходит, вы-сокочастотный генератор подает им-пульс тока к электромагнитному усилителю и поляризованному реле. Контакты электромагнитного реле обе-сточивают схему магнитного пускателя, что обеспечивает электромаг-нитное торможение привода за десятые доли секунды. Аналогично работает магнитная блокировка, использующая постоянное магнитное поле.

    Оптическая блокировка находит применение в кузнечно-прессовых и механических цехах машиностроительных заводов. Световой луч, попадающий на фотоэлемент, обеспечивает постоянное протекание тока в обмотке блокировочного электромагнита. Если в момент нажа-тия педали в рабочей (опасной) зоне штампа окажется рука рабочего, падение светового тока на фотоэлемент прекращается, обмотки бло-кировочного магнита обесточиваются, его якорь под действием пру-жины выдвигается и включение пресса педалью становится невозможным (рис.23)

    Рис. 23. Защитная блокировка (фотоэлектрическая):

    1- освещаемый элемент; 2- источник света с линзами; 3- двухступенчатое реле (в нем катушка высокочувствительного по-ляризационного реле первой ступени от-регулирована так, что протекающий при освещении фотоэлемента ток вызывает размыкание выходных контактов реле и удерживает их в таком положении, пока фотоэлемент освещен; к выходным кон-тактам этого реле подключена цепь катуш-ки электромагнитного реле второй ступе-ни); 4- исполнительный механизм, цепь электромагнита которого подключена к выходным контактам реле; 5- под-вижные упоры; 6- сигнальная лампа; 7- трансформатор; 8- выпрямитель.

    Электронную (радиационную) блокировку применяют для защиты опасных зон на прессах, гильотинных ножницах и других видах техно-логического оборудования, применяемого в машиностроении (рис. 24).

    Излучение, направленное от источника 5, улавливается трубками

    Гейгера 1. Они воздействуют на тиратронную лампу 2, от которой приводится в действие контрольное реле 3. Контакты реле либо включают, либо разрывают цепь управления, либо воздействуют на пусковое устройство. Контрольное реле 4 работает при нарушении системы блокировки, когда трубки Гейгера не работают в течение 20 с.

    Рис. 24. Электронная (радиационная) блокировка

    Пневматическая схема блокировки широко применяется в агрега-тах, где рабочие тела находятся под повышенным давлением: турбинах, компрессорах, воздуходувках и т. д. Ее основным преимуществом является малая инерционность. На рис. 25. приведена принципиальная схема пневматической блокировки. Аналогична по принципу действия гидравлическая блокировка.

    Рис. 25. Схема пневматической блокировки:

    1- реле давления; 2- запорное устройство; 3- электромагнит

    В нашем случае целесообразно применить электрическую блокировку. При открывании защитного ограждения электрическая цепь машины прерывается, тем самым останавливается технологический процесс.



Не сдавайте скачаную работу преподавателю!
Данную дипломную работу Вы можете использовать как базу для самостоятельного написания выпускного проекта.

Поделись с друзьями, за репост + 100 мильонов к студенческой карме :

Пишем дипломную работу самостоятельно:
! Как писать дипломную работу Инструкция и советы по написанию качественной дипломной работы.
! Структура дипломной работы Сколько глав должно быть в работе, что должен содержать каждый из разделов.
! Оформление дипломных работ Требования к оформлению дипломных работ по ГОСТ. Основные методические указания.
! Источники для написания Что можно использовать в качестве источника для дипломной работы, а от чего лучше отказаться.
! Скачивание бесплатных работ Подводные камни и проблемы возникающие при сдаче бесплатно скачанной и не переработанной работы.
! Особенности дипломных проектов Чем отличается дипломный проект от дипломной работы. Описание особенностей.

Особенности дипломных работ:
по экономике Для студентов экономических специальностей.
по праву Для студентов юридических специальностей.
по педагогике Для студентов педагогических специальностей.
по психологии Для студентов специальностей связанных с психологией.
технических дипломов Для студентов технических специальностей.

Виды дипломных работ:
выпускная работа бакалавра Требование к выпускной работе бакалавра. Как правило сдается на 4 курсе института.
магистерская диссертация Требования к магистерским диссертациям. Как правило сдается на 5,6 курсе обучения.

Другие популярные дипломные работы:

Дипломная работа Формирование устных вычислительных навыков пятиклассников при изучении темы "Десятичные дроби"
Дипломная работа Технологии работы социального педагога с многодетной семьей
Дипломная работа Человеко-машинный интерфейс, разработка эргономичного интерфейса
Дипломная работа Организация туристско-экскурсионной деятельности на т/к "Русский стиль" Солонешенского района Алтайского края
Дипломная работа Разработка мероприятий по повышению эффективности коммерческой деятельности предприятия
Дипломная работа Совершенствование системы аттестации персонала предприятия на примере офиса продаж ОАО "МТС"
Дипломная работа Разработка системы менеджмента качества на предприятии
Дипломная работа Организация учета и контроля на предприятиях жилищно-коммунального хозяйства
Дипломная работа ЭКСПРЕСС-АНАЛИЗ ФИНАНСОВОГО СОСТОЯНИЯ ООО «АКТ «ФАРТОВ»
Дипломная работа Психическая коммуникация

Сейчас смотрят :

Дипломная работа Розничная торговля
Дипломная работа Управління кредитними ризиками в комерційних банках
Дипломная работа Экономическая устойчивость предприятия и пути ее стабилизацииОценка финансовой устойчивости предприятия
Дипломная работа Бухгалтерский учет и анализ материально-производственных запасов
Дипломная работа Физиолого-гигиеническая характеристика труда работников клинико-биологических лабораторий
Дипломная работа Обеспечение безопасности прогнозирование и разработка мероприятий по предупреждению и ликвидации 2
Дипломная работа Психологические особенности влияния руководителя на подчиненных
Дипломная работа Управление финансовым состоянием предприятия (на примере ООО Торговый дом "Добрыня")
Дипломная работа Религиозный туризм
Дипломная работа Управление капиталом предприятия
Дипломная работа Разработка мероприятий по совершенствованию инновационной деятельности ООО "Лизинг-Инвест"
Дипломная работа Анализ управления предприятием на примере кондитерской фабрики
Дипломная работа Анализ особенностей содержания и организации социальной работы с молодежью на предприятии
Дипломная работа Управление денежными потоками на предприятии
Дипломная работа Эффективность деятельности современного транспортного предприятия