Пример курсовой работы, страница 2

Номинальный ток поста, А 315

Режим работы выпрямителя, ПН% продолжитель­ный

Режим работы поста, ПН%60

Выпрямленное напряжение при номинальном выпрямленном токе

и номинальном напряжении питающей сети, В 30, 35, 40, 50, 60

Мощность, потребляемая выпрямителем, кВ-А 317

КПД выпрямителя, % 92

Число постов 30

Коэффициент одновременности работы постов 0,53

Тип балластного резистора РБ-301

Габаритные размеры, мм 1500х1150х685

Масса, кг, не более  2490

4 Выбор способа сварки и проектирование сборочно-сварочного оборудования

Роботизированный технологический комплекс для сборки и сварки гидроцилиндра состоит из робота-сборщика, магазинного устройства и машины для сварки. 

Робот осуществляет захват головки с проушиной из магазинного устройства, выдающего детали в строго ориентированном положении, и устанавливает его дном кверху в цилиндр на глубину 20мм, после чего происходит контрольная прихватка. Круглая форма гидроцилиндра требует предварительного ориентирования, что осуществляется с помощью прикладных зажимов, лотка соответствующего профиля, в который оператор загружает трубки цилиндров вручную. Поштучная выдача цилиндров производится отсекателем, приводимым в движение штоком пневмоцилиндра. При движении штока вперед упор освобождает крайнюю деталь, которая скользит до следующего упора. Остальные детали в лотке продвигаются до конечного упора. При возврате штока конечный упор пропускает очередную деталь до первого упора. Окончательное позиционирование дна с проушиной с заданием положения оси отверстия осуществляется зажатием головки захватными устройствами на которые приподнимают головку и позволяют ей под действием силы тяжести принять вертикальное положение. Из этого положения рука робота захватывает головку за отверстие проушины и после освобождения от конусных захватов подает в патрон машины для сварки.

5 Расчет норм времени для сборочно – сварочных операций

Расчет норм времени на определенную операцию производится
расчетным путем или по принятым нормативам на данном предприятии.

Определение нормы штучного времени.

Норма штучного времени определяется по формуле:

Для автоматической сварки в среде защитного газа

Tшт = [(t_о+ t_в1) + tв2]·K, (1)

где t_о - основное время 1 пог.м.шва (мин),

- длина шва, м.,

t_в1 - вспомогательное время, связанное со свариваемым швом на 1 пог.м.шва (мин),

t_в2 - вспомогательное время, связанное со свариваемым изделием (мин),

К=1,11...1,27- коэффициент, учитывающий затраты времени на обслуживание рабочего времени места, отдых и естественные надобности.

, (2)

где Vсв – скорость сварки

Для автоматической сварки в среде CO₂ Vсв = 30 м/ч

мин

= ПD = 3,14·0,07 = 0,22 м

1) расчет штучного времени для автоматической сварки в CO₂

t_в1 =0,2·2=0,4мин

t_в2=0,3·2=0,6 мин

Тшт=[(2+ 0,4) 0,22+ 0,6]·1,2=1,35 мин = 0,02ч

2) расчет штучного времени для контактной роликовой сварки

Tшт = [(t_о+ t_в1) N+ t_в2]·K, (3)

где N – количество точек на изделии

K = 1,19

Диаметр отдельных точек dm (в мм), зависящий от толщины свариваемых деталей, определяется:

dm = 2 · S + 2 , (4)

где S – толщина более тонкой из свариваемых деталей, мм.

dm = 2 · 3 + 2 = 8 мм

Площадь контакта F, мм2:

F =  ·d2m / 4 (5)

F = 3,14 ·64 / 4 = 50,24 мм2

Сила сварочного тока I (в A) зависит от плотности тока и площади контакта электрод-деталь и определяется по формуле:

I = F · J (6)

Плотность тока J (А / мм2) = 160

Из исходных данных п. 3 принимаем сварочный ток равным 5000А.

Шаг точек а (в мм) определяется из уравнения:

a = (0,5 – 0,7) · dm (7)

a = 0,5 · 8 = 4 мм

Скорость сварки VСВ (в м/мин) определяется по формуле:

VСВ = 2f ·60 · a / 1000 , (8)

где f = 50 – частота тока, Гц;

а – шаг точек, мм.

VСВ = 2·50 ·60 · 4 / 1000 = 24 м/мин

N = 8,75 точек

tо=2,5 мин

tв1=0,5мин

tв2=0,75мин

Тшт=[(2,5+0,5) 8,75+ 0,75]·1,19 = 32,13мин = 0,53ч

6.Расчет количества рабочих мест, основных рабочих, требуемого оборудования и количества сварочных операций

6.1 расчет количества основных рабочих

Ря=Тч/Фн, (9)

где Ря – расчетное значение явочных рабочих

Тч – трудоёмкость работы

Фн – номинальный годовой фонд рабочего времени

Фн=2070

Трудоёмкость работ на годовую программу определяется по формуле:

Тч=Тшт·n (10)

n – годовая программа выпуска, 10000 шт

6.1.1 Расчет количества основных рабочих при автоматической сварке в вреде CO₂

Тч1=0,02·10000=200 чел·ч

Ря1=200/2070=0,09 чел

Принимаем Ря =1чел

6.1.2 Расчет количества основных рабочих для контактной роликовой сварки

Tч2=0,53·10000=5300чел·ч

Ря2=5300/2070=2,5 чел

Принимаем Ря=3 чел

6.2Расчет требуемого количества оборудования

nо =Тс/Фс, (11)

где Тс – трудоёмкость работ на трудовую программу

Фс – действительный годовой фонд времени и раб. мест оборудования

Фс=3935

6.2.1 Расчет требуемого количества оборудования для автоматической сварки в среде CO₂

Тс=Тшт·n (12)

n_о= 200/3935=0,05

принимаем n_о = 1 станок

6.2.2 Расчет требуемого количества оборудования для контактной роликовой сварки

n_о =5300/3935=1,3

принимаем n_о = 2 станка

7. Сравнительные техноэкономические расчеты для выбора рационального варианта технологии

7.1 Определение затрат на проволоку

Gэл.п = Gнм/Кп, (13)

где G_н.м. - масса наплавленного металла, кг;

К_п - коэффициент перехода металла из электродной проволоки в шов, учитывающий потери на угар, разбрызгивание и огарки.

Для сварки в среде углекислого газа К_п= 0,80...0,85; для контактной роликовой сварки К_п= 1,19

Масса направленного металла определяется по формуле:

Gн.м=Fн.м ·L· γ, (14)

где F_н.м. – площадь наплавленного металла,

γ - плотность наплавленного металла, γ _Fe = 7,84 г/см³

Площадь наплавленного металла соединения определяется по формуле:

Fнм=0,7·l·g +0,5(l+b)(s-c)+b·c, (15)

где l – ширина шва

g – высота усиления шва

b – величина зазора

s – толщина свариваемого металла

с – высота неразделанной части шва

l=0,8 см

g=0,1 см

c=0,1 см

b=0,1 см

s=0,3…0,45см

e=0,6см

α=20^о = 0,3639

F_н.м. = 0,75e·g + b·s, (16)

где e - ширина верхнего слоя шва;

g - выпуклость верхнего слоя;

s - толщина свариваемых деталей;

b - зазор между свариваемыми деталями

F₁ = 0,75·e·g (17)

F₁ = 0,75·6·1 = 0,45см

F₂ = h·S (18)

F₂ = S·tg α = 0,4·0,4 = 0,16см

F₃ = b·S (19)

F₃ = 0,1·0,4 = 0,4см

F_н.м. = 0,4+0,45+0,16+0,16 = 0,12см²

Gнм=0,12·22·7,84=20,7=0,02кг

Стоимость электродной проволоки на одно изделие определяется по формуле:

Сэл.пр=Gэл.пр·Цэл.пр, (20)

где Ц_{эл. пр.} - цена 1 кг электродной проволоки, руб/кг.

Стоимость электродной проволоки на годовую программу:

Сэл.пр.год.пр=Сэл.пр·n (21)

7.1.1 определение затрат на эл.пр. для сварки в среде CO₂

Gэл.пр=0,02/0,8=0,03кг

Цена 1кг проволоки СВ-08Г2С = 35,64 руб.

Сэл.пр=0,03·35,64=1,06руб

Сэл.пр.год.пр=1,4·10000=10600руб.

7.2 Расчет затрат на CO₂

Расчет расхода защитных газов определяется:

G co₂ =q t_оL, (22)

где q – удельный расход CO₂ = 10л/мин

L – длина шва, L = 0,22 м

t_о - время на одно изделие

G co₂=10·2·0,22=4,4=0,0044 м³

Стоимость CO₂ определяется по формуле:

С co₂=G co₂·Цco₂, (23)

где Ц_со2 - цена 1 м³ углекислого газа, Ц_с02 = 35 руб/м³

С co₂=0,0044·35=0,15p

Стоимость CO₂ на годовую программу:

С co₂.год.пр=С co₂·n=0,15·10000=1500р (24)

7.4 Определение затрат на электроэнергию

, (25)

где - номинальная мощность сварочной машины,

- продолжительность работы данной операции

Суммарная установленная мощность для группы оборудования:

, (26)

где - количество машин в группе участка,

- установленная мощность для каждой входящей в группу сварочной машины.

Годовые расходы на установленную мощность (основная оплата) при круглогодовой загрузке оборудования равны:

, (27)

где - основная плата за 1 ква, (установленной на подстанции для Мосэнерго 220 руб/год). Количество расходуемой активной энергии, оплачивается по дополнительному тарифу и подсчитывается для одного часа работы:

Для трансформаторов и выпрямителей при автоматической дуговой сварке:

Годовые расходы на активную энергию, таким образом, определяются:

0 = Р_г·Ф·Т_доп , руб.

где Ф -.время горения дуги в часах на программу.

Т_доп - оплата 1 квтч по дополнительному тарифу (для Мосэнерго 2 руб.)

7.4.1 Определение затрат на электрическую энергию для сварки в среде CO₂

I _д = 180А

U _д = 20 В

Ф=2·0,22·10000=4400ч

О=2,7·4400·2=23760р

Сэл.эн.=4743,2+23760=28503,2р

7.4.2 Определение затрат на электрическую энергию для контактной роликовой сварки

Ф=2,5·0,22·10000=5500ч

О=81,25·5500·2=893750р

Сэл.эн=97636+893750=991386р

7.5 Определение затрат на заработную плату

1) Заработная плата производственных рабочих (сборщиков, сварщиков) определяется по формуле:

1) основная заработная плата:

С_зо = С_зт +С_зп (29)

где С_эт - тарифная заработная плата производственных рабочих,

С_зп - доплата по прогрессивно премиальной системе оплаты труда.