636335155026082544 (1202029), страница 4
Текст из файла (страница 4)
5 Фрезерование.Фрезерование шпоночного паза состоит из этапов врезного (торцевого)фрезерования и проходного (периферийного) фрезерования. В обоих режимахжелательно частоту вращения шпинделя назначить одинаковой. В торцевомфрезеровании глубина резания равна радиусу фрезы tв=7 мм, в проходном –глубине шп оночного паза tп=7 мм.Расчетную скорость резания, м/мин, определяют по эмпирическойформуле:, (1.18)где поправочный коэффициент;диаметр фрезы, мм;ширина фрезеров 24 ания, мм;Т – период стойк 5 ости фрезы;z количество зубьев фрезы.Принимаем по рекомендациям [1] при z=2 (для шпоночной фрезы), приподаче на зуб фрезы 0.2 мм/зуб, Cv=35.4, qv=0.45, xv=0.3, yv=0.4, nv=0.1,Wv=0.1, m=0.2. Период стойкости фрезы принимаем равным 120 мин.Коэффициент KMv определяется по формуле 1.4.,поправочный коэффициент для режущей части фрезы из быстрорежущейстали принимаем равным 1, поправочный коэффициент, учитывающий 24материал режущей кромки для режущей части фрезы из быстрорежущейстали принимаем равным 1.Суммарный поправочный коэффициентопределяется по формуле(1.19)Скорость резания при врезном фрезерованииРасчетная частота вращения шпинделя определяется по формуле(1.20)Полученное значение расчетной частоты вращения шпинделя сравниваем симеющимися паспортными данными на станке и принимают ближайшееменьшее n 24 ф=560 об/мин.Скорость резания 4 при проходном фрезерованииРасчетную минутную подачу, м/мин, определяем по ф 23 ормуле(1.21)Для обоих видов фрезерования принимаем фактическую подачу 200 мм/мин.Фактическая скорость, м/мин,(1.22)фактическая стойкость фре 5 зы(1.23)при врезном 5 фрезеровании: 5при проходном фрезеровании:силу резания, кгс, определяем по формуле(1.24)Выбираем по рекомендациям [1] Kp,Ср, xр, yp, np, qp соответс 5 твенно равными0,82; 82; 1,1; 0,8;0,95; 1,1Определяем 17 силу резания при врезном 5 фрезерованииОп 5 ределяем силу резания при проходном 5 фрезерованииВозможность осуществления на выбранном станке принятого режима резанияпроверяем путем сопоставления максимального расчетного значения силыподачи, определяемой по формуле 1.9 со значением силы РХ доп, допускаемоймеханизмом подачи выбранного металлорежущего станка, указанной в егопаспорте. . РХ доп по паспорту станка равно 5000 Н.Эффективную мощность на резание Nэ, кВт, определяем по формуле 1.10.Потребную мощность на шпинделе определяют по формуле 1.11Коэффициент использования станка по мощности определяется по формуле1.12Столь низкий коэффициент использования станка по мощности обусловленпринятым решением, учитывая мелкосерийный характер производства,использовать универсальный фре 24 зерный станок вместоспециал изированного.Основное технологическое (машинное) время, мин, определяют по формуле(1.25) 5Расчетная длина обработки при точении, мм, определяется по формуле 1.14=100мм; =8мм; =3 5 мм;.3.7.4. Резьбона резные работыПри нормировании работ по нарезанию резьбы резцами определяютскорости резания для черновых 35 , чистовых, а при необходимости и зачист ныхпроходов.Скорость резания при нарезании резьбы резцами из быстрорежущей сталирасс 47 читывается по формуле 6.43 (обрабатываемый материал сталь 45, =(6575) кгс/мм2):(6.43)О бозначения: T стойкость резца, мин; S шаг резьбы, мм; t толщинастружки (высота профиля резьбы), мм; K коэффициент, учитывающийпрочность материала детали.Количество черновых и чистовых проходов при нарезании треугольнойнаружной резьбы резцами из быстрорежущей стали может бы 47 ть принято по 96табл. 6.18.Поправочные коэффициенты на скорость резания в зависимости отмеханической характеристики 96 стали приведены в табл. 6.19.Скорости резания при нарезании резьбы резцами, оснащенными пластинкамитв 35 ердого сплава следует принимать п о табл. 6.20.Таблица 6.18- Количество черновых и чистовых проходов при нарезаниитреугольной наружной резьбы резцами из быстрорежущей сталиШаг резьбы, мм Высота профилярезьбы, ммКоличествочерновых проходовКоличествочистовых 47проходов 471,5 0,975 4 2Таблица 6.19 -Поправочные коэффициенты на скорость резания принарезании резьбы в зависимости от механической характеристики 47 сталиГруппа стали Предел прочности в, кгс/мм26575 8094 95105 106125Углеродистые (С 0,6 %)Углеродистые (С 0,6 %)1,00,80,770,620,590,470,460,37Примечания: при нарезании резьбы четвертой–шестой степени точности,кроме черновых и чистовых проходов, дополнительно предусматриваетсядва–четыре зачистных прохода при скорости V = (46) м/мин; периодстойкости резца при работе с охлаждением принимается Т = 60 мин.Т аблица 6.20 - Скорости резания при нарезании резьбы резцами,оснащенными пластинками тв 35 ердого сплаваОбработка незакаленных сталей с= (5585) кгс/мм2, м/мин (6.46)КоэффициентМатериалрежущей частирезцаУглеродист ые стали, кгс/мм265 75 85 115Т15К6 352 286 237 181Т30К 47 4 343 271 261Количество черновых и чистовых проходов при нарезании треугольнойнаружной ре 47 зьбы резцами, оснащенными пластинками твердых сплавов взависимости от механической прочности углеродистой стали следуетпринимать п о табл. 6.21.
47По рассчитанной скорости резания 47 определяется частота вращения шпинделястанка в минуту, соответственно для черновых 35 , чистовых, а если необходимо,то и для зачистных проходов по формуле:, (6.48)где скорость резания, м/мин; наружный диамет 41 р резьбы, мм.Таблица 6.2 1- Количество проходов при нарезании треугольной наружнойре 47 зьбы резцами, оснащенными пластинками из твердых сплавов взависимости от прочности мат ериа 47 ла деталиШагрезьбы,ммКоличество черн 47 овых проходов при Количествочист 47 овых 47проходов привсех значениях1,52,03,04,05,06,02234673456893456894567911333444Поправочные коэффициенты в зависимости от периода стойкости резцаПериодстойкости Т, 96мин20 30 60 90 120Коэффициент 1,08 1,0 0,87 0,8 0,76Примечания: при выполнении черновых и чистовых проходов одним резцом(чистовым) скорость резания следует уменьшать на 25 %; при двух четырехпоследних чистовых проходах производится измерение резьбы.При нарезании резьбы резцом для его выхода могут использоваться:зарезьбовая канавка;сбег резьбы.Их наличие устанавливается по че ртежу детали.Рассчитанные по стойкостным зависимостям частоты вращения шпиндел 47 япроверяются на возможность отвода резца на длине зарезьбовой канавки илисбега резьбы по формуле, (6.49)где длина зарезьбовой канавки или сбега резьбы, мм; шаг резьбы,мм; время отвода резца в поперечном направлении, = 0,015 мин;число заходов нарезаемой резьбы.Расчетная нарезаемая длина, (6.50)где длина резьбы по чертежу, мм; шаг резьбы, мм.Основное технологическое время, (6.51)где частота вращ 17 ения шпинделя для черновых чистовых изачист 47 ных проходов.Вспомогательное время (табл. 6.22) при нарезании резьбы складывается извремени:затрачиваемого на комплекс приемов, связанных с каждым 17проходом.В проход входят приемы: установка инструмента на стружку, включениевращения шпинделя, включение подачи, выключение подачи, выключениевращения шпинделя, отвод инструмента от детали, перемещение суппорта висходн 17 ое положение (табл. 6.22);затрачиваемого на приемы, не вошедшие в комплекс:1) время на изменение частоты вращения шпинделя;2) на изменение подачи;3) на установку инструмента;4) на холостые ходы, (6.52)где основное время, мин; коэффициент, учитывающий отношениечастот вращения шпинделя при рабочем и хо 17 лостом ходах.Таблица 6.22- Вспомогательное время при нар 17 езании резьбы резцомСпособвыполненияработыИзмерительныйинструментДиаметррезьбы, мм, доВысота центров станка, мм, до150 200 300Время, минБез промера – – 0,11 0,12 0,15С промеромРезьбовоймикрометр501002003000,390,43––0,400,440,52–0,430,470,550,62С промеромРезьбоваяскоба501002000,230,260,240,270,290,270,300,32Резьбовоекольцо10501000,270,310,37–0,320,38–0,350,41Резьбоваяпробка10501002000,320,390,470,400,480,620,430,510,65Время на д ополнительные приемы, не вошедш 11 ие в комп лексИзменить частоту вращ 11 ения шпинделя двумя рычагамиили подачуПовернуть резцовую головку (суппорт)Установка инструмента0,050,070,600,060,070,700,080,080,803.8.Оптимизация технологических операций по ритмичностиДля оптимизации выбираем рассчитанные технологические операции:черновое точение, чистовое точение, фрезерованиеТаблица Основное время обработки по операциям :черновое точение 0,55 мин.чистовое точение 0,515 мин.Фрезерование 0,6 мин.Нарезка резьбы 0,47 мин.Пропорции между основными временами:Принимаем число станков на операции с минимальным временем(фрезерование 3) равным 2. Тогда пропорция примет вид:Рассогласование для операции черновое точение равно:Рассогласование для операции фрезерование равно:Оба рассогласования меньше назначенного в задании 5%; технологическиеоперации обладают достаточной ритмичностью и в дополнительнойоптимизации не нуждаются.ГЛАВА 4. Экономическая частьРасчет затрат на разработку участка ремонта механизированногопутевого инструмента на базе СПМС-317 ст. Бикин4.1 Расчёт затрат на закупку оборудованияДля проверки целесообразности разработки участка ремонта МПИ,решалась задача по определению затрат на покупку оборудования ипокупку материалов для создания стенда испытаний отремонтированногоМПИ в виде небольшой части рельсошпальной решетки.Решение поставленной задачи включает следующие этапы:расчёт затрат на покупку и транспортировку оборудования;расчёт затрат на покупку и транспортировку материалов для стенда;расчет затрат на установку стенда.Стоимость оборудования, затраты на материалы и их транспортировку,другие расходы рассматриваются в ценах, сложившихся на первую половину2017 г.
104Для разработки участка необходимо приобрести оборудование,приведенное в таблице 4.1Таблица 4.1-Оборудование,закупаемое для участка ремонта МПИNo Наименование Количество1 Электрокар ЕП-006 12 Дефектоскоп УД4-12Т 1Сведения о стоимостиоборудованияполучены из прейскуранта ценкомпании «Кар-склад».Таблица 4.2- Стоимость оборудованияНаименование Стоимость отдельной единицы, рубЭлектрокар ЕП-006 827345Дефектоскоп УД4-12Т 212000Общие затраты на приобретение оборудования составляют:=827345+212000=1039345руб(4.1)Дополнительно необходимо учесть затраты на транспортировкуоборудования. В данном проекте они приняты как 20% от стоимостиоборудования, так каконо заказывается в г. Москва.=1039345*0,2=207869 руб. (4.2)Общая стоимость необходимого оборудования(4.3)4.2 Расчет затрат на закупку материаловДля создания стенда испытания отремонтированного МПИ необходимоприобрести материалы, приведенные в таблице 4.3Таблица 4.3-Материалы, закупаемые для создания стенда испытанийотремонтированного МПИNo Наименование Количество1 Рельсовая рубка:-1,5 м;-2 м422 Шпалы:-деревянные;-ж/б45Продолжение таблицы 4.33 Швеллер 18у 11,7 м ст3пс/сп5 24 Щебень 25-60 мм5 Рельсовая подкладка 18Сведения о стоимости материалов получены от начальника базы ПМС-186ст. Корфовская.Таблица 4.4- Стоимость материаловНаименование Стоимость отдельной единицы, рубРельсовая рубка:-1,5 м;-2 мСтоимость 1м =1000 рубШпалы:-деревянные;-ж/б300450Швеллер 18у 11,7 м ст3пс/сп5 10000Щебень 25-60 мм Стоимость =1764Рельсовая подкладка 150Общие затраты на приобретение материалов составляют:=1,5*4*1000+2*2*1000+300*4+450*5+10000*2+1764*3+150*18=41442руб(4.4)Дополнительно необходимо учесть затраты на транспортировкуматериалов. В данном проекте они приняты как 10% от стоимостиматериалов, так как они заказываются в г. Хабаровске.=41442*0,1= 4144 руб. (4.5)Общая стоимость необходимых материалов:=41442+4144= 45586 руб. (4.6)4.3 Расчет затрат на сборку стенда испытаний отремонтированногоМПИВ общие затраты на сборку стенда необходимо внести затраты на монтажв виде:Затрат на оплату труда рабочих, занятых установкой стенда научастке;Начислений на заработную плату;Амортизационные отчисления на оборудование при монтаже;Прочие затраты.Согласно данным, приведенным в интернет источнике (Министерствотруда РФ, постановление от 21 апреля 1993 года No 90, Об утвержденииМежотраслевых норм выработок, времени и нормативы численности наподготовительные и вспомогательные работы в лесозаготовительномпроизводстве, п 2.2.20. «Строительство усов узкоколейных железных дорогвручную»,пп 2.2.20.1. «Монтаж рельсошпальной решетки вручную») привыполнении аналогичных работ должны быть выполнены работы суказанной трудоемкостью (см. таблица 4.5). Также в постановленииуказано количество рабочих, выполняющих аналогичные виды работ, ихдолжность и разрядность.Таблица 4.5-Уровень квалификации рабочих и виды работ, которые онивыполняютNo Виды работ Разрядность Должность Трудоемкость, час1Разметка, нарезка иперемещение швеллеров3 Монтер пути1.22 Сварка 3 Электросварщик 0.8Продолжение таблицы 4.53Создание балластного слояиз щебня 25-60 мм3 Монтер пути12.04Перемещение и укладкашпал по эпюре3 Монтер пути15Укладка рельсовыхподкладок3 Монтер пути0,36Перемещение и укладкарельсовых рубок3 Монтер пути1,57 Итого 16,8Таблица 4.6 – Заработная плата рабочихДолжностьрабочегоРазрядность Тарифнаяставкаруб./часДополнительныеплатыЗаработная платаПремии ЗавредностьКомп.выплатыМонтерпути3 69,29 198,6 - 210,8 2746,24Электросварщик3 55,5 160,8 212,5 500,2 929Итого 3675,24В таблице представлены расчёт заработной платы без учетатерриториальных выплат.При расчете затрат на заработную плату учтены требования Трудовогокодекса о необходимости применения доплат, учитывающих особыеусловия производства, включая за вредность и компенсационные выплаты,такие как районный коэффициент, дальневосточная надбавка, за выслугулет, а также премиальные выплаты.По районному коэффициенту, с Дальневосточной выплатой согласнотрудового кодекса в размере 30% каждая.Соответственно величина затрат составит:(4.7)Таким образом расходы на оплату труда составили 5880,4 рублей.Следующим элементом себестоимости монтажа являются расходы насоциальные нужды. В соответствии с российским законодательством, онивключают в себя отчисления в пенсионный фонд – 22%, отчисления вфонды обязательного медицинского страхования – 5,1%, 108 фонд социальногострахования – 2,9% и фонд 109 страхования от несчастных случаев – 2,3%.Следовательно общие затраты на социальное страхование составит.(4.8)Перечень оборудования, сроки его полезного использования иамортизационные отчисления предоставлены в таблице 4.7Таблица 4.7–Оборудование, используемое при монтаже.Наименование Количество.штукСрок службы,мес (n)Стоимость отдельнойединицы.рубДрель 2 36 3660Кран-балка 3т14м1 240 224000Болгарка 2244100Сварочныйтрансформатор1 60 33135Годовая норма амортизации выражается в процентном соотношении кпервичной (восстановительной) стоимости имущества и рассчитывается поформуле:К = (1 / n) * 100% (4.9)где К — годовая норма амортизации в процентах;n — срок эксплуатации в годах.Если нужно узнать месячную норму амортизации, то полученный результатделится на 12 (количество месяцев в году).Таблица 4.8 – Амортизационные затратыНаименование Норма аморт.отчислений вгод, %Нормааморт.отчисленийв месяц,руб.Времяиспользования, часСуммаамортизации,рубДрель 33,3 120,6 0,3 0,05Кран-балка 3т 14м 33,3 6222,2 1,5 12,9Болгарка 66,7 227,8 0,7 0,22Сварочныйтрансформатор501380,6 0,8 1,5Итого 14,67Следует учесть прочие затраты на сборку стенда. Принимаем равными 10% от всех затрат.НР=(М+СОЦ+А)*0,1 (4.10)НР=(1899,4 +14,67+5880,4)*0,1=779,45 рублей.Выполненные расчеты сведены в таблицу.Таблица 4.9 - Общие затратыNo Наименование затрат Сумма, руб.1 Материальные затраты 414422 Заработная плата рабочих 5880,43 Отчисления на социальные нужды 1899,44 Амортизационные отчисления 14,675 Прочие затраты 779,456 Сумма 50015,92Таким образом сумма затрат на установку оборудования на участкесоставит 50015,92руб4.4 Расчет эксплуатационных затратДля оценки показателя окупаемости необходимо определитьэксплуатационные затраты.В состав величины эксплуатационных затрат входит: амортизационныеотчисления, стоимости потерь электроэнергии, расходов на ремонт,зарплату обслуживающего персонала с начислениями:(4.11)где - амортизационные отчисления, руб.- 79 стоимость потерь на электроэнергию, руб.- 79 стоимость ремонтных работ, руб. (2% от сметной стоимостиоборудования)- заработная плата с начислениями, 79 руб.(4.12)где, - стоимость 1кВт/час (4,8 руб.)- потери электроэнергии(4.13)где, n - средний КПД электрооборудования (принять в размере 0,8);- средний коэффициент загрузки (принять в размере 79 от 0,71 до 0,96);Т – количество часов работы оборудования( 79 принять равным времениодной смены рабочего, с учетом перерыва на обед) 8 часов;Потребляемая электроэнергия оборудования взята из прилагаемой кнему документации.Таблица 4.10 – Потребляемая энергия закупаемого оборудованияNo Наименование кВт1 Электрокар ЕП-006 13,22 Дефектоскоп УД4-12Т 0,032Итого 13,232Таблица 4.11 – Потребляемая энергия при установке стендаNo Наименование кВт1Кран-балка 3т 14м62Болгарка7,23Сварочный трансформатор33Итого46,2Потери электроэнергии закупаемого оборудования составят:Стоимость потерь на электроэнергию для закупаемого оборудования загод, при условии что количество рабочих дней в году составит 247Срок полезного использования оборудования на участке составляет 10лет, отсюда следует что амортизационные отчисления в год составят 10%от стоимости оборудования(4.14)Стоимость ремонтных работ за год составляет 2% от общей стоимостиоборудования(4.15)Потери электроэнергии при установке стенда (Т принять равнымвремени работы инструментов):Стоимость потерь на электроэнергии при установке стенда:Следующим элементом затрат являются затраты на оплату трударабочих, работающих на оборудовании.Расчёт заработной платы выполняем по примеру выше посчитаннойзаработной платы рабочим.Заработная плата рабочему в год:, (4.16)где –тарифная ставка: 35,14руб/час;– количество часов работ: 8 час– количество рабочих дней в году: 247 днейВ заработную плату включает премии 15%, так же выплаты за стажработы 15% в размере 10415,5руб за год. Величина районногокоэффициента и Дальневосточной выплаты в размере 30% каждая исоставляет 20831 руб.Таким образом расходы на оплату труда в год составили:(4.17)Расходы на отчисления в социальный фонд составит:(4.18)Таблица 4.12 - Общие затраты на оплату трудаNo Наименование затрат Выплаты, руб1 Основная 69436,642 Премии 10415,53 Отчисления на социальные нужды 35884,86 Итого 115736,94Выполненные расчеты сведены в таблицу.Таблица 4.13- Эксплуатационные затратыNo Наименование затрат Сумма, руб.1 Стоимость потерь на электроэнергию 266762 Амортизационные отчисления 103934,53 Заработная плата 115736,84 Ремонтные работы 20786,95 Итого 267134,2Эксплуатационные затраты на 2016 год по учётной ведомости составили4958646,46 руб. Так же за это период количество отказов оборудованиясоставляет 28% от всего объема оборудования выпущенного за год. Привнедрении в технологическую цепочку ремонта МПИ нового оборудования истенда для испытания МПИ, процент отказа оборудования при эксплуатациисократится до 5 %.Для определения эксплуатационных затрат после внедрения варианта,воспользуемся методом пропорционального определения затрат по формуле(4.19):(4.19)Общие затраты предлагаемого варианта будут состоять из затрат наобслуживание и дополнительных затрат, возникших в результате применениянового оборудования:(4.20)На основании приведенных данных, определяем срок окупаемостидополнительных капитальных вложений за счет экономии эксплуатационныхзатрат(4.21)Рассчитанный срок окупаемости обеспечивает высокую экономическуюэффективность дополнительных затрат на устройства стенда испытанийотремонтированного МПИ. Коэффициент эффективности составляет 3,3, чтобольше нормативного, имеющего значение 0,18.ГЛАВА 5. Безопасность жизнедеятельности5.1 Охрана труда при эксплуатации крана электрическогооднобалочного подвесного5.1.1 Общие поло 6 жения5.1.1.1 Грузоподъемные механизмы должны содержаться иэксплуатироваться в соответствии с "Правилами устройства и безопаснойэксплуатации грузоподъемных кранов и "Правилами безопасной работы синструментом и приспособлениями”.5.1.1.2 К 21 управлению краном и такелажными работам могут бытьдопущены лица не моложе 18 лет, специально обученные и аттестованные всоответствии с указанными выше Правилами и имеющие об этом отметку вудостоверении о проверке знаний.5.1.1.3 Ремонт и обслуживание крана должен производитьэлектротехнический персонал с группой не ниже ІІІ.5.1.1.4 Электрический кран должен быть оборудован концевымвыключателем для автоматической остановки механизма подъемагрузозахватного органа, который устанавливается так, чтобы после остановкигрузозахватного органа при подъеме без груза зазор между ним и упором былне менее 50 мм.При подъеме груза доводить обойму крюка до концевого выключателя ипользоваться последним для автоматической остановки запрещается.5.1.1.5 Электрический кран должен быть снабжен двумя тормозами:электромагнитным и грузоупорным. Коэффициент запаса торможенияэлектромагнитного тормоза должен быть не менее 1,25, а грузоупорного 1.1.5.1.1.6 Электрический кран должны быть оборудован ограничителемгрузоподъемности и ограничителем нижнего положения крюковой подвески.5.1.1.7 Перед пуском в работу, после капитального ремонта ипериодически, но не реже 1 раза в год должно измеряться сопротивлениеизоляции электрооборудования крана мегомметром на напряжение 500 В.Сопротивление изоляции должно быть не менее 0,5 МОм.














