Пояснительная записка (1234291), страница 4
Текст из файла (страница 4)
Для описания вертикальных возмущений, действующих со стороны пола кабины машиниста, разработаем методику определения вертикальных колебаний в системе "экипаж-путь", которая позволит описать вертикальное возмущение, действующее в точке установки кресла машиниста на любом типе подвижного состава.
Исходя из самого понятия математического моделирования, стоит понимать, что модель должна описывать и отражать основные свойства исследуемого объекта в той степени, что необходима для оценки динамики экипажной части.
При исследовании динамических систем рассматривают свободные и вынужденные колебания.
Для исследования влияния основных параметров экипажа на вертикальные колебания используют упрощенную модель с двумя степенями свободы, в которой две массы связаны упругими и диссипативными связями, как показано на рисунке 4.2.
Рисунок 4.2 – Расчетная схема модели с двухъярусным рессорным подвешиванием
Такая модель описывает вертикальные колебания рельсовых экипажей с с двухъярусным подвешиванием: магистральных локомотивов (электровозов и тепловозов) и пассажирских вагонов.
4.3 Уравнения движения
Уравнения движения рассматриваемой системы описывается следующими дифференциальными уравнениями 4.1:
(4.1)
где 
– обобщенные координаты и их производные по времени.
В уравнениях (4.1) введены следующие обозначения:
– обрессоренная масса тележки;
– масса кузова, приведенная к одной тележке;
,
– жесткость и демпфирование в первом ярусе подвешивания;
,
– жесткость и демпфирование во втором ярусе подвешивания;
– возмущение со стороны пути
С ростом скорости движения, максимум спектральной плотности увеличивается по величине и несколько смещается в сторону увеличения частоты колебаний [4].
Наибольшее значение амплитуды виброперемещений на полу кузова локомотива составляет 20 - 23 мм при скоростях движения 100-120 км/ч. Вертикальные колебания кузова локомотива при постоянной скорости движения представляют собой стационарную случайную функцию, спектральная плотность которой имеет один четко выраженный пик на частоте соответствующей собственной частоте подпрыгивания и галопирования кузова. Этот фактор является определяющим при инженерных расчетах виброзащитного кресла работающего по принципу компенсации внешних возмущений.
Для оценки виброзащитных качеств, проектируемого кресла машиниста с компенсирующим устройством, в пространственной плоскости колебаний, необходимо задать горизонтальное возмущение, действующее на полу кабины в точке установки кресла.
Рассмотрим один из способов снижения вибраций, а именно использование специального сидения.
Эффективным средством защиты человека-оператора от вибрации при его работе в положении сидя являются сиденья с виброзащитной подвеской, которые должны обеспечивать комфортные условия работы и исключить преждевременное утомление оператора.
Наименьшее утомление вызывает посадка человека, когда общий центр масс оператора с посадочным местом и подвесной опорой лежит на вертикальной прямой, проходящей через центр жесткости упругого подвеса. В этом случае общая весовая нагрузка оператора с сиденьем и подвесной опорой будет приложена центрально. Эта нагрузка не создает статического крутящего момента, поворачивающего сиденье вокруг поперечной горизонтальной оси, проходящей через центр жесткости упругого подвеса. Машинист при выполнении рабочих операций испытывает наименьшее утомление.
При изменении рабочей позы во время выполнения рабочих операций по управлению локомотивом или обзора рабочего пространства общая весовая нагрузка может сместиться относительно центра. В этом случае возникает статистический крутящий момент, поворачивающий сиденье. Возникает как бы "клевание" сиденья вперед и назад. Рабочая поза становится неудобной. Человек вынужден подбирать более удобную позу, перенося часть веса на ноги. Это вызывает повышенную утомляемость. При нецентральной весовой нагрузке даже при действии вертикальной вибрации дополнительно появляются угловые колебания сиденья, которые переносятся человеком хуже и требуют в 2-3 раза больше затрат энергии [4].
Вертикальная устойчивость к нецентральным нагрузкам решена в подвесках сидений, защищающих машиниста в области низких частот только от вертикальных вибраций.
Хотя проблема вертикальной устойчивости к нецентральным нагрузкам решена, но эта подвеска не защищает человека от низкочастотных горизонтальных вибраций, которые преобладают на большинстве транспортных средств.
Для защиты от пространственной вибрации используются виброзащитные подвески с тросовыми упругими элементами.
Известна виброзащитная подвеска с опорой, состоящая из верхнего и нижнего оснований, между которыми закреплены тросовые упругие элементы, как показано на рисунке 4.3
В такой схеме при нецентральной нагрузке на сиденье его поворот вокруг горизонтальной поперечной оси преобразуется в поступательное перемещение сиденья. Вследствие этого "клевание" сиденья не происходит.
Рисунок 4.3 – Защита от продольных колебаний
4.4 Мероприятия по защите работников от вибраций
Ещё одним способом борьбы с вибрационными заболеваниями является их профилактика.
Большое значение для предупреждения вибрационной болезни имеет правильная организация труда.
Никакие работы с вибрационным оборудованием не должны проходить сверх установленного времени. В течении смены необходимо делать кратковременные перерывы по 10 минут после каждого часа работы. В перерывах можно делать разнообразные упражнения, не связанные с вибрацией, дабы разгрузить свой организм [5].
После окончания работы рекомендуется прием душа на область позвоночника, теплые ванны рук (температура 37-38°) в сочетании с самомассажем в течение 5- 10 минут. Рекомендуется также проведение ультрафиолетового облучения - два курса с месячным перерывом. Каждый курс состоит из 45 облучений, начиная от 0,3 до 0,7 эритемных доз.
Одной из мер профилактики является проведение предварительных и периодических медицинских осмотров. На работу следует принимать физически крепких, практически здоровых лиц в возрасте не моложе 20 лет в соответствии со списком противопоказаний: органические заболевания центральной нервной системы, выраженные астенические состояния, выраженные заболевания эндокринной системы, вазопатии с наклонностью к ангиоспазма, сосудистыми кризами, гипотоническими состояниями, коронарная, 'гипертоническая болезнь и язвенная болезнь, полиневриты, миозиты, отосклероз, стойкое понижение слуха, вестибулопатии.
Противопоказаниями для приема на работу в вибрационные профессии женщин могут быть, кроме того: хронические воспалительные процессы женской половой сферы, расстройства менструального цикла, опущение и выпадение половых органов, новообразования в малом тазу (кисты, фибромы).
Периодические медицинские осмотры, так же как и предварительные, организуются и проводятся лечебно-профилактическими учреждениями, обслуживающими промышленные предприятия. Проводятся они один раз в год. Периодические медицинские осмотры осуществляются терапевтом и невропатологом. К числу обязательных лабораторных исследований относятся: общей анализ крови, мочи и т.д. [3].
Естественно, что машинист и помощник во многочасовой поездке не может прерывать свою работу. Многие профилактические мероприятия члены локомотивной бригады не в состоянии провести ввиду своей загруженности, но периодический осмотр у врача никогда не будет лишним. [5].
5 ЭКОНОМИЧЕСКЯ ЧАСТЬ
5.1 Общая характеристика показателей оценки экономической эффективности технических решений
В экономической части дипломного проектирования необходимо посчитать материальные затраты на разработку и внедрение задуманного технического решения. Помимо этого требуется посчитать экономическую эффективность.
Экономическая эффективность – это результат, который можно получить, соизмерив показатели доходности производства по отношению к общим затратам и использованным ресурсам. Если первый показатель выше по сравнению со второй составляющей, значит, цель достигнута, все потребности удовлетворены.
Экономическая эффективность производства может быть выражена через ее критерий и показатели. Критерий – это определяющий признак, мерило оценки. Показатели же экономической эффективности производства количественно выражают содержание критерия экономической эффективности. При этом важно иметь такой экономический показатель, который давал бы наиболее полную количественную оценку экономической деятельности предприятий.
Экономический показатель – обобщенная количественная характеристика изучаемого общественного явления или процесса. Экономические показатели подразделяют на количественные (численность единиц, объем и масса признака общественного явления) и на качественные (эффективность процесса, степень его развития).
Из множества экономических показателей на уровне предприятия этим требованиям отвечает показатель рентабельности его деятельности. Вместе с тем углубленный и всесторонний анализ эффективности производства возможен только на основе использования системы показателей. Поэтому основной или обобщающий показатель дополняют частными.
Выделяют две концепции определения показателей экономической эффективности производства – ресурсную и затратную. Ресурсная позволяет оценить эффективность использования всей массы производственных ресурсов, применяемых в воспроизводственном процессе, а затратная – только потребленной в определенном процессе части этих ресурсов.
Логика подбора экономических показателей вытекает из цели функционирования исследуемой системы. Например, необходимо установить показатели сравнительной экономической оценки животноводства определенных хозяйств. Известно, что целью животноводства является обеспечение роста объема производства продукции, высокая производительность труда, окупаемость используемых кормов и затрат. На основе этого можно установить следующую систему показателей: выход валовой и товарной продукции на одну голову животных, производительность труда, оплата кормов и окупаемость затрат.
После определения системы показателей разрабатывают методику их исчисления.
Эффективность деятельности любого предприятия оценивается с помощью системы абсолютных и относительных показателей. С помощью абсолютных показателей можно проанализировать динамику различных показателей прибыли (экономической, бухгалтерской, от продаж, чистой) за несколько лет. Однако они имеют больше арифметический характер, нежели экономический, поскольку не учитывают инфляционные процессы. Относительные показатели в этом смысле имеют определенные преимущества, поскольку не подвержены инфляции.
Для определения затрат нужно знать:
- категорию инженера, который занимался разработкой технического решения и его теоретическим обоснованием;
- норму расхода смазочных материалов, на определенное расстояние пути;
- межремонтный пробег по обточке колесных пар, а именно насколько он увеличился;
- затраты на ремонт.
5.2 Определение затрат на внедрение и реализацию технического решения
В дипломном проектировании расчет будет представлен по односменному графику работы, с 5 дневной рабочей неделей и восьми часовым рабочим днем.
На 2017 год минимальная заработная плата по железнодорожному транспорту составляет 8387 рублей. Календарных – 365 дней, рабочих дней – 247, выходные / праздничные – 118. Среднее количество часов рабочего времени в месяце при 24 – часовой неделе – 1182,60.
Для определения затрат труда на проведение исследований в программном комплексе «Универсальный механизм», необходимо установить затраты, связанные с необходимостью выплачивать заработную плату инженеру второй категории, а так же со стоимостью использования программного комплекса.
В соответствии с требованиями для выполнения полного объема работ определяется группа исполнителей ИТР, которая в данном случае будет состоять из одного инженера.
Инженер разрабатывает проект и проводит испытания моделей в программе «Универсальный механизм», в течение пяти дней.
Расчет заработной платы:
Заработная плата – это вознаграждение за труд в зависимости то квалификации, сложности и качество выполняемой работы, а также компенсационные и стимулирующие выплаты.
Заработная плата инженера рассчитывается по формуле
, (5.1)
где Зп – величина начисленной, за промежуток отработанного времени, заработной платы;
– оклад рабочего отработавшего за месяц;
– число фактически отработанных дней по табелю;
20 – количество рабочих дней в месяце.
Подставив численные значения в формулу (5.1) получим
руб. (заработная плата за 5 дней).
Работникам выплачиваются разовые премии за повышение производительности труда, за безупречное исполнение трудовых обязанностей, которая рассчитывается по формуле
(5.2)
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
