Разработка проекта участка по изготовлению, сборке и испытанию гидроцилиндров

Разработка проекта участка по изготовлению, сборке и испытанию гидроцилиндров

разработка проекта участка по изготовлению, сборке и испытанию гидроцилиндров

Введение

гидроцилиндр изготовление сборка испытание

Рост парка строительно-дорожных машин и подъемно-транспортного оборудования позволил значительно увеличить энерговооруженность работающих. Имеющаяся сейчас в хозяйствах техника позволяет производить все работы в сжатые сроки и в полном объеме, существенно поднять уровень механизации трудоемких работ. Новая сложная техника требует квалифицированного и специализированного обслуживания.

Одним из основных узлов строительно-дорожных машин является гидроцилиндр. Естественно, что сборка гидроцилиндра, проведение испытаний играют важную роль для обеспечения всех нуждающихся строительно-дорожных машин данным узлом. Что обеспечит нормальную работу строительно-дорожной техники.

Выполняемая по технологическому процессу сборка гидроцилиндров, проведение испытаний представляет собой трудоемкий процесс с использованием ручного труда, с плохой механизацией. Это происходит на большинстве машиностроительных предприятиях. Например, сборка гидроцилиндров производится вручную с помощью молотков и кувалд, а, следовательно, качество сборки является очень низким. В некоторых случаях режимы работы нарушаются, испытания производятся недостаточно квалифицированно.

Исходя из этого, задачей дипломного проекта является разработка проекта участка не только по изготовлению гидроцилиндров, но и по сборке и испытанию гидроцилиндров. Главная цель - это сокращение времени на слесарно-сборочные работы, механизация процесса с использованием установки для промывки, стенда для сборки/разборки и испытания гидроцилиндров, а, следовательно, сокращение численности работающих, снижение трудоемкости выполняемых при сборке и разборке работ.

По разработанному технологическому процессу предусмотрено использование гидравлического стенда для испытания и сборки гидроцилиндров.

Качественное выполнение сборочных работ в соответствии с технологическим процессом и испытание гидроцилиндров, своевременное выявление и устранение неполадок позволяет, в конечном счете, повысить надежность и долговечность узлов.

1. Технологическая часть

.1 Проектирование участка по изготовлению и испытанию гидроцилиндра подъёма стрелы автокрана КС-45517

При проектировании механосборочного производства решаются в определенной последовательности, следующие основные вопросы: определение количества основного (технологического) оборудования; выбор состава производственных участков; определение состава и количества оборудования на участке; определение алгоритма работы оборудования на участке; разработка требований к условиям работы оборудования; составление заданий на проектирование нестандартного оборудования; компоновка производственных участков; планировка основного оборудования; предварительное определение числа работающих; расчет производственной площади; проектирование складской системы; проектирование транспортной системы; проектирование системы инструментообеспечения; проектирование системы ремонтного и технического обслуживания; проектирование системы контроля качества изделий; проектирование системы охраны труда; проектирование системы управления и подготовки производства; уточнение компоновки цеха; уточнение планировки оборудования; уточнение состава и количества работающих; определение общей площади цеха и его габаритов; определение технико-экономических показателей; выбор оптимального варианта проекта.

Обязательным условием такой последовательности проектирования механосборочных участков является наличие уже разработанного технологического процесса изготовления изделий.

На основании исходных данных, которые определены из условий работы механосборочного производства и разработанных технологических процессов изготовления изделий, проектируют основные и вспомогательные системы, а затем производят пространственную увязку всего оборудования, формируя тем самым механосборочное производство изделий. Проектирование каждой вспомогательной системы осуществляется в той же последовательности, что и основной системы. Каждый вариант проекта получают после однократного прохождения последовательности проектирования. Широкое распространение получили автоматические поточные линии, объединяющие комплексы автоматически. При многократном прохождении последовательности проектирования, делают несколько вариантов, работающих агрегатных станков и станков-автоматов. Недостаток - узкая ориентация на изготовление определенного вида изделий. В связи с этим подобные средства можно использовать только там, где производство носит массовый, устойчивый характер.

.1.1 Расчет годовой производственной программы

Годовую производственную программу участка определяем по формуле:

где:

N- годовая программа ремонта, шт.

t- трудоемкость одного капитального ремонта, чел/час

чел/час

.1.2 Распределение год. производ. программы по отдалениям распределяю по формуле

,

где:

- годовая трудоёмкость работ отделения, чел/час

К - процент от общей трудоемкости, приходящейся на данное отделение, %

;

;

;

;

.

Трудоёмкость работ находим, суммируя трудоёмкости отделений. Расчёты свожу в табл.1

Таб.1

	К
Заготовительный	5	3000	15
Слесарно-станочный	50	30000	30
Сборочно-сварочный	20	12000	10
Молярный	10	6000	15
Испытательный	15	9000	30

.1.3 Расчет численности работающих

Все работающие в зависимости от выполнения функций делятся на следующие категории: рабочие (основные и вспомогательные); инженерно-технический персонал; служащие (счетно-конторский персонал); младший обслуживающий персонал.

Определим списочное число основных рабочих по отделениям завода.

Средний действительный годовой фонд времени рабочего равен 1850 час. Списочное число основных рабочих в цехе определяем, суммируя число основных рабочих по соответствующим отделениям. Списочное число основных рабочих необходимо знать для определения годового фонда заработной платы, для расчета площади гардероба и т.д.

Число рабочих определяем исходя из действительного годового фонда времени рабочего Фд.г.= 1848 час.

Номинальный годовой фонд времени определяется без учета затрат времени на отпуск рабочего и отсутствия рабочего по уважительным причинам (болезни и т.д.). Явочное число основных рабочих необходимо для определения площадей отделений участка, для расчета потребности в питьевой воде, туалетах и т.д.

Заготовительное отделение:

Определяем списочное число основных рабочих:

;

Определяем явочное число основных рабочих:

.

Слесарно-станочное отделение:

Определяем списочное число основных рабочих:

;

Определяем явочное число основных рабочих:

;

Сварочно-сборочное отделение:

Определяем списочное число основных рабочих:

Определяем явочное число основных рабочих:

Малярное отделение:

Определяем списочное число основных рабочих:

Определяем явочное число основных рабочих:

Испытательное отделение:

Определяем списочное число основных рабочих:

Определяем явочное число основных рабочих:

-общее спис. кол-во раб

-общее явочное кол-во раб.

Кроме основных рабочих имеются вспомогательные рабочие.

Определим их количество:

ОГМ порядка 20% этих рабочих:

ИТР - инженерно-технические работники, 13% от числа основных рабочих

СКП - складско-конторский персонал, 12% от числа основных рабочих

МОП - младший обслуживающий персонал, 3% от числа основных рабочих

1.1.4 Расчёт и подбор оборудования

Трудоёмкость станочно-слесарных работ 50%, сборочно-сварочных 20%, заготовительных 5% молярный 10% и испытательный 15%. Оборудование расставляю по типам станков: токарные, сверлильные, фрезерные, хонинговальные и другие отделочные.

Определим годовую трудоемкость слесарных работ:

 -чел/час

Определим годовую трудоемкость станочных работ:

 чел/час

Число станков определим по формуле:

,

где:

 - номинальный годовой фонд времени работы станка, чел/час

 -коэффициент использования времени.

- коэффициент загрузки.

Общее число станков распределяю по типам станков, свожу в таб.2

Таб.2

Наименование	Кол-во	Размер	Модель
Токарный	3	15260х3500	РТ-650
Вертикально-фрезерный	3	1570x1380	6Т-10
Радиально-сверлийный	3	4850x1730	2М58
Горизонтально-расточной	1	14500x2600	РТ-403
Вертикально-хонинговальный	4	1600х800	ОС-7480
Токарно-винторезный	2	4660х1200	1М65
Горизонтально-расточной	2	2430х990	2А63

Вертикально-фрезерный станок 6Т10

Станок предназначен для фрезерования деталей небольших размеров различной конфигурации из стали, чугуна, цветных металлов и пластмасс быстрорежущими и твердосплавными торцовыми, концевыми, фасонными и специальными фрезами.

Станок имеет автоматические циклы продольного перемещения стола поворота и поворота фрезерной головки в продольной плоскости стола.

Техническая характеристика

Размеры рабочей поверхности стола

(ширина Х длина), мм 200 Х 800

Расстояние от торца шпинделя до рабочей поверхности стола, мм 50 - 390

Перемещение стола, мм:

Продольное 500

Поперечное 200

Перемещение шпинделя с гильзой 60

Количество скоростей шпинделя 12

Число оборотов шпинделя в минуту 50 - 2240

Мощность электродвигателей, кВт

Привода главного движения 3

Привода подач 0,8

Привода насоса охлаждения 0,125

Габариты станка (длинаХширинаХвысота), мм 1570Х1380Х1725

Вес станка, кг 1450

Токарный станок для обработки сферических поверхностей 2А63

Станок предназначен для обработки внутренних и наружных поверхностей. Каретка станка жесткой конструкции снабжена поворотным столом, в котором закреплен длинный и короткий брус в зависимости от радиуса обрабатываемой сферы. На брусе закреплён обточной и расточной суппорт. В зависимости от радиуса обрабатываемой сферы каретку перемещают по направляющим станины. Это перемещение производится механически, от рейки и реечного зубчатого колеса или вручную. Поворотный стол фиксируется на каретке специальным фиксатором в положении, позволяющем производить точную обработку торцов. Станок имеет два суппорта.

Техническая характеристика

Наибольший диаметр изделия, обрабатываемого над брусом, мм 365

Радиус сферы, мм 130-800

Диаметр отверстия шпинделя, мм 38

Конус отверстия шпинделя передней бабки Морзе №5

Количество скоростей шпинделя 22

Число оборотов шпинделя в минуту 12,5 - 1600

Количество круговых подач 12

Круговая подача шпинделя 0,012 - 0,43

Количество электродвигателей на станке 2

Электродвигатель трёхфазного тока привода главного движения:

Мощность, кВт 7

Число оборотов в минуту 1440

Частота тока 50

Габарит станка, мм 2810Х1350Х1370

Вес станка, кг 3100

Токарно-винторезный универсальный станок 1М63

Станок предназначен для выполнения различных токарных и винторезных работ на деталях из черных и цветных металлов, в том числе точения конусов и нарезания метрической, модульной, дюймовой и питчевой резьбы. Жесткая конструкция станка, высокие числа оборотов шпинделя и сравнительно большая мощность электродвигателей дают возможность использовать станок как скоростной с применением резцов из быстрорежущей стали и твердых сплавов. Цельнолитая станина жесткой конструкции с направляющими для каретки и задней бабки расположена на трёх тумбах. На задней стенке левой тумбы расположен электродвигатель привода главного движения, в правой тумбе находится бак с эмульсией и насос охлаждения, назначение средней тумбы - увеличение жесткости станины. К левой части станины крепится коробка скоростей. Вращение от электродвигателя передается ремнями далее шестеренчатый механизм - шпинделю и коробке подач. Скорость шпинделя изменяется передвижением шестерен. Двумя рукоятками, выведенными на переднюю стенку коробки, можно набрать требуемую скорость скорость вращения шпинделя. В коробку скоростей вмонтировано устройство для нарезания правой и левой резьбы.

Техническая характеристика

Наибольший диаметр обрабатываемого изделия, мм

Над станиной 630

Над суппортом 350

Наибольшая длина обрабатываемого изделия, мм

- 2800

Наибольший диаметр обрабатываемого прутка, мм 65

Шаг нарезания резьбы, мм 1 - 192

Наибольшее перемещение суппорта, мм

Продольное 1120 - 2520

Поперечное 400

Расстояние до опорной поверхности резца до линии центров, мм 35

Наибольшее расстояние от оси центров

до кромки резцедержателя, мм 320

Диаметр отверстия шпинделя, мм 70

Конус отверстия шпинделя, мм 80

Номинальный диаметр переднего фланца, мм 215

Количество скоростей шпинделя 22

Число оборотов шпинделя в минуту 10-1250

Мощность электродвигателя трёхфазного тока, кВт 13

Габарит станка 3550Х1690Х1420

Вес станка, кг 3800

Радиально-сверлильный станок 2М58

Станок предназначен для обработки отверстий в крупных деталях. На нем можно производить сверление в сплошном материале, рассверливание, зенкерование, развертывание, нарезание резьбы метчиками, растачивание отверстий, подрезание торцов, вытачивание кольцевых канавок, вырезание круглых пластин из листового материала. Широкие диапазоны скоростей вращения и механических подач шпинделя позволяют применять наиболее рациональные режимы резания и лучше использовать режущий инструмент. Благодаря высокой мощности привода станка, прочности его силовых узлов и жесткости конструкции отверстия сверлят в стали средней твёрдости на наиболее рациональных режимах. Сосредоточение всех органов управления станком на сверлильной головке, наличие механизма предварительного набора скоростей вращения и подач шпинделя и гидрозажима колонны, сблокированного с зажимом сверлильной головки, автоматизация зажима рукава на наружной колонне и механизация перемещения сверлильной головки по рукаву обеспечивают максимальное сокращение вспомогательного времени при работе на станке

Техническая характеристика

Наибольший диаметр сверления в стали, мм 100

Диамерт круга, описываемого при

вращении рукава его концом, мм 8500

Расстояние от оси шпинделя до

образующей колонны, мм 500 - 3150

Расстояние от торца шпинделя

до рабочей поверхности 500 - 2500

Наибольшее перемещение, мм

Сверлильной головки по рукаву горизонтальное 2600

Рукава по колонне вертикальное 1500

Угол поворота рукава вокруг колонны, град 360

Диаметр стакана шпинделя, мм 125

Количество ступеней шпинделя 22

Число оборотов шпинделя в минуту 10 - 1250

Количество ступеней механических подач шпинделя 18

Наибольшее усилие подачи шпинделя, кгс 5000

Мощность электродвигателя сверлильной головки, кВт 13

Габарит станка 4850Х1730Х4910

Вес станка, кг 18000

Специальный вертикально-хонинговальный станок ОС - 7470А

Станок предназначен для хонингования отверстий в цилиндрах абразивными или алмазными брусками. Обрабатываемая деталь устанавливается ниже уровня пола. Хонингование осуществляется по полуавтоматическому циклу с косвенным контролем величины снимаемого припуска с помощью устройства цифровой индикации. Станок оснащен гидравлическим устройством дозированной подачи разжима хонбрусков головки.

Техническая характеристика

Размеры зеркала стола, мм 1600Х800

Наибольший наружный диаметр обрабатываемой детали, мм 340

Наибольшая длина обрабатываемой детали, мм 3000

Диаметр обрабатываемого отверстия, мм 50 - 250

Наибольший ход хонинговальной головки, мм 3300

Частота вращения шпинделя

(предусмотрен реверс), об/мин 40 - 400

Число скоростей шпинделя 11

Скорость возвратно-поступательного

перемещения хоннголовки, м/мин 3 - 20

Мощность электродвигателя главного привода, кВт 17

Габаритные размеры, мм 2075Х2620Х5080

Масса, мм 20000

Цена 80000

Специальный горизонтально-расточной станок РТ - 403

Станок предназначен для растачивания отверстий в трубах пластинами. Растачивание производится вращением детали приводной вертлюжной бабкой. Подача СОЖ производится в двух точках: к стеблю или к задней центровой стойке, с удалением стружки через отверстие детали в кожух

Техническая характеристика

Наружный диаметр обрабатываемых деталей, мм 25 - 500

Длина обрабатываемой детали, мм 3000 - 8000

Частота вращения шпинделя, об/мин 4 - 125

Число ступеней вращения шпинделя бабки изделия 16

Пределы рабочих подач, мм/мин 0,5 - 80

Скорость быстрого перемещения бабки стебля, мм/мин 0

Производительность насоса СОЖ, л/мин 300

Мощность привода бабки, кВт 50

Габаритные размеры: мм 19000Х3000Х1950

Масса, кг 32000

Цена 125000

Токарно-винторезный станок РТ - 650

Станок предназначен для чистовой обработки труб и нарезание резьбы. Оснащен двумя роликовыми и одним кольцевым люнетом с диапазоном зажимаемых деталей 80 - 300 мм. Суппорта оснащены дифференциальными копирными линейками для обточки пологих конусов.

Техническая характеристика

Наибольший диаметр обрабатываемых деталей, мм 900

Наибольшая длина обрабатываемой детали, мм 16000

Частота вращения шпинделя, об/мин 1,6-200

Количество суппортов 3

Пределы подач, мм/мин

Продольных 0,1-652

Поперечных 0,26-1600

Количество суппортов 12

Пределы шагов нарезания резьбы, мм до 96

Мощность электродвигателя главного привода, кВт 55

Габаритные размеры, мм 22200Х2400Х2070

Масса, кг 90000

Цена 300000

Определим количество сварочных аппаратов:

Т.к режим работы сварочного полуавтомата: 60/40, то количество аппаратов оставляем равным 2.

где Тсв - трудоёмкость сварочных работ.

Определим количество слесарных плит:

Помимо этого необходимо установить на заготовительном участке:

стенды для сборки и испытания гидроцилиндров 2шт;

пневматические гайковёрты 4 шт.;

верстаки 7 шт.;

.1.5 Расчёт площадей

Площади отдельных отделений:

,

где:

Fi - площадь отделения;

fi - удельная площадь, приходящаяся на одного рабочего отделения; _ЗАГ = 15*2=30 ;_С-С = 30*16=480 ;_СВ-СБ = 10*6 =60 ;м = 15*3= 45 ;исп = 30*5= 150 ;

_Ц =;

На основании вычерчивания планировки получили общую площадь производственного помещения, равную 765 .

Определим площади бытовых помещений:

Гардеробы:

Рассчитываем исходя из списочного числа рабочих. Площадь на одного рабочего 0,8 .

Fг =32*0,8 = 25,6 .

Умывальные:

Рассчитываются по числу рабочих в смене, 1 кран на 10 человек,

на 1 кран 0,5 .

Fум =32*0,5/10=1,5 .

Душевые: Рассчитываем исходя из списочного числа рабочих, одна кабина на 5 человек. Площадь на одну кабину 2 .

Fдуш =32*2/5= 12,8;

Туалеты: Рассчитываем исходя из списочного числа рабочих, один унитаз на 15 человек. Площадь на один унитаз 3 .

Fт =32*3/15=6,4

Определим площади административных помещений. Удельная площадь на 1 человека 5 .

FИТР: 4*5 = 20 ;

FМОП: 1*5 = 5 ;

FОГМ: 6*5 = 30 ;

Fвсп.раб. : 11*5 = 55 .

.1.6 Расчёт расхода воды, сжатого воздуха, электроэнергии и тепла

Вода

Годовой расход воды для приготовления СОЖ при обрабатывании на металлорежущих станках:

,

где:

- годовой расход воды на 1 станок q=0,6 л/ч

- общее количество станков.

Питьевая вода 25 литров на человека в год:

Для душевых 45 литров на человека в смену:

Общее потребное количество воды в год, не считая воды на пожаротушение:

Сжатый воздух

Используется для пневмоприспособлений и для очистки станков от стружки.

Считается, что сжатый воздух используется на 1/2 станков.

Силовая электроэнергия

Суммируем мощности всех станков:

N=3*3+7*2+13*3+17*4+50*1+55*3+13*2=357кВт

,

где:

Кс = 0,7 - 0,8 - коэффициент спроса.

Электроэнергия на освещение

,

где: qэо - удельная мощность, расходуемая на освещение, эо = 13 - 20 Вт/м². F - площадь помещения, м²

Т - годовое количество часов искусственного освещения. При работе в одну смену Т=400 часов.

1.1.7 Часовой расход тепла на отопление

,

где: Х0 = 0,75 - 0,76 -- отопительная характеристика;- объём отделения; НАР = +5⁰С - среднегодовая температура наружного воздуха; ВН = + 15°С - температура в помещении;

= 0,75 * 765*6*(15-5)=34425ккал/час.

.2 Технология изготовления задней крышки гидроцилиндра

.2.1 Назначение и описание детали

Будем проектировать технологию изготовления задней крышки гидроцилиндра. Заготовка для крышки будет поступать на производство в виде чугунной отливки. Отдается предпочтение отливке ввиду сложной формы крышки. К большинству поверхностям не предъявлены жесткие требования, что в свою очередь технологично.

Крышка закрывает рабочую полость гидроцилиндра, входя в него уступом, место между крышкой и гидроцилиндром уплотняется резиновым кольцом. В крышке проделано отверстие для подвода рабочей жидкости в полость гидроцилиндра. Отверстие исполнено резьбовым конусное. Также в крышке посередине проделано отверстие под бронзовую втулку, по которой скользит шток гидроцилиндра, между штоком и крышкой установлена воротниковая манжета. Закрывает уплотнение - фланец, закрепленный на четырех винтах. Задняя крышка стягивается с передней четырьмя штифтами, для чего в крышке проделано четыре резьбовых отверстия. Для прикрепления гидроцилиндра к машине имеются четыре отверстия.

1.2.2 Определение типа производства

Определим годовую программу запуска детали:

,

 = 90 шт. - число изготавливаемых гидроцилиндров;

 = 1 - число деталей в гидроцилиндре;

 = 1,06 - коэффициент, учитывающий неизбежный брак;

 = 1 - вероятность того, что деталь будет изготавливаться вновь.

 шт.

Определим количество деталей в партии:

,

где:

 = 260 - число рабочих дней в году;

 = 5 - 10 - число дней, на которые изготавливаем запас.

 шт.

Определим условный такт выпуска:

,

где:

 = 1850 ч. - действительный годовой фонд времени оборудования для одной смены.

 ч/шт.

Так как такт большой и число деталей в партии маленькое, то предварительно делаем вывод, что наше производство мелко серийное.

.2.3 Оптимизация вида заготовки

Оптимизированной считаем заготовку деталь, из которой имеет наименьшую стоимость. Сравниваем два возможных варианта заготовки: пруток - отливка. Для отыскания минимума достаточно сравнить усеченные стоимости деталей по обоим вариантам.

C₁ = C_пр + С_{доп.мех.обр}

С₂ = С_отл

Вычислим стоимость заготовки из прутка:

С_пр = Q_пр∙S_пр - (Q_пр - q)∙S_стр

Определим объем прутка:

V_пр = p∙D²_пр∙L_пр/4 = 3,14∙30²∙6/4= 4239 см³

Получим вес прутка умножив его объем на удельный вес (удельный вес стали g=7,0 г/см³) :

Q_пр = V_прg = 4239∙7,0 = 30 кг.

Определим объем детали:

V_д = 3,14(8,0²∙3,2+9,0²∙15+8,0²∙10+7,0²∙7,1)/4=2413 см³

Определим вес детали:

q = V_детg = 2413∙7,0 = 17 кг.

Определим вес стружки полученной в процессе обработки:

Q_cтр= Q_пр - q =30 - 17 =13 кг.

Найдем стоимость заготовки из прутка:

С_пр = Q_прS_пр - (Q_пр - q)S_стр = 30∙2,1-(30 - 17)∙0,35 = 58,5 руб.

Вычислим стоимость заготовки из отливки:

С_отл.=Q_отл.S_отлК_тК_сК_вК_мК_п - (Q_отл - q)S_стр

 

Определим объем отливки (к диаметрам прибавляем по 0,4-1,0 см, к торцам по 0,2-0,5 см):

V_д = p(S D_i²∙L_i)/4= 3,14(8,5²∙3,7+9,5²∙15+8,5²∙10+7,5²∙7,6)/4=3058 см³

Определим вес отливки:

Q_отл= V_отлg=3058∙7,0=21,5 кг

Найдем стоимость заготовки из отливки:

С_отл.=Q_отл.S_отлК_тК_сК_вК_мК_п - (Q_отл - q)S_стр=

=21,5 7,0∙1∙0,7∙0,74∙1∙0,76-(21,5-17)∙0,35= 57,7 руб.

где:

К_т=1; К_с=0,7; К_в=0,74; К_м=1; К_п=0,76;

Определим стоимость дополнительной механической обработки:

С_{доп.мех.обр}=С_{ст.часа}∙Т_шт.к

Определим основное время для чернового обтачивания:

t_o= 0,00017d*L, мин.

_o1=0,00017∙140∙15=0,36 мин._o2=0,00017∙160∙15=0,41 мин._o3=0,00017∙55∙40=0,38 мин._o4=0,00017∙65∙20=0,22 мин.

t_o=S t_oi=1,4 мин.

Определим норму времени:

Т_шт.к.= j∙t_o=1,4∙2,7=3,8 мин.=0,06 ч.

где:

j - коэффициент веса;

j = 2,14 для токарной операции .

Вычисляем стоимость дополнительной механической обработки:

С_{доп.мех.обр}=С_{ст.часа}∙Т_шт.к=72∙0,06=4,4 руб.

Сравниваем усеченные стоимости:

C₁ = C_пр + С_{доп.мех.обр}=58,5+4,4=62,9 руб.

С₂ = С_отл=57,7 руб.

C₁>С₂

Поскольку форма детали сложная, то рациональней заготовку брать литую.

Вывод: в качестве заготовки принимаем отливку.

.2.4 Проектирование маршрута обработки

Распишем виды обработки необходимые для достижения заданной точности отдельных поверхностей.

Наибольшую точность имеют:

Диаметр 85, d=25 мкм.

Допуски на механическую обработку:

Растачивание предварительное d=1100 мкм.

Зенкерование чистовое d=150 мкм.

Хонингование d=35 мкм.

Шлифование чистовое d=22 мкм.

Шлифование тонкое d= 13 мкм

Операция 5 - фрезерная

Оборудование: Вертикально-фрезерный станок 6Р11.

Приспособление: четырехкулачковый самоцентрирующийся патрон.

Вспомогательный инструмент: тесы.

Режущий инструмент: барабанная фреза ().

Измерительный инструмент: штангенциркуль, шаблон на центровое гнездо.

Содержание:

А Установить - снять.

Обработать поверхность.

В Установить - снять.

Обработать поверхность.

Операция 10 - токарная

Оборудование: станок токарно-винторезный 16К40П.

Приспособление: четырехкулачковый самоцентрирующийся патрон.

Вспомогательный инструмент:

Режущий инструмент: резец проходной (Т15К6), резец проходной упорный (Т15К6).

Измерительный инструмент: штангенциркуль.

Содержание

А Установить - снять.

Подрезать торец.

Операция 15- токарная

Оборудование: станок токарно-винторезный 16К40П.

Приспособление: четырехкулачковый самоцентрирующийся патрон.

Вспомогательный инструмент:

Режущий инструмент: резец проходной (Т15К6), резец проходной упорный (Т15К6).

Измерительный инструмент: штангенциркуль.

Содержание

А Установить - снять.

Подрезать торец.

Обработать поверхность.

Обточить предварительно Æ 160.

Обточить начисто Æ 160.

Обточить предварительно Æ 148.

Обточить начисто Æ 148.

Операция 20 - токарная

Оборудование: станок токарно-винторезный 16К40П.

Приспособление: четырехкулачковый самоцентрирующийся патрон.

Вспомогательный инструмент:

Режущий инструмент: резец упорный(Т15К6).

Измерительный инструмент: штангенциркуль.

Содержание

А Установить - снять.

Расточить предварительно Æ 56.

Зенкеровать Æ 56.

Расточить предварительно Æ 64.

Расточить предварительно Æ 70

Операция 25-хонингование

Оборудование: радиально-сверлильный станок 2М57.

Приспособление: четырехкулачковый самоцентрирующийся патрон.

Вспомогательный инструмент:

Режущий инструмент: хон.

Измерительный инструмент: штангенциркуль, пробка-калибр.

Содержание

А Установить - снять.

Хонинговать Æ56.

Операция 30 - сверлильная

Оборудование: радиально-сверлильный станок 2М57.

Приспособление: поворотный стол.

Вспомогательный инструмент: кондуктор.

Режущий инструмент: сверло Æ17.

Измерительный инструмент: штангенциркуль, пробка-калибр.

Содержание

А Установить - снять.

Просверлить отверстия Æ17.

Операция 35 - сверлильная

Оборудование: радиально-сверлильный станок 2М57.

Приспособление: поворотный стол..

Вспомогательный инструмент: кондуктор.

Режущий инструмент: сверло Æ19,35.

Измерительный инструмент: штангенциркуль, пробка-калибр.

Содержание

А Установить - снять.

Просверлить отверстия Æ19,35.

Операция 40-резьбонарезная

Оборудование: радиально-сверлильный станок 2М57.

Приспособление: поворотный стол.

Вспомогательный инструмент:

Режущий инструмент: метчик М22

Измерительный инструмент:

Содержание

А Установить - снять.

Нарезать резьбу М22.

Операция 45-сверлильная

Оборудование: радиально-сверлильный станок 2М57.

Приспособление: поворотный стол.

Вспомогательный инструмент: кондуктор.

Режущий инструмент: сверло Æ6.

Измерительный инструмент: штангенциркуль, пробка-калибр.

Содержание

А Установить - снять.

Просверлить отверстия Æ6.

Операция 50-резьбонарезная

Оборудование: радиально-сверлильный станок 2М57.

Приспособление: поворотный стол.

Вспомогательный инструмент:

Режущий инструмент: метчик М8

Измерительный инструмент:

Содержание

А Установить - снять.

Нарезать резьбу М8.

Операция 55-сверлильная

Оборудование: радиально-сверлильный станок 2М57.

Приспособление: тесы.

Вспомогательный инструмент:

Режущий инструмент: сверло Æ25.

Измерительный инструмент:

Содержание

А Установить - снять.

Просверлить отверстие Æ25.

Операция 60-сверлильная

Оборудование: радиально-сверлильный станок 2М57.

Приспособление: тесы.

Вспомогательный инструмент:

Режущий инструмент: сверло Æ25, фасонное сверло.

Измерительный инструмент:

Содержание

А Установить - снять.

Просверлить отверстие Æ25.

Нарезать коническим метчиком резьбу.

.2.5 Оптимизация припуска под механическую обработку

Припуском называют слой материала, удаляемый в процессе обработки резанием с поверхности заготовки. Оптимальным считается припуск минимальный и достаточный. Он определяется для каждого технологического перехода обработки данной поверхности заготовки.

Оптимизированным считаем припуск минимальный, но достаточный.

Оптимизируем припуски на Æ56, допуск которого равен d=25 мкм. Заготовка - чугунная отливка в постоянные формы. Поскольку заготовка устанавливается в четырехкулачковый патрон, а зенкерование и предварительное растачивание производятся на одной операции 20, то е_б = 0 и е_з = 0. Стадии обработки отверстия: растачивание предварительное, зенкерование чистовое, хонингование.

Оптимальный припуск определяем по формуле:

2z_i=d_i-1 + 2∙(H_i-1 + T_i-1) + 2D_0i-1-l + 2∆_yi-1 + 2e_yi;

где:

d_i-1 - допуск на размер для предшествующего перехода;

H_i-1 - высота микронеровностей, полученная на предшествующем переходе;

T_i-1 - глубина дефектного слоя, полученная на предшествующем переходе;

D_0i-1-l - несоосность, полученная на предшествующем переходе;

∆_yi-1 - увод оси отверстия, полученный на предшествующем переходе. После сверления принимать 6 мкм на 1 мм длины. В других случаях ∆у = 0.

e_yi - погрешность установки на данном переходе.

Определяем припуск под растачивание предварительное, которое удаляет дефекты заготовки:

z_i=1100 + 2∙(200 + 1000) + 2 500 + 0 + 0=4500 мкм,

Определяем припуск под зенкерование чистовое - оно убирает дефекты растачивания предварительного:

z_i=500 + 100 + 2 70 + 0 + 0=740 мкм,

Определяем припуск под хонингование - оно удаляет дефекты зенкерования чистового:

z_i=150 + 60 + 2 50 + 0 + 0=310 мкм.

Расчет припуска на отверстие Æ56

Таблица 3

№ операции	Содержание перехода	Допуск в мкм		Припуск в мкм		Наименьший диаметр в мм		Наиб. диаметр в мм
		По табл.	Прин.	Расч.	Прин.	Расч.	Прин.
0	Загот.-отливка	1100	1100				50,44	51,354
20	Растач. предв.	500	500	4500	4500	54,94	54,94	55,44
20	Зенкер. чист.	150	150	740	740	55,68	55,68	55,383
25	Хонингование	35	35	310	310		55,99	56,025

.2.6 Оптимизация параметров режима резания

Оптимальными являются параметры режима резания, обеспечивающие получение максимальной прибыли на операции в единицу времени, например руб./час.

Оптимизируем параметры режима резания на операции 5.

Переход 01 - фрезеровать поверхность.

Подача на зуб фрезы из материала Р6М5 при черновом фрезеровании S_z = 0,11 мм/зуб.

Оптимальную скорость резания определяем по формуле:

,

где:

 - диаметр фрезы;

 - ширина фрезерования;

 - число зубьев фрез;

 - стойкость фрез;

 - подача на зуб фрезы;

 м/мин.

.2.7 Нормирование станочной операции

Норма времени или штучно-калькуляционное время определяется по формуле:

T_шт.к. = t_о + t_всп + t_обсл + t_отд + t_п.з./n,

где:

t_о - основное время; t_всп = 0,3мин. - вспомогательное время;

t_обсл = 0,04мин. - время обслуживания;

t_отд = 6мин. - время на отдых и личные надобности;

t_п.з = 10мин. - подготовительно-заключительное время;

n - размер партии.

Время на обслуживание и время на отдых нормируются в процентах от оперативного времени, оно определяется по формуле:

t_оп = t_о + t_всп

Определим норму времени на операцию 5.

Найдем основное время по формуле:

,

где:

 - длина прохода, мм;

 - продольная подача стола станка, мм/мин;

 - число проходов, за которое удаляется весь припуск на фрезерование;

 - число проходов, за которое плоскость фрезеруется на всю ширину.

Длина прохода складывается из четырех отрезков:

,

где:

 - принимаем 1-2 мм;

 - берем с чертежа детали;

 - принимаем 1-2 мм.

Величину  определяем по формуле:

,

где:

 - диаметр фрезы, мм;

 - ширина фрезы, мм.

 мм,

 мм,

 мин,

t_оп = 0,44 + 0,4 = 0,84 мин.

T_шт.к. = 0,44 + 0,4 + 0,04 + 6 + 10_./30=7,2 мин.

.3 Обработка поверхностей пластическим деформированием

При изготовлении деталей машин применяют поверхностное пластическое деформирование (ППД) - обработку давлением, при которой пластически деформируется только поверхностный слой материала детали (термины и определения по ГОСТ 18296-72). Различают статическое, ударное, вибрационное и ультразвуковое ППД. В качестве рабочей среды используют жидкость (гидравлическое ППД) или сжатый воздух (пневматическое ППД); в качестве рабочих тел - ролики, шарики, дробь и т. д. ППД может выполняться одновременно несколькими методами обработки (совмещенное ППД) или последовательно также несколькими методами (комбинированное ППД), Цель обработки - образование определенной макро- и (или) микрогеометрической формы (поверхностное пластическое формообразование, по ГОСТ 18970-73 в этом случае применяют термин «формоизменяющая операция»), уменьшение параметра шероховатости поверхности (сглаживание), изменение размеров заготовки до допустимых (калибрующее ППД), изменение структуры материала без его полной рекристаллизации (поверхностный наклеп), создание определенного напряженного состояния (напряженный поверхностный наклеп) и упрочение поверхностным наклепом.

При обработке деталей все перечисленные выше изменения обычно происходят в поверхностном слое. Основные из них определяют метод обработки ППД: накатывание (упрочняющее, сглаживающее, формообразующее, калибрующее), поверхностные дорнование и редуцирование, обработка дробью, дробеабразивная обработка, галтовка, вибрационная ударная обработка, центробежная обработка, обработка механической щеткой, чеканка, выглаживание.

Термины и определения по упрочняющей обработке приведены в ГОСТ 18295 - 72. В соответствии с ГОСТом упрочнение - это повышение сопротивляемости материала заготовки разрушению или деформации. Различают объемное и поверхностное упрочнения и объемную и поверхностную упрочняющие обработки. Может выполняться совмещенное и комбинированное пластическое деформирование.

Повышение значения заданного параметра сопротивляемости материала заготовки разрушению или остаточной деформации по сравнению с исходным значением в результате упрочняющей обработки оценивается степенью упрочнения. Общие требования к обработке ППД устанавливает ГОСТ 20299-74. Обработка ППД является эффективным методом получения поверхностей с регулярным микрорельефом. Классификация, параметры и характеристика таких поверхностей даны в ГОСТ 24773-81.

.3.1 Сущность процесса и схема обработки

Сущность процесса и схемы обработки. Раскатывание осуществляют роликами и шариками, оказывающими давление на поверхность обрабатываемой детали. При определенном (рабочем) усилии в зоне контакта деформирующих элементов и детали интенсивность напряжений превышает предел текучести, в результате чего происходит пластическая деформация микронеровностей, изменяются физико-механические свойства и структура поверхностного слоя (например, увеличивается микротвердость или возникают остаточные напряжения в поверхностном слое). Объемная деформация детали обычно незначительна.

Сочетанием вращательного и поступательного перемещений детали и деформирующих элементов методом раскатывания обрабатывают плоские, цилиндрические, переходные, фасонные поверхности и канавки.

Для разгрузки роликов от силы тяжести раскаток и борштанг на раскатках монтируют деревянные, резиновые, пластмассовые направляющие.

Производительность процесса раскатывания определяется  ролика. Ролики с большим радиусом профиля позволяют вести обработку с большой подачей (до 2,5 мм/об), однако в этом случае для получения высокого качества поверхности необходимо создавать большие рабочие усилия. От значения допустимого рабочего усилия зависят параметры ролика.

Ролики изготавливают из сталей: легированных ШХ15, ХВГ, 9Х, 5ХНМ, углеродистых инструментальных У10А, У12А, быстрорежущих Р6М5, Р9, твердого сплава ВК8. Твердость рабочей поверхности роликов из сталей HRC 62-65. При раскатке практически достигаются параметры шероховатости  = 0,2ч0,8 мкм при исходных значениях этих параметров 0,8ч6,3 мкм. Степень уменьшения шероховатости поверхности зависит от материала, рабочего усилия или натяга, подачи, исходной шероховатости, конструкции инструмента и т.д.

Изменение размеров поверхностей изделий при раскатывании в зависимости от исходной поверхности

Способ предварительной обработки	Параметр шероховатости , мкмВеличина, на которую изменяется размер после обработки, мм
Точение	6,3 3,2 1,6	0,03-0,06 0,02-0,04 0,01-0,02
Точение широким резцом	3,2 1,6	0,01-0,02 До 0,01
Шлифование	3,2 1,6	0,01-0,03 0,005-0,015

Раскатывание следует проводить так, чтобы заданные результаты достигались за один проход. Не следует использовать обратный ход в качестве рабочего хода, так как повторные проходы в противоположных направлениях могут привести к излишнему деформированию поверхностного слоя. Кроме того, рабочий профиль роликов предназначен для работы только в одну сторону.

Скорость не оказывает заметного влияния на результаты обработки и выбирается с учетом требуемой производительности, конструктивных особенностей детали и оборудования. Обычно скорость составляет 30 - 150 м/мин.

Значение усилия раскатывания выбирают в зависимости от цели обработки. Оптимальное усилие  (Н), соответствующее максимальному пределу выносливости, определяют по формуле:

,

где:

 - диаметр упрочняемой поверхности детали.

При упрочняющей обработке необходимо повысить поверхностную твердость детали на 25 - 40%. Глубина  наклепанного слоя для крупных деталей должна находиться в пределах

,

где:

 - радиус упрочняемой поверхности детали.

Усилия , обеспечивающее получение наклепанного слоя глубиной , определяют по формуле:

,

где:  - предел текучести материала детали;

 - поправочный коэффициент, учитывающий кривизну контактирующих поверхностей;

,

где:

 - профильный радиус ролика;

 - диаметр ролика;

Профильный радиус ролика принимают наименьшим, при этом не должно происходить шелушения обрабатываемой поверхности детали.

Рабочее усилие раскатывания обычно принимают:

,

где:

 - усилие, обеспечивающее получение наклепанного слоя глубиной  = 0,005.

Подачу при раскатывании назначают не более 0,2 - 0,6 мм/об.

Смазывающе-охлаждающей жидкостью при раскатывании служат машинное масло, смесь машинного масла с керосином (по 50%), сульфофрезол (5%-ная эмульсия).

2. Конструкторская часть

.1 Расчёт приводного устройства сборочного стенда

.1.1 Срок службы приводного устройства

Срок службы (ресурс) L_h, ч, определяется по формуле:

где L - срок службы привода, лет; К_год - коэффициент годового использования,

К_сут - коэффициент сменного использования,

Таким образом, ресурс привода равен:

ч

Рабочий ресурс привода принимаем L_h = 2032300 ч.

          Коэффициент долговечности:

2.1.2 Определение мощности и частоты вращения двигателя

Мощность двигателя зависит от требуемой мощности рабочей машины, а его частота вращения - от частоты вращения приводного вала рабочей машины.

. Определяем требуемую мощность рабочей машины P_рм, кВт:

 кВт

где F, кН - тяговая сила; v, м/с, - линейная скорость тягового органа сборочного стенда.

. Определяем общий коэффициент полезного действия (КПД) привода:

где - коэффициенты полезного цилиндрической передачи и подшипников.

Значения КПД передач и подшипников:

Опоры (подшипники)	0,99	(2 пары)
Муфта	0,98

. Определяем требуемую мощность двигателя Р_дв, кВт:

кВт

. Определяем номинальную мощность двигателя Р_ном, кВт.

т.о. получаем, что Р_ном = 5,5 кВт.

. Выбираем тип двигателя.

Выбираем двигатель серии 4А с номинальной мощностью Р_ном = 3 кВт.

Марка двигателя 4АМ100S4У3, синхронная частота вращения 1410 об/мин.,

Частота вращения при номинальном режиме 1435 об/мин.

.1.3 Определение передаточного числа привода и его ступеней

. Определяем частоту вращения приводного червяка сборочного стенда. п_рм, об/мин:

 об/мин

где n- скорость сборочного органа, м/с.

. Определяем передаточное число привода

Передаточное число привода и определяется отношением номинальной частоты вращения двигателя п_ном к частоте вращения приводного вала сборочного органа п_рм при номинальной нагрузке:

Проверка:

2.1.4 Определение силовых и кинематических параметров привода

Последовательность соединения элементов привода по кинематической схеме: дв®м®тих пер®ч®р.о.

Силовые и кинематические параметры привода рассчитывают на валах из требуемой (расчетной) мощности двигателя Р_дв и его номинальной частоты вращения п_ном при установившемся режиме.

Расчетная мощность на валу двигателя:

кВт

Расчетная мощность на быстроходном валу:

кВт

Расчетная мощность на червяка:

кВт

Расчетная мощность на рабочего органа сборочного стенда:

кВт

Угловая скорость на валу двигателя:

м/с

Угловая скорость на быстроходном валу редуктора:

 м/с

Угловая скорость червяка сборочного стенда:

 м/с

Угловая скорость на приводном валу рабочего органа стенда:

 м/с

Частота вращения на валу двигателя:

об/мин

Частота вращения на быстроходном валу:

об/мин

Частота вращения червяка сборочного стенда:

 об/мин

Вращающий момент на валу двигателя:

 H*м

Вращающий момент на быстроходном валу:

 Н*м

Вращающий момент червяка сборочного стенда:

 Н*м

Вращающий момент рабочего органа:

 Н*м

Силовые и кинематические параметры привода

Тип двигателя 4АМ100S4У3 Рном = 3 кВт, пном = 1435 об/мин
Параметр	Передача		Параметр	Вал
	закрытая (редуктор)	открытая		двигателя				привод-ной рабочего органа
					быстроходной передачи		червяка
передаточное число u	14,7	2,5	Расчетная мощность P, кВт	2,2	2,07		1,85	1,79
			Угловая скорость w 1/с	150,2	150,2		4,05	4
КПД	0,84	0,95	Частота вращения n, об/мин	1435	1435		39	39
			Вращающий момент Т, Н*м	14,6	14,6		186,75	180,8

.1.5 Выбор материалов зубчатых передач

Определение допускаемых напряжений

. Для закрытой зубчатой цилиндрической передачи

а) Выбираю для колес сталь марки 20Х, твердость ³ 350HB.

б) Механические характеристики стали 20Х: для колеса твердость 300...400 НВ, термообработка - улучшение, цементация и закалка, S_пред = 125 мм.

в) Определяем среднюю твердость зубьев колес:

НВ_ср = (300 + 400)/2 = 350.

Определяем допускаемые контактные напряжения для зубьев колес [s]_Н2 .

а) Рассчитываем коэффициент долговечности K_HL,

Наработка за весь срок службы:

 циклов

Число циклов перемены напряжений N_HO, соответствующее пределу выносливости, находим интерполированием:

 циклов

б) Определяем допускаемое контактное напряжение [s]_Н0 , соответствующее числу циклов перемены напряжений N_HO:

в) Определяем допускаемое контактное напряжение:

Определяем допускаемые напряжения изгиба для зубьев колес [s]_F.

а) Рассчитываем коэффициент долговечности K_FL.

Наработка за весь срок службы:

N = 47069872530 циклов

Число циклов перемены напряжений, соответствующее пределу выносливости, N_F0=4·10⁶ для обоих колес.

Так как N₁ > N_FO1 и N₂ > N_F02, то коэффициенты долговечности

K_FL1 = 1 и K_FL2 = 1.

б) Определяем допускаемое напряжение изгиба, соответствующее числу циклов перемены напряжений N_FO:

в) Определяем допускаемое напряжение изгиба:

Механические характеристики материалов закрытой цилиндрической передачи.

Элемент передачи	Марка стали	Dпред	Термообработка		[s]Н	[s]F
		Sпред		HBср	Н/мм2
Колесо	20Х	200	У	248,5	514,3	255,955

2.1.6 Расчет закрытой цилиндрической зубчатой передачи (косозубой быстроходной)

Проектный расчет

. Определяем главный параметр - межосевое расстояние a_w, мм:

,

где

а) К_а - вспомогательный коэффициент. Для косозубых передач К_а = 43;

б) y_a - b₂/a_w - коэффициент ширины венца колеса, равный 0,3;

в) и - передаточное число косозубой быстроходной передачи u=1

г) Т_Б - вращающий момент на быстроходном валу редуктора;32,26 Н*м т.к. быстроходная ступень раздвоенная, то на каждую из них приходится по 16,13 Н*м

Д) [s]_Н - допускаемое контактное напряжение колеса с менее прочным зубом, 514,3 Н/мм²;

е) К_Нb - коэффициент неравномерности нагрузки по длине зуба. Для

прирабатывающихся зубьев К_Нb = 1.

Полученное значение межосевого расстояния a_w округляем до ближайшего значения из ряда нормальных линейных размеров: a_w = 49 мм.

. Определяем модуль зацепления т, мм:

где

а) К_т - вспомогательный коэффициент. Для косозубых передач К_т = 5,8;

б) d₂ = 2a_w - делительный диаметр колеса

d₂ = 2·49 = 78 мм;

в) b₂ = y_aa_w - ширина венца колеса,

b₂ = 0,3·49 = 14,7 мм; принимаем =15мм

г) [s]_F - допускаемое напряжение изгиба материала колеса с менее прочным зубом, Н/мм²;

Полученное значение модуля m округляем в большую сторону до стандартного из ряда чисел: т = 1 мм.

          3. Определяем угол наклона зубьев b_min для косозубых передач:

. Определяем суммарное число зубьев шестерни и колеса:

Полученное значение z_S округляем в меньшую сторону до целого числа:

. Уточняем действительную величину угла наклона зубьев для косозубых передач: в = arсcos z_Sт/(2a_w) = arсcos 95·1/98 =14,2.

. Определяем число зубьев колеса:

. Определяем фактическое передаточное число u_ф и проверяем его отклонение Dи от заданного и:

Определяем фактическое межосевое расстояние:

. Определяем основные геометрические параметры передачи, мм.

Делительный диаметр колес:

Диаметр вершин зубьев колес:

Диаметр впадин зубьев колес:

Ширина венца колес:

округляем до числа из ряда нормальных линейных размеров

Проверочный расчет

. Проверяем межосевое расстояние:

11. Проверяем пригодность заготовок колес исходя из условий пригодности:

Размер заготовки колеса закрытой передачи:

. Проверяем контактные напряжения s_Н, Н/мм²:

,

где:

а) К - вспомогательный коэффициент. Для косозубых передач К _Ha = 376

б) F_t = 2T_Б ·10 ³/d =2·16,13·10 ³/76,33=422,64 H - окружная сила в зацеплении;

в) К_{H a} - коэффициент, учитывающий распределение нагрузки между зубьями.

К_{H a} = 1,12 так как v = w*d/(2·10 ³) = 40,42·76,33/2000 = 1,54 м/с;

г) K_Hv - коэффициент динамической нагрузки, зависящий от окружной скорости колес и степени точности передачи. K_Hv = 1,07 так как v = 1,54 м/с;

Перегрузка допустимая

. Проверяем напряжения изгиба зубьев колеса s_F , Н/мм²:

,

где:

а) т - модуль зацепления, мм; Ь - ширина зубчатого венца колеса, мм;

Ft - окружная сила в зацеплении, Н;

б) К_Fa - коэффициент, учитывающий распределение нагрузки между зубьями.

К_Fa = 0,91

в) К_Fb - коэффициент неравномерности нагрузки по длине зуба. Для

прирабатывающихся зубьев колес К_Fb = 1;

г) K_Fv - коэффициент динамической нагрузки, зависящий от окружной

скорости колес и степени точности передачи

K_Fv;= 1,08;

д) Y_F - коэффициенты формы зуба шестерни и колеса. Для косозубых

колес определяются в зависимости от эквивалентного числа зубьев

z_v = z /cos³b = 80,5 - Y_F = 3,61

е) Y_b = 1 - b°/140° = 0,903 - коэффициент, учитывающий наклон зуба.

.1.7 Параметры зубчатой цилиндрической передачи, мм

Проектный расчет

Параметр	Значение
Межосевое расстояние aw	49
Модуль зацепления т	1
Угол наклона зубьев b	13,5
Ширина зубчатого венца: Колес b	15
Диаметр делительной окружности: Колес d	76,33
Диаметр окружности вершин: Колес dа	78,33
Диаметр окружности впадин: Колес df	73,93
Число зубьев: колес z	74

Проверочный расчет

Параметр		Допускаемые значения	Расчетные значения	Примечание
Контактные напряжения sН, Н/мм2		514,3	486	1,05% ‹ 5%
	sF2	255,955	89,43	35%

2.1.8 Нагрузки валов

Редукторные валы испытывают два вида деформации - изгиб и кручение. Деформация кручения возникает на валах под действием крутящих моментов, приложенных со стороны двигателя и рабочей машины. Деформация изгиба валов вызывается силами в червячном зацеплении закрытой передачи и консольными силами со стороны открытых передач и муфт.

Силовые

          1. Определение сил в зацеплении быстроходной закрытой цилиндрической косозубой передачи.

Силы:

Окружная:

на колесе

Радиальная:

на колесе

Осевая:

на колесе

2.1.9 Расчет червяка

В проектируемом приводе конструируется червячный редуктор с углом профиля в осевом сечении червяка 2=40˚ . Угол зацепления принят =20˚

На рисунке дана схема сил в зацеплении червячной передачи при различных направлениях наклона витка червяка и вращения двигателя. За точку приложения сил принимают точку зацепления в средней плоскости червяка.

Выбор материала. Определение допускаемых напряжений.

Для червяка выбираю сталь 40Х (45HRC).

Материал зубчатого венца червячного колеса:

Исходя из полученного результата - выбираю материал фторопласт.

Допускаемы напряжения:

Допускаемые контактные напряжения:

,

где ;

;

Допускаемые напряжения изгиба:

;

 

,

где:

Основные параметры передачи:

Принимаем z₂=50, для правильного дальнейшего расчета коэффициента смещения.

Модуль передачи:

Выбираем из стандартного ряда:

Коэффициент диаметра червяка:

Выбираем из стандартного ряда: d=12,5, но поскольку при дальнейших расчетах выяснилось, что |x|>1,0, то принимаем d=16мм;

Коэффициент смещения:

Угол подъема линии витка червяка:

на делительном цилиндре: g=arctg[z₁/d]=7,12˚;

на начальном цилиндре: g_W=arctg[z₁/(d+2x)]=8,5°;

Размеры червяка и переходника :

Начальный диаметр червяка:

         

Делительный диаметр червяка:

Диаметр вершин витков червяка:

Диаметр впадин червяка:

Длина нарезанной части червяка:

Окружная сила червяка:

кН;

Радиальная сила:

Нормальная сила:

Проверка прочности передачи на выносливость и при перегрузках.

cosg_W =0,99;

Расчетное напряжение:

где

Z_s=5350;

K=K_HVxK_Hb, где₂=pхn₂xd₂/60000=0,24м/с;

_HV=1;

_Hb=1+(z₂/(W₃х(1-х))), где

=171;

Х=0,5;

K_Hb=1;

s_H=289,2 Па < [s]_Н;_Н<10% (недогруз) - условие выполняется.

.1.10 Проектный расчет валов

Выбор допускаемых напряжений на кручение

Проектный расчет валов выполняется по напряжениям кручения (как при чистом кручении), т. е. при этом не учитывают напряжения изгиба, концентрации напряжений и переменность напряжений во времени (циклы напряжений). Следовательно для компенсации приближенности этого метода расчета допускаемые напряжения на кручение применяют заниженными: [s]_к= 10...20 Н/мм². При этом меньшие значения [s]_к - для быстроходных валов, большие [s]_к-для тихоходных.

Таким образом [s]_К1 = 10 Н/мм²;

[s]_К2 = 20 Н/мм².

Определение размеров ступеней валов одноступенчатого цилиндрического редуктора.

-я ступень вала (под элемент открытой передачи или муфту).

Быстроходный вал

 

Округляем d₁ по R_a 40 - d₁ = 24 мм.

l₁ = 24 мм., т.к. l₁ =(1,0…1,5) d₁ - под полумуфту

Тихоходный вал

         

Округляем d₁ по дополнительным размерам - d₁ = 65мм.

l₁ = 71 мм.

Т.к. l₁ =(1,0…1,5) d₁ - под полумуфту

-я ступень вала (под уплотнение крышки с отверстием и подшипник).

Быстроходный вал

          d₂ = d₁ +2t = 24+2·2 = 28 мм, округляем до d₂ = 30 мм;

          l₂ = 1,5d₂ =45мм;

Тихоходный вал:

d₂ = d₁ +2t =65+2·3,3=71,6 округляем до d₂ = 70 мм;

l₂ = 1,25d₂ =87,5 мм, округляем до 90мм

-я ступень вала (под шестерню, колесо).

Быстроходный вал

d₃ = d₂ +3,2r =30+3,2·2=36,4 мм, округляем до d₃ = 36 мм

l₃ определяется графически на эскизной компоновке.

Тихоходный вал

d₃ = d₂ +3,2r= 70+3,2·3,5=81,2 мм, округляем до d₃ = 82 мм;

определяется графически на эскизной компоновке.

-я ступень вала (под подшипник).

Быстроходный вал

d₄ = d₂ =30мм;

l₄ = В - для шариковых подшипников,

l₄ = Т - для роликовых конических подшипников

Тихоходный вал d₄ = d₂ = 70мм;

l₄ = В - для шариковых подшипников,

l₄ = Т - для роликовых конических подшипников

Ступень вала и ее параметры.		Быстроходный вал	Тихоходный вал
1-я (под элемент открытой передачи или полумуфту).	d1	24	65
	l1	24	71
2-я (под уплотнение крышки с отверстием и подшипник).	d2	30	70
	l2	45	90
3-я (под шестерня, колесо-коническая, цилиндрическая).	d3	36	82
	l3	конструктивно	конструктивно
4-я (под подшипник).	d4	30	70
	l4
	l5	-	конструктивно

При конструировании валов размеры диаметров и длин ступеней уточняются.

Предварительный выбор подшипников качения

Вал	Тип подшипника	Серия	Угол контакта	Схема установки
быстроходный	Радиальный шариковый однорядный	легкая	a = 26Å	враспор
тихоходный	Радиальный шариковый однорядный	легкая	a = 26Å	враспор

Основные параметры подшипников

Вал	Обозначение	Размеры, мм							a,град	Грузоподъемность, кН		Факторы нагрузки
		d	D	T(В)	b	c	r	r1		Cr	C0r	e	Y	Y0
Б	46310	50	110	27	-	-	3,0	1,5	26	56,3	48,8	-	-	-
Т	7215	75	130	27,5	26	22	2,5	0,8	15	97,6	84,5	0,39	1,55	0,95

Расчетная схема валов редуктора.

Определение реакций в опорах подшипника.

(Тихоходный вал)

Ft2	Fr2	Fа2	Fм		d2	l1	L2	l3
Н					Мм
2311	868	595	9209		305,65	144	82	134

Вертикальная плоскость:

SМ_x1 = 0:

	RВУ =	Fa2·d2/2+Fr2·l1			=
		l1 +l2
	595·152,825+868·144			=955,4H
	144+82

SМ_x3 = 0:

	RAY =	-Fr2·l2+Fa2·d2/2		=
		l1 +l2
	595·152,825 - 868·82			=87,4H
	144+82

Проверка: 955,4-868-87,4=0

Горизонтальная плоскость:

SМ_y1 =0:

RАХ =	Fм·l3 + Ft2·l2	=	9209·134+2311·82	=6298,7 Н
	l1 + l2		144+82

SМ_y3 = 0 :

RВХ =	Fм(l1+l2+l3) - Ft2·l1	=	9209·360 - 2311·144	=13196,7 Н
	l1 + l2		226

Проверка: 9209-13196,7+6298,7-2311=0

Определяем суммарные радиальные реакции:

М_х1 = 0;       М_Y1 = 0;

М_х2 = -R_AY·l₁ =12,585 кН*мм М_Y2 = -R_AX·l₁ =907,012 кН*мм

М_х3 = 0; М_Y4 = 0;

М_х2 = R_BY·l₂ =78,342 кН*мм М_Y3 = F_м·l₃ =1234,006 кН*мм

М_z = F_t2·d₂ /2= 353,187 кН*мм

кН*мм

Определение реакций в опорах подшипника.

(Быстроходный вал)

Ft1	Fr1	Fа1	Fоп		d1	l1	l2	L3
Н				Мм
3738,6	745,5	947,4	870,3		56	17	81	92

 

Вертикальная плоскость:

SМ_x3 = 0 :

RAУ =		Fa1·d1/2-Fr1·(l1 +l2)+Fоп·l3	=
		l2
=	947,4·28 -745,5·98+870,3·92			=414H
	81

SМ_x2 = 0 :

RBY =	Fa1·d1/2-Fr1·l1+ Fоп·(l2 +l3)	=1159,5
	l2

Проверка: 1159,5-414-745,5=0

Горизонтальная плоскость:

          SМ₁ = 0 :

RАХ =	Ft1·(l1 +l2)	=	3738,6·98	=4523,2 Н
	l2		81

          SМ₃ = 0 :    

RВХ =	Ft1·l1	=	3738,6·17	=784,6 Н
	l2		81

Проверка: -4523,2+784,6+3738,6=0

Определяем суммарные радиальные реакции:

М_х1 = F_a1·d₁/2= 26,527 кН*мм М_Y1 = 0 кН*мм

М_х2 = F_a1·d₁/2- F_r1·l₁ =13,853кН*мм М_Y2 = F_t1·l₁ =63,556 кН*мм

М_х3 =-F_оп·l₃ = 80,067 кН*мм М_Y3 = 0 кН*мм

М_z = F_t1·d₁/2 =104,68 кН*мм М_Y4 = 0 кН*мм

 

Проверочный расчет подшипников

Тихоходный вал.

Определяем осевые составляющие радиальной нагрузки R_s1 и R_s2

R_s1 = 0,83eR_r1 =0,83·0,28·314=73

R_s2 = 0,83eR_r2 =0,83·0,28·1615=375

б) Определяем осевые нагрузки подшипников R_а1 и R_а2

R_а1 = R_s1=73_а2 = F_a + R_s1 =5373

1. Определяем пригодность подшипников 7215 тихоходного вала, работающего при спокойной нагрузке. Угловая скорость вала 4,75 1/с. Осевая сила в зацеплении F_а = 595 Н. Реакции в подшипниках

, Характеристика подшипников: C_r = 97,6 кН, C_0r = 84,5 кН.

Х = 0,4; V =1, К_б = 1 - коэффициент безопасности

К_Т = 1 - температурный коэффициент

Требуемая долговечность подшипника L_h = 2032300 ч, Подшипники установлены враспор.

а) Определяем отношение:

R_а/ C_0r =0.007

Получаем что е=0,17; Y=2,4;

б) Определяем отношение:

R_а/v· R_r2 =0.045<e

г) По соотношению R_а/v· R_r2 >e выбираем формулу и определяем эквивалентную динамическую нагрузку наиболее нагруженного подшипника:

R_e = (XVR_r2 + Y R_a)К_б К_Т = (0,4·1·6299+2,4·595)·1·1=3770 Н

д) Рассчитаем динамическую грузоподъемность С_rp и долговечность L_l0h подшипника

Подшипник пригоден.

е) Определяем долговечность подшипника.

Быстроходный вал.

. Определяем пригодность подшипников 46310 быстроходного вала, работающего при спокойной нагрузке. Угловая скорость вала 75,875 1/с. Осевая сила в зацеплении F_а = 947,4 Н. Реакции в подшипниках

, Характеристика подшипников: C_r = 56,3 кН, C_0r = 48,8 кН.

Х = 0,56; V =1, К_б = 1 - коэффициент безопасности

К_Т = 1 - температурный коэффициент

Требуемая долговечность подшипника L_h = 20323 ч, Подшипники установлены враспор.

а) Определяем отношение:

R_а/ C_0r =0.019

Получаем что е=0,205; Y=2,15;

б) Определяем отношение:

R_а/v· R_r1 =0.208>e

г) По соотношению R_а/v· R_r2 >e выбираем формулу и определяем эквивалентную динамическую нагрузку наиболее нагруженного подшипника:

R_e = (XVR_r1 + Y R_a)К_б К_Т = (0,56·1·4542+2,15·947,4)·1·1=4580 Н

д) Рассчитаем динамическую грузоподъемность С_rp и долговечность L_l0h подшипника

Подшипник пригоден.

е) Определяем долговечность подшипника.

Основные размеры и эксплуатационные характеристики подшипников

Вал	Подшипник		Размеры d*D*В, мм	Динамическая грузоподъёмность, Н		Долговечность,ч
	Принят предваритель- но	Выбран Окончательно		Сrp	Cr	L10h	Lh
Б Т	46310 7215	46310 7215	50*110*27 75*130*27,5	90000 59200	31675  42697	20323 20323

Проверочный расчёт валов

Проверочный расчёт валов на прочность выполняют на совместное действие изгиба и кручения. Цель расчёта - определение коэффициентов запаса прочности в опасных сечениях вала и сравнение их с допускаемыми:  

При высокой достоверности расчёта [S]=1,3...1,5

При менее точной расчётной схеме [S]=1,6...2,1

Определение напряжений в опасных сечениях вала:

а) Нормальные напряжения изменяются по симметричному циклу, при котором амплитуда напряжений  равна расчётным напряжениям изгиба

где М - суммарный изгибающий момент в рассматриваемом сечении, Н*м

W_нетто - осевой момент сопротивления сечения вала, мм³

Для определения W_нетто круглого сплошного сечения вала при ступенчатом переходе принимают меньшей из двух диаметров смежных ступеней.

Быстроходный вал:

Сечение 2 d=50мм:

Сечение 3 d=50мм:

Тихоходный вал:

Сечение 2 d=90мм :

Сечение 3 d=75мм :

б) Касательные напряжения изменяются по отнулевому циклу, при котором амплитуда цикла  равна половине расчётных напряжений .

,

где М_к - крутящий момент, Н*м

W_снетто - полярный момент инерции сопротивления сечения вала, мм³.

Для определения W_снетто круглого сплошного сечения вала при ступенчатом переходе принимают меньшей из двух диаметров смежных ступеней.

Быстроходный вал:

Тихоходный вал:

Определение коэффициента концентрации нормальных и касательных напряжений для расчётного сечения вала:

; ;

где К_у и К_ф - эффективные коэффициенты концентрации напряжений. Они зависят от размеров сечения, механических характеристик материала.

К_d - коэффициент влияния абсолютных размеров поперечного сечения.

К_F - коэффициент влияния шероховатости.

К_F - коэффициент влияния поверхностного упрочнения.

Коэффициенты концентрации нормальных напряжений.

Быстроходный вал:

Сечение 2

Сечение 3

Промежуточный вал:

Сечение 2

Сечение 3

Тихоходный вал:

Сечение 2

Сечение 3

.2 Расчет и конструирование двухшпиндельной головки

Материал обрабатываемой детали - чугун с пределом прочности =15 кгс/ммІ и НВ = 170.

Диаметры отверстий 19,35 мм, глубина отверстий 65 мм. Сверла - из быстрорежущей стали Р6М5. Принимаем стойкость сверл Т = 60 мин машинного времени.

Головка проектируется на радиально сверлильный станок модели 2М57.

Основные паспортные данные станка

Мощность электродвигателя, кВт 7,5

Максимальное усилие подачи, МН 32

Число оборотов шпинделя, об/мин 12,5-1600

Подачи, мм/об 0,063-3,15

.2.1 Выбор режима сверления

Пользуясь формулами и нормативными таблицами режимов резания при сверлении, находим значения подачи и скорости резания с учетом стойкости Т = 60 мин:

Находим скорость резания для сверла Æ19,35 мм

,

,

,

где:

 - коэффициент на обрабатываемый материал;

 - коэффициент на инструментальный материал;

 - коэффициент, учитывающий глубину сверления.

,

,

 м/мин.

= 0,5 мм/об.

Число оборотов сверл:

,

 об/мин

При передаточном отношении фактическое число оборотов центрального шпинделя определяется из зависимости:

 об/мин.

Исходя из паспортных данных станка для центрального шпинделя принимаем:

об/мин;

Тогда минутная подача будет:

=∙,

мм/мин.

После поправки фактическое число оборотов сверл равно:

 об/мин.

.2.2 Определение осевой силы резания, крутящего момента, мощности, потребной на сверление

Крутящий момент найдем по формуле:

,

,

,

 Н∙м.

Осевую силу резания найдем по формуле:

,

 Н.

Мощность, потребную на сверление найдем по формуле:

,

 кВт.

При одновременной работе двумя сверлами потребуется:

При к. п. д. станка вместе с головкой з = 0,7, потребная мощность электродвигателя будет:

 кВт.

Из сопоставления с паспортной мощностью электродвигателя (7,5 кВт) делаем вывод, что мощность электродвигателя достаточна.

.2.3 Выбор кинематической схемы головки

На основании изучения данных об обрабатываемой детали и станке принята следующая кинематическая схема (разрез А - А на рис.1):

) вращение всех шпинделей правое, что потребовало привод крайних шпинделей осуществлять с помощью двух паразитных шестерен;

) расстояния между осями шпинделей позволили разместить все зубчатые колеса в один ярус;

) каждое зубчатое колесо располагается между двумя опорами (радиальные подшипники).

.2.4 Определение размеров валиков, шпинделей и зубчатых колес

Центральный ведущий валик является наиболее нагруженным. Поэтому при определении модуля зацепления всех зубчатых колес головки берется нагрузка, приходящаяся на зуб шестерни, установленной на этом валике. Диаметр ведущего валика (в данном случае центрального шпинделя) находится по величине крутящего момента, передаваемого в процессе сверления, находим по формуле:

,

где:  - диаметр центрального шпинделя в см;

 - допускаемое напряжение кручения в кгс/смІ;

 - крутящий момент в кгс∙см;

 кгс∙см.

При материале сталь 45  = 1500 кгс/смІ.

 мм

Так как соединения зубчатого колеса с ведущим шпинделем осуществляется при помощи двух сегментных шпонок, расчетный диаметр необходимо увеличить на удвоенную глубину шпоночного паза. Тогда:

 мм,

где:

 - глубина шпоночного паза в мм.

В конструкции принят  = 18 мм.

Диаметр  в направляющей (хвостовой) части рабочих шпинделей определяется в зависимости от диаметра сверла d по таблице или выбирается по упорному подшипнику на шпинделе.

Диаметры крайних шпинделей приняты равными 40 мм.

Модуль ведомой шестерни выбираем равным 3.

Диаметр  делительной окружности наименьшего зубчатого колеса рабочего шпинделя определяется по формуле:

,

где:

 - глубина шпоночного паза в мм;

 - модуль зацепления в мм.

 мм.

Ширина зубчатых колес берется равной 10 модуля.

Диаметры промежуточных валиков (осей) под паразитные шестерни принимаем равными диаметру  рабочих шпинделей.

.2.5 Подбор подшипников

Выбираю подшипники радиальные шариковые однорядные 7000806 ГОСТ 8338-75 4 шт. и 7000807 ГОСТ 8338-75 2 шт; подшипники упорные шариковые однорядные 8207 ГОСТ 7872-89 2 шт. и 8209 ГОСТ 7872-89 1 шт.

2.2.6 Проверочный расчет

Проверочный расчет на прочность производят обычно лишь для наиболее нагруженных деталей - зубчатых колес, подшипников; проверку прочности шпинделей, валиков и других элементов конструкции выполняют только в случае особо неблагоприятного распределения нагрузки.

Прочность зубьев колес может быть проверена по величине действующих контактных напряжений в поверхностном слое зубьев и напряжений изгиба у основания зубьев, которые должны быть меньше соответствующих допускаемых напряжений. Можно эту проверку осуществить косвенным путем, вычислив по допускаемым напряжениям и заданным условиям работы величину модуля и сравнив ее с принятой в расчете величиной модуля. Для косвенной проверки используем формулы:

а) исходя из усталости поверхностного слоя металла зубьев

;

б) исходя из прочности зуба на изгиб

.

В этих формулах

z - число зубьев колеса;

i - передаточное отношение (отношение числа зубьев большего колеса к числу зубьев меньшего колеса);

ш - отношение ширины колеса (длины зуба) к модулю; ш = 8ч12;

 - допускаемое напряжение смятия (контактное напряжение) в кгс/ммІ;

 и  - коэффициенты долговечности по контактным напряжениям и напряжениям изгиба. При более или менее постоянной нагрузке на колеса эти коэффициенты могут быть приняты равными единице (за исключением закаленных колес);

y - Коэффициент формы зуба;

 - допускаемое напряжение изгиба в кгс/ммІ;

 - коэффициент скорости, который может быть подсчитан по формуле Барта:

,

где:

 - окружная скорость на колесе в м/с.

Пользуясь полученными ранее данными и вспомогательными таблицами, находим модуль для зубчатой пары колесо рабочего шпинделя головки - паразитное колесо.

При ; ш = 12; z = 24 (число зубьев меньшего колеса);  = 85 кгс/ммІ; N = 0,029 л.с.; n = 400 об/мин;  = 1;  = 0,9; у = 0,102;  = 18 кгс/ ммІ.

 мм;

 мм.

Таким образом, выбранный модуль m=3 удовлетворяет требованиям и по контактным напряжениям и по напряжениям изгиба.

Проверочный расчет подшипников качения выполняем по формуле:

,

где:  - условная нагрузка подшипника в кгс;

 - число оборотов вала в минуту;

 - долговечность подшипника в часах;

 - коэффициент работоспособности подшипника, зависящий от конструкции, размера и качества материала подшипника.

Расчет сводится к определению одного из параметров, входящих в формулу по двум заданным.

Проверке необходимо подвергнуть лишь упорные подшипники рабочих шпинделей, так как радиальные подшипники подбирались из конструктивных соображений в зависимости от размеров упорных подшипников и по своей работоспособности значительно превосходят подшипники, требующиеся по условиям работы в данной головке.

Шпиндели оснащены упорными подшипниками № 8207 (ГОСТ 7872-89) с коэффициентов работоспособности С = 35100. Условная нагрузка на упорный подшипник определяется по формуле:

,

 кгс.

Подставляя значения C, Q, n в формулу, находим

,

 ч.

Для изготовления деталей головок применяем качественную углеродистую сталь марки 35.

Рабочие шпиндели выполняем из стали марки 45.

Для зубчатых колес применяем сталь20Х.

Корпус выполняем из серого чугуна СЧ12-28.

.3 Стенд для сборки и испытания гидроцилиндров

Стенд предназначен для сборки и гидравлического испытания силовых гидроцилиндров строительно-дорожных машин.

.3.1 Технические характеристики

Наименование показателей	Норма
Максимальная длина хода штока собираемого и испытываемого гидроцилиндра, мм	1300
Диаметры собираемых и испытываемых гидроцилиндров	30 - 200
Давление опрессовки испытываемых гидроцилиндров, кгс/смІ	100-417
Номинальное давление в гидросистеме стенда, МПа	16
Максимальное давление, МПа	32
Вместимость гидробака, л	230
Поток рабочей жидкости, л/мин	21 - 79
Тонкость фильтрации, мкм	Не более 40
Тип рабочей жидкости - масло МГЕ 4GВ ТУ 38001347-83 Заменитель: масло АУП ТУ 38.101719-78 масло МГ-30 ТУ 38.1.01.50.70 масло И-30А ГОСТ 20799-75
Вязкость рабочей жидкости при 50°С, сст	27-33
Мощность электродвигателя, кВт	30
Напряжение в сети, В	380
Частота тока, Гц	50
Габариты стенда, мм длина ширина высота	7500 1920 2100
Масса стенда, кг	Не более 4000

2.3.2 Устройство и принцип работы

Стенд представляет собой гидравлическую установку в состав которой входят:

. сварная рама;

. гидроцилиндр перемещения каретки;

. гидроцилиндр перемещения гайковерта;

. две центрирующие опоры;

. опора штоковая;

. мультипликатор для опрессовки гидроцилиндров;

. насос для откачки переливов и утечек;

. гидрораспределитель управления;

. защитный экран;

. запорная, регулирующая и измерительная аппаратура.

.3.3 Сборка и испытание гидроцилиндра

Подготовка

. Подготовить детали и узлы к сборке по технологии

. Контроль

Контрольная

. Предъявить комплектующие представителю БТК

. Проверить наличие и правильность заполнения сопроводительной документации.

. Проверить наличие клейм БТК о годности комплектующих.

. Проверить правильность маркировки комплектующих.

. Проверить отсутствие механических повреждений и коррозии.

. Проверить наличие полной доработки по чертежам и извещениям.

. Проверить визуально отсутствие забоин, следов загрязнений, коррозии, повреждений у подшипников.

Проверка собираемости

. Смазать маслом ВМГЗ перед сборкой сопрягаемые поверхности узлов и деталей.

. Подготовить приспособление для сборочных работ, раскрепить наметки приспособлений. Установить краном на ложемент шток затем гильзу, закрепить.

. Установить на шток крышку сквозную, снять крышку сквозную,

. Установить крышку сквозную посадочное отверстие гильзы, до упора в буртик крышки сквозной.

. Соединить крышку сквозную с гильзой с помощью гайки.

. Свинтить гайку, достать крышку сквозную из гильзы.

. Установить на 14h9 штока поршень, снять поршень со штока. Установить на 241D11 гильзы траверсу, дослать до упора, снять траверсу.

. Установить поршень в посадочное отверстие гильзы, прогнать поршень по всей длине посадочного отверстия гильзы. Достать поршень из гильзы, перемещение поршня производить с помощью лебедки приспособления.

. Проверить узлы и детали на отсутствие заусенцев и задоров, при необходимости зачистить заусенцы и задиры.

. Контроль

Подготовка

. Подготовить детали и узлы к сборке по технологии

. Контроль

Сборка

. Смазать маслом ВМГЗ непосредственно перед сборкой сопрягаемые поверхности деталей внутреннего набора и резинотехнического изделия. Смазать смазкой циатим-201 резьбовые поверхности деталей, смазку не наносить на первые две-три нитки попадание смазки во внутренние полости цилиндра не допускается, снять непосредственно перед установкой в сборку с устанавливаемых и комплектующих транспортные заглушки.

. Установить краном на ложементы приспособления шток, затем гильзу, закрепить гильзу наметками приспособления.

. Установить краном крышку сквозную на стол для сборки.

установить в наружные канавки крышки сквозной кольца скручивание кольца не допускается.

. Установить в канавки по внутреннему диаметру крышки сквозной кольцо, кольцо, манжету, кольцо, грязесъемник, обжать.

. Установить крышку сквозную в сборе на шток с помощью приспособления.

установить в канавку на 140h9 штока кольцо, скручивание не допускается.

. Навинтить Рым-гайку на резьбу штока.

. Сцентрировать визуально по осевой шток с гильзой,

завести шток в сборе в гильзу с помощью лебедки приспособления, обеспечить соосность штока и гильзы.

. Дослать крышку сквозную на штоке до упора буртика в торец гильзы.

. Нагреть непосредственно перед установкой фторопластовые кольца для чего поместить кольца в термошкаф, нагреть до температуры 155 - 180С, выдержать 15 - 20 мин, вынуть из шкафа и, не давая остыть, быстро посадить в канавку.

. Установить на поршень в канавки по наружному диаметру кольца.

. Установить на посадочный ф140h9 штока поршень в сборе закрепить поршень гайкой. Момент затяжки гайки 1400 НМ

. Установить в канавку гильзы кольцо

. Установить в канавки по наружному диаметру крышки не допускать скручивания колец, кольца перед установкой нагреть.

. Установить крышку в сборе в отверстие ф220H9 гильзы до упора в буртик крышки

. Поджать и закрепить крышку сквозную в гильзе стопорение производить после испытаний.

. Установить клапан на установочную плоскость гильзы. Закрепить клапан болтами.

. Навинтить гайки установочные одну на угольник вторую на тройник.

. Установит детали по кольцу на переходники.

. Установить ввертные детали в сборе с уплотнениями, а посадочные резьбовые отверстия.

. Установить на угольник трубопровода 2 кольца, скручивание колец не допускается

. Подсоединить рукава высокого давления и трубопровод к ввёртным деталям сборки с помощью накидных гаек

. Установку скобы производить после гидроиспытаний.

Маркирование

. Маркировать на сборочной единице шифр изделия, порядковый номер.

. Контроль

Контрольная

. Проверить сборочную единицу на соответствие по чертежу.

. Проверить сборочную единицу на отсутствие повреждений.

. Проверить правильность маркировки на сборочной единице.

. Проверить наличие отметки о проведении операций в сопроводительной документации.

. Проверить установку и крепление траверсы.

. Проверить установку гаек.

. Проверить установку крышки и гаек.

. Проверить установку и крепление ввертных элементов

. Проверить затяжку ввертных элементов.

. Проверить установку клапана.

. Проверить установку трубопроводов и рукавов высокого давления, проверить затяжку накидных гаек.

. Проверить наличие отметок в тех документации о затяжке гаек

. Сделать отметку в сопроводительной документации.

Разметка

. Разметить цилиндр по наружному диаметру по двум взаимно-перпендикулярным плоскостям, через каждые 200 мм длинны.

. Произвести замеры диаметров по размеченным точкам.

. Раскрепить сборочную единицу в ложементах сборочного приспособления

. Контроль.

Подготовка

. Проверить наличие технической документации.

. Подготовить стенд.

. Предъявить БТК свидетельство о чистоте масла в баке стенда

. Подготовить испытательную оснастку, инструмент. Проверить наличие клейм годности.

. Снять транспортные заглушки.

. Промыть соединительные элементы оснастки и проверяемой сборочной единицы бензином.

. Смазать непосредственно перед подсоединением сопрягаемые поверхности соединительных элементов сборочной единицы и оснастки маслом ВМГЗ.

. Контроль.

Испытания гидравлические на прочность.

. Установить гидроцилиндр краном

. Подсоединить сборочную единицу рукавами к трубопроводам стенда.

. Трубопровод подходящий к отверстию А - поршневая полость, к отверстию В - штоковая полость.

. Заполнить сборочную единицу рабочей жидкостью, для чего: включить гидростанцию и насосный агрегат, нажав кнопку пуск.

          5. Испытать гидроцилиндр на прочность подачей давления 35МПа в поршневую полость на 3 мин.

. контроль

Контроль остаточных деформаций

. Установить

. Провести замеры наружного диаметра по размеченным точкам в двух взаимно-перпендикулярных плоскостях через каждые 200 мм длинны для контроля остаточных деформаций.

. Остаточные деформации не допускаются. Разность в размерах до и после испытаний в пределах 0,02 считать погрешностью измерения. Результаты замеров записать в паспорт.

. контроль

Испытания гидравлические на продольную устойчивость.

. Сборочная единица установлена на стенде аналогично предыдущей операции, шток выдвинут до упора

нажать шток назад подвести шток к отметке L=5430 мм, нажать кнопку стоп, зафиксировать шток на заданном размере чекой стенда.

. Произвести замер изгиба штока до нагрузки приложив проверочную линейку к штоку в вертикальной и горизонтальной плоскости в трёх зонах согласно паспорта. Определяя прогиб щупом, точки пометить мелом закрыть крышку стенда переключатель «выбор давления» переключить в положение 40 МПа.

. Нажать кнопку шток вперед по манометру убедится о наличии давления 40 МПа, выдержать в течение трех мин нажать кнопку стоп, снизить давление до нуля.

. Установить переключатель в положение 12 МПа

. Открыть крышку.

. После падения давления в манометре до нуля, приложить линейку к штоку гидроцилиндра в вертикальной и горизонтальных плоскостях в трёх зонах. Замерить изгиб. Сравнить данные замера с замерами до испытаний, изгиб штока не допускается, остаточные деформации не допускаются

. Открепить шток, достать фиксирующую чеку, нажать кнопку шток вперед выдвинуть шток до упора. Нажать кнопку «стоп» перемещения штока.

. Контроль.

Испытания гидравлические на герметичность.

. Гидростанция и насосный агрегат включены в предыдущей операции, шток выдвинут до упора, крышка открыта.

. Установить переключатель «выбор давления» а положение 12МПа, вентили BH4. BH5 открыть, Установить на пульте управления тумблер «испытание гидроцилиндра» в положение «работа».

. Нажать кнопку «шток назад», полностью задвинуть шток нажать кнопку «стоп» перемещения штока.

. Нажать кнопку «шток вперёд», полностью выдвинуть шток.

. Повторить переходы 2 - 3 раза. Шток оставить выдвинутым. Движения штока должны быть плавными без рывков и заеданий.

. Нажать кнопку «шток вперёд», на манометре МНЗ показание должно быть 30 МПа выдержать в течение 5 минут. Проверить герметичность при выдвинутом штоке, потение наружных поверхностей, утечки жидкости по уплотняемым поверхностям и через сварные швы не допускается. Допускается вынос пленки жидкости на поверхности штока без каплеобразования.

. Нажать кнопку «стоп» перемещения штока, снизив давление до нуля.

. Нажать кнопку «шток назад», задвинуть шток до упора.

. При показании на мономере МНЗ 300 КГС/см выдержать 5 минут. Проверить герметичность при выдвинутом штоке, выполнив требования перехода 6.

. Нажать кнопку «стоп» снизить давление до нуля.

. контроль.

Испытания гидравлические на внутренние утечки

. Гидростанция и насосный агрегат включены в предыдущей операции, переключатель «выбор давления» установлен в положение 30МПа, конец штока испытываемого цилиндра соединён с замком стенда. Шток находится в крайнем вдвинутом положении.

. Нажать кнопку «шток вперед» довести до отметки 3030мм (левое крайнее положение) и закрепить замок относительно скалок стенда, вставив чеки в пазы замка. Нажать кнопку «стоп» перемещения.

. Нажать кнопку «шток вперёд», при показании на мономере МН1 давления 30 кгс/см закрыть вентиль ВН4.

. Гидростанция и насосный агрегат выключить, выдержать в течении 5 минут. Наличие утечек определять по падения давления по манометру МН1. утечка жидкости из рукава не более 1 СМЗ/мин. Открепить замок относительно скалок стенда.

. Открыть вентиль ВН4. включить гидростанцию нажав кнопку «пуск».

. Нажать кнопку «шток вперёд», довести шток до отметки 4230 (среднее положение) и закрепить, вставив чеки в пазы замка. Нажать кнопку «стоп» перемещения штока.

          7. Нажать кнопку «шток вперёд», при показании на мономере МН1 давления 30 кгс/см закрыть вентиль ВН4.

. Выключить гидростанцию и насосный агрегат, выдержать в течении 5 мин. Наличие утечек определять по падения давления по манометру МН1. утечка жидкости из рукава не более 1 СМЗ/мин.

. Проверить отсутствие утечек из клапана при отсоединенном от клапана рукаве «А» а одном из положений поршня.

. Открепить замок относительно скалок стенда, открыть вентиль ВН4. гидростанцию нажав кнопку «пуск».

. Нажать кнопку «шток вперёд», произвести проверку аналогично переходов 7,8.

. Открепить замок относительно скалок стенда, достать чеки из пазов.

. Контроль.

Испытания гидравлические на функционирование

. Гидростанция и насосный агрегат включены в предыдущей операции, переключатель «выбор давления» в положение 30 МПа шток находится в выдвинутом положении.

. Нажать кнопку «шток назад» и полностью задвинуть шток, при этом давление по манометру МН2 не более 160 КГС/см.

. Повторить перемещение штока по всей длине в обе стороны не менее трех циклов. Перемещение должно быть плавным без рывков и заеданий. Допускается вынос масленой пленки на поверхность штока без каплеобразования.

. Оставить шток во вдвинутом положении, нажать кнопку «стоп» перемещения штока.

. Открепить шток из проушины подвижной траверсы, достать ось.

. Закрыть вентили ВН4, ВН5. Выключить гидростанцию и насосный агрегат.

. Отсоединить рукава высокого давления, установить транспортировочные заглушки.

. Открепить гидроцилиндр и снять его со стенда.

. Выключить гидростанцию, переключатель «выбор давления» в положении 12 МПа. Нажать кнопку «опускание». Закрыть крышку стенда.

. Выключить гидростанцию и насосный агрегат на электрошкафу. Выключить автоматический выключатель.

. Поставить на сборочной единице клеймы, заполнить документацию.

. Транспортировать сборку в подготовительное отделение. Уложить на стеллаж.

. Контроль.

Разборка (Операцию выполнять при неудовлетворительных результатах испытаний)

. Открепить сборку от стенда и транспортировать краном на сборочный участок.

. Разобрать сборку, выполнив в обратном порядке операцию сборки. Устранить причину дефекта.

. Собрать сборочную единицу повторив операцию сборки.

. Контроль.

Испытания гидравлические повторные

Испытания гидравлические на прочность.

. Установить гидроцилиндр краном

. Подсоединить сборочную единицу рукавами к трубопроводам стенда. Трубопровод подходящий к отверстию А - поршневая полость, к отверстию В - штоковая полость.

. Заполнить сборочную единицу рабочей жидкостью, для чего: включить гидростанцию и насосный агрегат, нажав кнопку пуск.

. Испытать гидроцилиндр на прочность подачей давления 35МПа в поршневую полость на 3 мин.

. контроль

Контроль остаточных деформаций

. Установить

. Провести замеры наружного диаметра по размеченным точкам в двух взаимно-перпендикулярных плоскостях через каждые 200 мм длинны для контроля остаточных деформаций.

. Остаточные деформации не допускаются. Разность в размерах до и после испытаний в пределах 0,02 считать погрешностью измерения.

. Результаты замеров записать в паспорт.

          5. контроль

Испытания гидравлические на продольную устойчивость

. Сборочная единица установлена на стенде аналогично предыдущей операции, шток выдвинут до упора

. нажать шток назад подвести шток к отметке L=5430 мм, нажать кнопку стоп, зафиксировать шток на заданном размере чекой стенда.

. Произвести замер изгиба штока до нагрузки приложив проверочную линейку к штоку в вертикальной и горизонтальной плоскости в трёх зонах согласно паспорта. Определяя прогиб щупом, точки пометить мелом

. закрыть крышку стенда переключатель «выбор давления» переключить в положение 40 МПа.

. Нажать кнопку шток вперед по манометру убедится о наличии давления 40 МПа, выдержать в течении трех мин нажать кнопку стоп, снизить давление до нуля.

. Установить переключатель а положение 12 МПа

. Открыть крышку.

. После падения давления в манометре до нуля, приложить линейку к штоку гидроцилиндра в вертикальной и горизонтальных плоскостях в трёх зонах. Замерить изгиб. Сравнить данные замера с замерами до испытаний, изгиб штока не допускается, остаточные деформации не допускаются

. Открепить шток, достать фиксирующую чеку, нажать кнопку шток вперед выдвинуть шток до упора. Нажать кнопку «стоп» перемещения штока.

. Контроль.

Испытания гидравлические на герметичность

. Гидростанция и насосный агрегат включены в предыдущей операции, шток выдвинут до упора, крышка открыта.

. Установить переключатель «выбор давления» а положение 12МПа, вентили BH4. BH5 открыть, Установить на пульте управления тумблер «испытание гидроцилиндра» в положение «работа».

. Нажать кнопку «шток назад», полностью задвинуть шток нажать кнопку «стоп» перемещения штока.

. Нажать кнопку «шток вперёд», полностью выдвинуть шток.

. Повторить переходы 2 - 3 раза. Шток оставить выдвинутым. Движения щтока должны быть плавными без рывков и заеданий.

. Нажать кнопку «шток вперёд», на мономере МНЗ показание должно быть 30 МПа выдержать в течении 5 минут. Проверить герметичность при выдвинутом штоке, потение наружных поверхностей, утечки жидкости по уплотняемым поверхностям и через сварные швы не допускается. Допускается вынос пленки жидкости на поверхности штока без каплеобразования.

. Нажать кнопку «стоп» перемещения штока, снизив давление до нуля.

. Нажать кнопку «шток назад», задвинуть шток до упора.

. При показании на мономере МНЗ 300 КГС/см выдержать 5 минут. Проверить герметичность, при выдвинутом штоке выполнив требования перехода 6.

. Нажать кнопку «стоп» снизить давление до нуля.

. контроль.

Испытания гидравлические на внутренние утечки

. Гидростанция и насосный агрегат включены в предыдущей операции, переключатель «выбор давления» установлен в положение 30МПа, конец штока испытываемого цилиндра соединён с замком стенда. Шток находится в крайнем вдвинутом положении.

. Нажать кнопку «шток вперед» довести до отметки 3030мм (левое крайнее положение) и закрепить замок относительно скалок стенда, вставив чеки в пазы замка. Нажать кнопку «стоп» перемещения.

. Нажать кнопку «шток вперёд», при показании на мономере МН1 давления 30 кгс/см закрыть вентиль ВН4.

. Гидростанция и насосный агрегат выключить, выдержать в течении 5 минут. Наличие утечек определять по падения давления по манометру МН1. утечка жидкости из рукава не более 1 СМЗ/мин. Открепить замок относительно скалок стенда.

. Открыть вентиль ВН4. включить гидростанцию нажав кнопку «пуск».

. Нажать кнопку «шток вперёд», довести шток до отметки 4230 (среднее положение) и закрепить вставив чеки в пазы замка. Нажать кнопку «стоп» перемещения штока.

. Нажать кнопку «шток вперёд», при показании на мономере МН1 давления 30 кгс/см закрыть вентиль ВН4.

. Выключить гидростанцию и насосный агрегат, выдержать в течении 5 мин. Наличие утечек определять по падения давления по манометру МН1. утечка жидкости из рукава не более 1 СМЗ/мин.

. Проверить отсутствие утечек из клапана при отсоединенном от клапана рукаве «А» а одном из положений поршня.

. Открепить замок относительно скалок стенда, открыть вентиль ВН4. гидростанцию нажав кнопку «пуск».

. Нажать кнопку «шток вперёд», произвести проверку аналогично переходов 7,8.

. Открепить замок относительно скалок стенда, достать чеки из пазов.

. Контроль.

Испытания гидравлические на функционирование

. Гидростанция и насосный агрегат включены в предыдущей опрации, переключатель «выбор давления» в положение 30 МПа шток находится в выдвинутом положении.

. Открыть вентили ВН4 и ВН5 установить на пульте «испытание цилиндра» в положение «работа».

. Нажать кнопку «шток назад» и полностью задвинуть шток, при этом давление по манометру МН2 не более 160 КГС/см.

. Повторить перемещение штока по всей длине в обе стороны не менее трех циклов. Перемещение должно быть плавным без рывков и заеданий. Допускается вынос масленой пленки на поверхность штока без каплеобразования.

. Оставить шток во вдвинутом положении, нажать кнопку «стоп» перемещения штока.

. Открепить шток из проушины подвижной траверсы, достать ось.

. Закрыть вентили ВН4, ВН5. Выключить гидростанцию и насосный агрегат.

. Отсоединить рукава высокого давления, установить транспортировочные заглушки.

. Открепить гидроцилиндр и снять его со стенда.

. Выключить гидростанцию, переключатель «выбор давления» в положении 12 МПа. Нажать кнопку «опускание». Закрыть крышку стенда.

. Выключить гидростанцию и насосный агрегат на электрошкафу. Выключить автоматический выключатель.

. Поставить на сборочной единице клеймы, заполнить документацию.

. Транспортировать сборку в подготовительное отделение. Уложить на стеллаж.

. Контроль.

Слесарная

. Подтянуть гайки после испытаний, Сверлить по технологическим отверстиям в гайках шесть отверстий 6,7 на глубину 5 с засверловкой в гильзе под углом 90 на глубину 4мм.

. Нарезать резьбу М8 в шести отверстиях. Убрать стружку

. Ввинтить шесть винтов в нарезные отверстия

. Кернить с торца резьбы отверстия винтов в трёх точках.

. Контроль.

. Установить сборку на стол сварщика краном.

. Зачистить места под сварку от загрязнений, смазки на ширине 20 мм от торца детали.

Сборочно-сварочная

. Кантовать сборку краном.

. Крепить обратный провод вблизи места сварки.

. Установить скобу в шлицу Гайки с подгонкой, поджать к траверсе и прихватить на 2 эл. Прихватки.

. Зачистить эл. Прихватки от шлака.

. Приварить скобу к траверсе швом. Убрать обратный провод

. Клеймить клеймом сварщика.

. Зачистить сварной шов от окисной пленки, наплывов, неровностей металла.

Контрольная

. Проверить правильность сборки согласно чертежу.

. Проверить качество сварочного шва

. Проверить размер катета сварочного шва.

. Клеймить годную сборку.

Сборка

. Проверить фактические размеры 130 N7/n6 штока и подшипника

. Проверить у подшипника вращение внутреннего кольца относительно наружного.

. Смазать подшипник и отверстие в проушине солидолом

. Установить в канавку проушины штока кольцо

. Установить в отверстие проушины подшипник, при этом паз на наружном кольце и цилиндрический поясок на сфере внутреннего кольца подшипника установить перпендикулярно продольной оси штока

. Установить с другой стороны подшипника кольцо.

. Ввернуть в проушину маслёнку

. Контроль.

Упаковывание

. Обернуть парафинированной бумагой оси траверсы и проушину штока, обвязать шпагатом.

Окрашивание

. Подготовить сборочную единицу к покрытию., промаслить поверхности «М» и «Н».

. Покрыть поверхности сборочной единицы грунтовкой, эмалью золотисто-желтой, кроме поверхностей «М» и «Н», подшипника, рукавов, масленку покрыть эмалью красной.

. Контроль.

Контрольная

. Проверить сборку на соответствие чертежу.

. Проверить правильность заполнения сопроводительной документации.

. Проверить качество окрашивания.

Упаковывание

. Обернуть парафинированной бумагой оси и проушину штока, обвязать шпагатом.

. Транспортировать краном сборку на место складирования.

. Контроль.

3. Экономическая часть

.1 Введение

Реализация данного проекта предполагает большие финансовые вложения (инвестиции) в капитальное строительство, оборудование и инфраструктуру. Поэтому в экономической части дипломного проекта необходимо обосновать целесообразность реализации предлагаемого инвестиционного проекта.

Реализация данного проекта имеет технологическую, организационную, социальную целесообразность внедрения предлагаемого проектного варианта, так как в настоящее время существует большая потребность в предприятиях по капитальному ремонту узлов строительно-дорожных машин. Но объективную картину преимуществ и недостатков может дать только экономический анализ, который осуществляется путём расчёта экономической эффективности инвестиций реализации проекта.

Экономический анализ эффективности инвестиций проведём с помощью статических методов, основанных на учётных оценках и с помощью динамических методов, с учётом дисконтированных доходов и затрат, учитывающих временную ценность денег.

.2 Расчёт общего объёма инвестиций

Для приближённых расчётов общий объём инвестиций в строительство нового участка можно определить по формуле:

К = Кз.с + Коб ^. Кд.об ^. Км.об,

где Кз.с - капитальные затраты на строительство цеха, которые можно определить по стоимости 1 м³ объёма пролётной части корпуса здания цеха. Принимаем, что 1 м³ объёма основной части корпуса стоит 5000 руб. (в т.ч. НДС), тогда при высоте 7 метров и площади цеха 765 м²:

Кз.с = 765 ^.7 ^. 5000 = 26775000 руб

Коб - затраты на оборудование. Определяем по оптовой цене заводов изготовителей (в т.ч. НДС) (см. таблицу 1); Кд.об - коэффициент, учитывающий затраты на доставку оборудования. Кд.об = 1,07; Км.об - коэффициент, учитывающий затраты на монтаж оборудования. Км.об = 1,15.

Таблица 1. Капитальные вложения в оборудование (Коб)

№	Наименование оборудования	Кол-во, шт.	Модель	Стоимость, тыс. руб.	Мощность, кВт
1.	Токарный	3	PT650	2400	165
2.	Токарно-винторезный	3	6Т10	1200	26
3.	Стеллаж	3		50
4.	Радиально-сверлильный	3	2Р58	3600	21
5.	Горизонтально-расточной	4	РТ403	2300	50
6.	Горизонтально-расточной	2	2А63	1500	14
7.	Вертикально-хонинговальный	4	ОС7480	800	62
8.	Вертикально-фрейзерный	3	6Т10	2000	12
9.	Верстак	4		50
10.	Ящик	4		20
11.	Гайковерт	4		80
12.	Сварочный аппарат	4		500
13.	Испытательный стенд	2		2400	10
14	Мостовой кран	1		400	25
ИТОГО:				17300	385

Общий объём инвестиций К равен:

К = Кз.с + Коб ^. Кд.об ^. Км.об = 26775000 + 17300000 ^. 1,07 ^. 1,15 =48062650 руб.

Годовую амортизацию А основных средств ОС рассчитываем укрупнено по формуле:

А = ОСз.с /25 + ОСоб/7 ,

где ОСз.с = Кз.с / 1,18 - балансовая стоимость зданий и сооружений без НДС, руб.

ОСз.с = 26775000/1,18 =22690678 руб.;

ОСоб = Коб ^. Кд.об ^. Км.об / 1,18 - балансовая стоимость оборудования без НДС, руб.

ОСоб = 21287650 /1,18 = 18040381 руб.

ОС = ОСз.с + ОСоб = 22690678 + 18040381 = 40731059 руб.

Годовая амортизация основных средств равна:

А =22690678/25 + 18040381/7 = 907627 + 2577197 = 3484824 руб.

.3 Расчёт денежных притоков (доходов)

Для целей дипломного проектирования принимаем: 1) строительство объекта осуществляется в течение года (нулевой год); 2) начало поступления дохода - первый месяц первого года реализации проекта; 3) предприятие сразу выходит на проектную мощность; 4) годовой объём выпускаемой продукции Пг = 700 ед.прод/год; 5) горизонт расчёта - 5 лет.

Рассчитываем денежные притоки ДП инвестиционного проекта в первый, во второй и в последующие годы.

Для нулевого года:

ДП = 0 .

Для первого года:

ДП = Пг ^. Ц + НДСк.

Для последующих годов:

ДП = Пг ^. Ц ^. Ки ^{(t - 1)},

где Ц - цена за гидроцилиндр (с НДС), руб. Ц = 100000 руб. НДСк = (0,18 ^. К)/ 1,18 - это налог на добавленную стоимость (НДС), который возмещается из бюджета после сдачи объекта в эксплуатацию с суммы инвестиций в проект, руб.

НДСк = (0,18 ^. К) / 1,18 = (0,18 ^. 48062650) / 1,18 = 7331591 руб.;

Ки - коэффициент, учитывающий увеличение цены реализованной продукции в последующие годы из-за инфляции. Ки = (1 + I), где I - среднегодовая инфляция. Принимаем; t - год расчёта.

Ки = (1 + 0,085) = 1,085

) Для первого года:

ДП = Пг ^. Ц + НДСк = 700^. 100000 + 7331591 = 77331591 руб.

) Для второго года:

ДП = Пг ^. Ц ^. Ки ^{(2 - 1)} = 700 ^. 100000 ^. 1,085 = 75950000 руб.

Аналогично для последующих лет.

Результаты расчётов денежных притоков ДП по годам, сводятся в итоговую таблицу 2.

Таблица 2. Денежные притоки (ДП), руб.

Годы	Денежные притоки (ДП)
0	0
1	77331591
2	75950000
3	82405750
4	89410239
5	97010109

.4 Расчёт денежных оттоков (текущих затрат)

Денежные оттоки (ДО) при реализации инвестиционного проекта складываются из текущих затрат, связанных с деятельностью предприятия. Принимаем: 1) можно не рассчитывать отдельно затраты переменные и постоянные, в силу их условности деления; 2) инвестиции в строительство объекта полностью расходуются в течение года начала строительства (нулевой год); 3) затраты по основной деятельности начинаются в первый месяц первого года реализации проекта.

Годовые текущие затраты определяются с НДС, кроме амортизации А, заработной платы З и прочих затрат ПР.

Денежные оттоки ДО рассчитываются по формуле:

Для нулевого года проекта

ДО = К ,

Для первого года проекта:

ДО = А + З + М + И + Р + Ээ + Тэ + В + РЕК + ПР,

Для последующих годов:

ДО = А + (З + М + И + Р + Ээ + Тэ + В + РЕК + ПР) ^. Ки ^{(t - 1)},

где З - заработная плата с начислениями социального страхования, руб.; М - основные материалы, комплектующие, топливо и сырьё, руб.; И - инструменты и сменная оснастка, руб.; Р - расходы на ремонт, содержание и эксплуатацию оборудования, руб.; Ээ - затраты на электроэнергию, руб.; Тэ - затраты на теплоэнергию, руб.; В - затраты на водоснабжение и канализацию, руб.; РЕК - затраты на рекламу, руб.; ПР - прочие расходы: общепроизводственные расходы и общехозяйственные (без НДС), руб.; Ки - коэффициент, учитывающий увеличение затрат в последующие годы из-за инфляции. Принимаем Ки = 1,085; t - год расчёта.

Годовая заработная плата З рассчитывается для основных Зос, вспомогательных рабочих Зв, обслуживающего персонала Зоб и аппарата управления Зу по формуле:

З = Зос + Зв + Зоб + Зу .

Для основных рабочих зарплату можно определить по формуле:

Зос = Кур ^. Ксоц ^. Кдоп ^. У(Зр ^. Тг) = 1,15 ^. 1,27 ^. 1,2 ^. У(Зр ^. Тг) ,

где Зр - оплата труда рабочего данного квалификационного разряда, руб./чел.ч. Принимаем Зр = 85 руб. /чел.ч; Тг - годовой фонд времени одного рабочего, чел.-ч/год. Для односменной работы Тг = 1715 чел.-ч/год.

Тогда для основных работников:

Зос = 1,15 ^. 1,27 ^. 1,2 ^. 29чел. ^. (85 ^. 1715) = 7409073 руб.

Для остальных работников приближённо по формуле:

(Зв + Зоб + Зу) = 0,4 ^. Зос = 0,4 ^. 7409073 = 2963629 руб.

Итого годовая заработная плата

З = 7409073 +2963629 = 10372702 руб.

Затраты М на основные материалы, комплектующие, топливо и сырьё:

М = 1,18 ^. (0,4...0,6) ^. Зос = 1,18 ^. 0,5 ^. 7409073 = 4371353 руб.

Затраты И на инструменты и сменную оснастку определяем по формуле:

И = (0,05...0,07) ^. Коб = 0,06 ^. 17300000 = 1038000руб.

Расходы Р на ремонт, содержание и эксплуатацию оборудования:

Р = (0,1...0,4) ^. Коб = 0,3 ^. 17300000 =5190000руб.

Затраты на электроэнергию Ээ (с НДС) складываются из расходов электроэнергии на работу электродвигателей оборудования Эоб и освещения помещений Эоп по формуле:

Ээ = Эоб + Эоп или Ээ = Цэ ^. (Wэ + Wл) ^. Тг ,

где Цэ - цена электроэнергии (с НДС), руб./кВт^. ч., Цэ = 3 руб./кВт^. ч. Wэ - часовой расход электроэнергии оборудования, кВт^. ч;

Wэ = У(Мп ^. Км ^. Кв ^. Кпм) ,

          где Мп - паспортная мощность электродвигателя, кВт; Км - коэффициент использования по мощности, Км = 0,3...0,5; Кв - коэффициент использования по времени, Кв = 0,5...0,8; Кпм - коэффициент, учитывающий пусковой момент электродвигателя, Кпм = 1,1;

Wл = У (Nэл. о ^. Км ^. Кв.) ,

          где Wл - часовой расход лампочек освещения, кВт^. ч; Nэл - мощность лампы освещения, кВт, принимаем 300 Вт; о - чисто токоприёмников, принимаем - 200.

Wэ = У(Мп ^. Км ^. Кв ^. Кпм) = 385 ^. 0,4 ^. 0,6 ^. 1,1 = 101,64 кВт ^. ч.

Wл = У(Nэл ^. о ^. Км ^. Кв) = 0,3 ^. 200 ^. 0,4 ^. 0,6 = 14,4 кВт ^. ч.

Итого затраты на электроэнергию равны:

Ээ = Цэ ^. (Wэ + Wл) ^. Тг = 3 ^. (101,64 +14,4) ^. 1715 =595791руб.

Затраты (Тэ+В+РЕК) принимаем по данным аналогичных предприятий или (с НДС) в сумме 3500000 руб.

Прочие расходы ПР (общепроизводственные и общехозяйственные) рассчитываем в процентном отношении от Зос:

ПР = ПРоп + ПРох

ПР = 0,9 ^. Зос + 0,7 ^. Зос = 0,9 ^. 7409073 + 0,7 ^. 7409073 = 11854516руб.

) Для первого года проекта:

ДО = А + З + М + И + Р + Ээ + Тэ + В + РЕК + ПР

ДО = 3484824+ 10372702 + 4371353+ +1038000 + 5190000 + 595791 + 3500000 +11854516 = 40407186 руб.

) Для второго года проекта:

ДО = А + (З + М + И + Р + Ээ + Тэ + В + РЕК + ПР) ^. Ки ^{(t - 1)}

ДО = 3484824 + (10372702 + +4371353 +1038000 + 5190000 + 595791 + 3500000 + 11854516) ^. 1,085^{(2 - 1)} = 43545587 руб.

Аналогично для последующих лет.

Результаты расчётов денежных оттоков ДО по годам сводим в итоговую таблицу 3.

Таблица 3. Денежные оттоки (ДО), руб.

Года	Денежные оттоки (ДО)
0	48062650
1	40407186
2	43545587
3	46950752
4	50645355
5	54654000

Годовые текущие (эксплуатационные) затраты S отличаются от ДО тем, что рассчитываются без НДС.

S = А + (З + (М + И + Р + Ээ + Тэ + В + РЕК) / 1,18 + ПР) ^. Ки ^{(t - 1)},

C = S / Пг ,

где С - себестоимость единицы продукции (без НДС), руб./ед. прод.

) Для первого года:

S = 3484824 + (10372702+ (4371353+ 1038000 + 5190000 + 595791 + 3500000)/1,18 +11854516) ^. 1,085^{(1 - 1)} = 38165554 руб.

C = S / Пг = 38165554/700 = 54522 руб./ед. прод.

.5 Расчёт чистых денежных потоков

Чистые денежные потоки ∆ЧДП рассчитываются по формулам:

Для нулевого года в нашем случае:

∆ЧДП = ДП - ДО = - 48062650руб.

Для последующих:

∆ЧДП = ДП - ДО + А - НДС - НАЛ ,

где НДС - налог на добавленную стоимость, руб.;

НДС = НДСпрод - НДСпок;

НДСпрод = 0,18 ^. (Пг ^. Ц) /1,18 ^. Ки ^{(t - 1)} ;

НДСпок = 0,18 ^. ((М + И + Р + Ээ + Тэ + В + РЕК) ^. Ки ^{(t - 1)}) / 1,18;

НАЛ - сумма налогов уменьшающих доход инвестиционного проекта, рассчитывается по формуле для каждого последующего года, руб.:

НАЛ = ∆Пб ^. Нпр + ОС ^. Ним + ∆Пб ^. Нрек,

где ∆Пб - годовая балансовая прибыль.

∆Пб = ДП - ДО - (НДС + НДСк),

а для последующих:

∆Пб = ДП - ДО - НДС;

Нпр - ставка налога на прибыль, 15,5%; Ним - ставка налога на имущество, 2,2%; Нрек - ставка налога на рекламу, 1%; ОС - балансовая стоимость основных средств уменьшенная на величину амортизации А , руб.

ОС = ОС - (t ^. А) ,

где t - номер шага расчёта, t = 1, 2, 3, ... Т, где Т - горизонт расчёта, год.

) Для первого года:

НДСпрод = 0,18 ^. (700 ^. 100000)/1,18 = 10677966 руб.

НДСпок = 0,18 ^. (4371353+ 1038000 + 5190000 + 595791 + 3500000) /1,18 = 2241632 руб.

НДС = 10677966 - 2241632 = 8436334руб.

НАЛ = ((77331591- 40407186 - (8436334+7331591)) ^. 15,5% + (40731059-3484824) ^. 2,2% + ((77331591- 40407186 - (8436334+7331591)) ^. 1% = 3279254 + 744925 + 211565 = 4235744руб.

∆ЧДП = 77331591-40407186+3484824-8436334-4235744 = 27737151 руб.

) Для второго года:

НДС = 8436334 ^. 1,085 = 9153422 руб.

НАЛ = (75950000- 43545587-9153422) ^. 15,5% + (40731059-3484824^. 2) ^. 2,2% + (75950000- 43545587-9153422) ^. 1% = 3603905+ 742751 + 232510 = 4579166руб.

∆ЧДП = 75950000- 43545587+3484824-9153422-4579166 = 22156649руб.

) Для третьего года:

НДС = 9153422 ^. 1,085 = 9931463 руб.

НАЛ = (82405750 - 46950752 - 9931463) ^. 15,5% + (40731059-3484824^. 3) ^. 2,2% + (82405750 - 46950752 - 9931463) ^. 1% = 3956148 + 666085 + 255235 = 4877468 руб.

∆ЧДП = 82405750 - 46950752 +3484824-9931463-4877468 = 24130891 руб.

) Для четвёртого года:

НДС = 9931463 ^. 1,085 = 10775637 руб.

НАЛ = (89410239 - 50645355 - 10775637) ^. 15,5% + (40731059-3484824^. 4) ^. 2,2% + (89410239 - 50645355 - 10775637) ^. 1% = 4338333 + 589419 + 279892 = 5207644 руб.

∆ЧДП = 89410239 - 50645355 +3484824-10775637-5207644 =26266427 руб.

) Для пятого года:

НДС = 10775637 ^. 1,085 = 11691566 руб.

НАЛ = (97010109 - 54654000 - 11691566) ^. 15,5% + (40731059-3484824^. 5) ^. 2,2% + (97010109 - 54654000 - 11691566) ^. 1% = 4753004 + 512753 + 306645 = 5572402 руб.

∆ЧДП = 97010109 - 54654000 +3484824-11691566-5572402 =28576965 руб.

Чистые денежные потоки ∆ЧДП рассчитанные по годам записываются в таблицу 4.

Таблица 4. Чистые денежные потоки (∆ЧДП), руб.

Годы	Чистые денежные потоки (∆ЧДП)
0	-48062650
1	27737151
2	22156649
3	24130891
4	26266427
5	28576965

.6 Расчёт экономических показателей проекта

Рассчитываем срок окупаемости инвестиций Ток.и (статический метод).

Для этого рассчитываем ∆ЧДП нарастающим итогом и заносим результаты в таблицу 5.

Таблица 5. Чистые денежные потоки (∆ЧДП) нарастающим итогом, руб.

Годы	∆ЧДП нарастающим итогом
0	-48062650
1	-20325499
2	1831150
3	25962041
4	52228468
5	80805433

Из таблицы 5 видно, что проект окупится на втором году после начала работы.

Рассчитываем другие экономические показатели с помощью динамических методов.

Найдём коэффициенты дисконтирования б _t и прогнозируемую норму дисконта:

Ен.д = ((1+R)/(1+I))-1+Др,

          где R - минимальная безрисковая норма доходности в год, доля ед.; I - среднегодовая инфляция за период расчёта проекта, доля ед.; Др - дополнительное страхование от рисков, доля ед.

При заданных:

R = 0,13, I = 0,085, Др = 0,05.

Ен.д = ((1 + R) / (1 + I)) - 1 + Др = ((1 + 0,13) / (1 + 0,085)) - 1 + 0,05 = 0,0915

т.е. принимаем норму дисконта Ен.д = 0,09 или 9%, тогда по формуле

б _t = 1 / (1 + Ен.д)^t

находим:

б ₁ = 1 / (1 + 0,09)¹ = 0,92; б ₂ = 1 / (1 + 0,09)² = 0,84; б ₃ = 1 / (1 + 0,09)³ = 0,77; б ₄ = 1 / (1 + 0,09)⁴ = 0,71; б ₅ = 1 / (1 + 0,09)⁵ = 0,65.

Рассчитаем показатели проекта.

) ЧДД (PV) = У(∆ЧДП) _t ^. б _t = (27737151) ^. 0,92 + (22156649) ^. 0,84 + (24130891) ^. 0,77 + (26266427) ^. 0,71 + (28576965) ^. 0,65 = 99934722 руб.

) ЧПС = У(∆ЧДП) _t ^. б _t - К = 99934722 - 48062650 = 51872072 руб.

ЧПС (NPV) > 0, проект можно принять.

3) ИД = (У(∆ЧДП) _t ^. б _t ) / К = 99934722 / 48062650 = 2

ИД (PI) > 1, проект можно принять.

Значения PV с учётом дисконтирования заносим в таблицу 6 и 7.

Таблица 6. Дисконтированные чистые денежные потоки (PV), руб.

Годы	∆ЧДП (PV)
0	-48062650
1	25518179
2	18611585
3	18580768
4	18649163
5	18575027

Таблица 7. Дисконтированные чистые денежные потоки (PV) нарастающим итогом, руб.

Годы∆ЧДП (PV) нарастающим итогом
0	-48062650
1	-22544471
2	-3932886
3	14647882
4	33297045
5	51872072

По таблице 7 видно, что дисконтированный срок окупаемости PV для проекта составляет три года.

Заносим показатели в результирующую таблицу 8.

По результатам расчётов можно сделать вывод, что реализация инвестиционного проекта целесообразна.

Таблица 8. Технико-экономические показатели проектов

№	Наименование показателей	Условные обозначения, ед. измерения	Значения показателей
1.	Площадь корпуса	S. м2	765
2.	Количество работников	чел.	32
3.	Общие инвестиции	К, млн. руб.	48,06
4.	Капитальные вложения в оборудование	Коб, млн. руб.	17,3
5.	Годовая амортизация	А, млн. руб.	3,5
6.	Средние годовые притоки	ДП, млн. руб.	84,4
7.	Средние годовые оттоки	ДО, млн. руб.	47,2
8.	Себестоимость первого года	С, руб./ед.	54522
9.	Срок окупаемости	Ток.и, год	2
10.	Горизонт расчёта	Т, год	5
11.	Норма дисконта	Ен.д, %	9
12.	Чистый денежный доход	PV, млн. руб.	99,9
13.	Чистая приведённая стоимость	NPV, млн. руб.	51,9
14.	Индекс доходности	PI	2
15.	Срок окупаемости дисконтированный	PP, год	3

4. Безопасность жизнедеятельности

.1 Характеристика цеха по изготовлению сборке сварке и испытанию гидроцилиндров подъёма стрелы

Краткая характеристика помещения, рабочего места, выполняемой работы и окружающей среды.

Ремонтно-механический цех площадью 765м² находятся в промышленном районе. Промышленный корпус имеет форму прямоугольника, один этаж. Высота помещения 7 м. Рабочие места находятся непосредственно у оборудования расположенного на участке. Размеры рабочего места удовлетворяет нормативным требованиям.

На данном участке имеется отделение станочных работ, в котором происходит механическая обработка и сборка. Отделение оборудовано станнами токарный 1Л532 55кВт, наждачно-заточными 322Б 5 кВт, вертикально-сверлильными 2А125 3,2 кВт и радиально-сверлильными 2А587 6 кВт станками.

Отделение испытания огорожено от общего помещения, металлическим каркасом.

Окружающая среда в помещении:

в холодный и переходный периоды года (температура 16-18°С; относительная влажность 40-60%; скорость движения воздуха 0,3 м/с.

в теплый период года (температура 20-23°С, относительная влажность 40-60%, скорость движения 0,3 м/с).

.2 Анализ опасных и вредных производственных факторов

Подвижные части производственного оборудования. Источником являются: вращающиеся и подвижные части станков, перемещающиеся по цеху кран-балка. При воздействии этого фактора возможно получение механических травм.

Повышенный уровень шума на рабочем месте. Источниками повышенного шума являются пневмоприводы, генераторы, вакуумные насосы и т.д., а ультразвука - рабочие органы установок.

Острые кромки, заусенцы на поверхностях заготовок, инструменты и оборудование. При обработке деталей на металлорежущих станках образуется стружка, которая может причинить травму, попав под кожу или в глаза человеку.

Повышенное напряжение в электроцепи. Источником повышенного напряжения является сеть питания станков. Это сеть трехфазного тока, напряжением 380 В. Электрический ток вызывает у человека ожог отдельных частей тела, нагрев кровеносных сосудов, нервов и других тканей, а также разложение крови и других органических жидкостей.

Воздействуя на живую материю, ток вызывает раздражение и возбуждение живых тканей организма, что сопровождается судорожными сокращениями мышц.

Повышенная загазованность воздуха рабочей зоны, ультрафиолетовое, видимое и инфракрасное, электромагнитное поле, ионизирующие излучение. При сварке в зону дыхания работающего могут поступать сварочные аэрозоли, содержащие в составе твердой фазы окислы различных металлов (марганца, хрома, никеля, меди, титана, железа, вольфрама и др.).

Воздействие на организм выделяющихся вредных веществ может явиться причиной острых и хронических профессиональных заболеваний и отравлений.

К профессии наплавщика предъявляются повышенные требования по технике безопасности, так как это одна из наиболее профессионально опасных работ. На рабочего воздействуют вредные различные производственные факторы, имеющие, как правило, значительную интенсивность: химические (газы, сварочные аэрозоли); физические (электромагнитные поля), профессиональной и производственной патологии и сокращению трудового долголетия.

Исследования показали, что 80% профессиональных заболеваний, среди наплавщиков, составляют: пневмокониоз, хронический бронхит, интоксикации металлами, т.е. заболевания, вызванные вредным воздействием на организм сварочных аэрозолей и газов.

У сварщиков с патологией бронхо-легочной системы распространено заболевание: центральной нервной и гепатобильной систем; желудка и поджелудочной железы; миокарда; артериальной гипертонии. Отмечается и высокий уровень производственного травматизма при производстве сварочных работ. Анализ, проведенный в одной из крупных корпораций, показал, что более 51% несчастных случаев произошло при проведении наплавочных работ, хотя наплавщики составляют лишь 10% от общей численности рабочих.

Причинами несчастных случаев являлись:

взрывы, загорания - 7,2%;

падения из-за некачественной прихватки - 4,7%;

поражение электрическим током - 4,2%;

падение с высоты, при подтягивании сварочных проводов - 1,9%;

применение самодельных электродержателей - 3,4;

ожоги электродами, искрами - 8%;

недостатки средств защиты - 4,3%;

внезапное перемещение или падение свариваемых деталей - 15,4

Неудовлетворительное состояние условий труда и высокий профессиональный риск наплавщиков настоятельно требуют включения этой профессии в число важнейших приоритетов наплавочной науки и техники. Существенное снижение профессиональной заболеваемости, среди сварщиков, может быть достигнуто только путем улучшения условий их труда и уменьшения воздействия на работающих вредных производственных факторов. Требуется создание принципиально новых технологий и средств защиты, способных обеспечить нормальные условия труда.

4.3 Разработка мероприятий по обеспечению безопасности

При разработке технологических процессов следует предусматривать:

мероприятия по предотвращению поступления в воздух рабочей зоны вредных веществ;

мероприятия по очистке выбросов;

снижение уровня шума;

рациональную организацию рабочих мест.

Цех оборудован:

. Грузоподъемными устройствами и приспособлениями.

. Перемещающиеся и вращающиеся части оборудования изолировать защитными ограждениями и экранами. Токоведущие части сети находящиеся под напряжением располагать в недоступном месте.

. Естественное и искусственное освещение соответствует требованиям строительных норм и правил.

. Цветовое оформление помещений и оборудование обеспечивает наименьший коэффициент отражения (не более 0,4) в соответствии с правилами производственных зданий.

. Полы производственных помещений соответствуют санитарно-гигиеническим требованиям, несгораемые и нескользкие, обладают малой теплопроводностью.

. Стены, потолки, и внутренние конструкции имеют звукопоглощающую облицовку с защитой.

. Показатели микроклимата в производственных помещениях соответствуют ГОСТ 12.1.005-88.

. Для механизированных процессов сварки связанных с повышенным выделением пыли и газов, предусмотрены местные вытяжные пыле-, газоприемники.

. Рабочие места для сварки оснащены средствами коллективной защиты от инфракрасной радиации и брызг расплавленного метала экранами из негорючих материалов.

. На рабочих местах вывешены инструкции по охране труда.

. Персонал, допускаемый к работе, обеспечен средствами индивидуальной защиты по ГОСТ 12.4.103-80 и умеет оказывать первую доврачебную помощь.

.4 Пожарная безопасность

Пожары на машиностроительных предприятиях, а также на управлениях механизации представляют собой большую опасность для работающих и могут причинить материальный ущерб. Оценка пожарной безопасности объектов основывается на данных о пожарных свойствах, обращающихся на этих объектах веществ и материалов. Пожарная безопасность предусматривает такое состояние объекта, при котором исключалось бы возникновение пожара, а в случае его возникновения предотвращалось бы воздействие на людей опасных факторов пожара, и обеспечивалась защита материальных ценностей.

Для оценки пожарной опасности помещения необходимо оценить пожарную опасность технологического процесса. Для этого необходимо знать, какие огнеопасные вещества или смеси используются или получаются в процессе производства. Более высокую пожарную опасность имеют объекты с наличием огнеопасных жидкостей, горючих газов и пылевидных твердых материалов и менее высокую опасность представляют объекты, на которых перерабатывают твердые и горючие материалы.

В соответствии со СНиП П-М.2.01.02-91, в котором все производства подразделяются по взрывной опасности, взрывопожарной и пожарной опасности.

Здание участка относиться к II-ой степени огнестойкости. Участок оснащен пожарным щитом с набором:

пенный огнетушитель - 1шт.,

углекислый огнетушитель ОУ-2 - 1 шт.,

ящик с песком - 1 шт.,

лом -2 шт.,

багор - 3 шт.,

топор - 2 шт.

Пожарный щит устанавливается в помещениях на видных и легкодоступных местах, по возможности ближе к выходам.

На участке определены места для курения. Места оснащены металлическим полом и вывесками "место для курения".

На каждом участке создаются пожарные бригады из числа работников включая ИТР. При возникновении пожара (задымлении, запахе гари, открытого огня или отблесков пламени и др.) немедленно отключить электропитание участка, после этого приступить к ликвидации пожара.

При необходимости вызвать пожарную охрану по телефону 01.

Все работники на участке обязаны знать и соблюдать правила противопожарной безопасности и уметь пользоваться противопожарными средствами.

Сборочный цех, где производится сборка, разборка и испытание гидроцилиндров, относится к категории В - пожароопасным, так как в данном цехе используют жидкости с температурой вспышки выше 61°С, вещества способные только гореть, но не взрываться при контакте с воздухом, водой или друг с другом, а также твердые сгораемые вещества и материалы.

.5 Инструкция по охране труда для работников при выполнении наплавочных работ

Общие требования безопасности:

При выполнении наплавочных работ необходимо учитывать следующие опасные моменты:

. Поражение электрическим током при прикосновении к токоведущим частям электрической цепи, находящейся под напряжением. Опасность поражения увеличивается с повышением напряжения, с увеличением площади соприкосновения человека с токопроводящим контактом.

. Отравление вредными газами, составы которых зависят от электродных покрытий и флюсов, и пылевидными окислами металла, выделяющимися при наплавке.

. Ожоги от разбрызгивания металла и шлака.

. Наплавочные работы выполнять в соответствии с требованиями ГОСТ 12.3.003-86, ГОСТ 12.3.002-75 и «Правил пожарной безопасности при проведении сварочных и других огневых работ» ППБ-01-93.

. Производственные помещения для проведения наплавочных работ должны отвечать требованиям действующих строительных норм и правил, также санитарных норм проектирования промышленных предприятий утвержденных Госстроем РФ.

. Для ослабления контраста между яркостью наплавочной дуг и освещенностью помещения стены и оборудования цехов (участков) наплавочных кабин окрашивать в серый, желтый или голубой цвет с диффузным отражением света. Применять краски, поглощающие, ультрафиолетовое излучение.

. В помещениях сборочно-сварочных цехов должна предусматриваться приточно-вытяжная вентиляция. Проходы в помещениях для электросварочных установок должны быть не менее 0,8 м.

. Для эффективного улавливания наплавочного аэрозоля при работах в помещениях следует устраивать местную вытяжную вентиляцию на наплавочных постах с выбросом удаляемого воздуха наружу вне зоны забора приточного воздуха.

. Наплавочные кабины оборудовать местной вытяжной вентиляцией.

. Полы на рабочих местах должны быть ровные, прочные, не скользкие и огнестойкие (кирпичные, бетонные).

. Наплавочные участки укомплектовать средствами пожаротушения. Приступать к проведению наплавочных работ разрешается только после выполнения всех требований пожарной безопасности.

. Рабочее место наплавщика обеспечить слесарным молотком, зубилом, молотком с заостренными концами, пассатижами, стальной щеткой, стальным клеймом, закрепленным за сварщиком, штативом для укладки электродержателя при перерывах в работе, ящиками для инструмента, электродов и огарков.

. В наплавочных и сборочно-сварочных цехах и участках применять систему общего или комбинированного освещения.

14. Переносные лампы и светильники местного освещения питаться электротоком с напряжением не выше 42 В. - в сухом помещении. При работе в сырых помещениях, траншеях, на строительных площадках электрические переносные светильники должны питаться электротоком напряжением не выше 12 В.

Переносные светильники должны быть оборудованы защитной сеткой

. Освещенность рабочих поверхностей при всех видах электронаплавочных работ должна быть при общем освещении лампами накаливания не менее 50 лк, а при люминесцентных лампах - 150 лк.

. Однопостовые и многопостовые наплавочные установки должны быть оснащены предохранителями или автоматическими выключателями со стороны питающей сети. Многопостовые сварочные агрегаты, кроме защиты со стороны питающей сети, должны иметь автоматический выключатель в общем проводе сварочной цепи и предохранитель на каждом проводе к наплавщику.

. Передвижные источники сварочного тока на время их передвижения отключать от сети.

. При наплавочных работах применять оборудование, удовлетворяющее требованиям ГОСТ 12.3.003-91, а так же нормативным документам по безопасности труда при электросварке.

. Корпусы сварочных трансформаторов, генераторов, контактных машин, автоматов, стационарных и переносных пультов управления и другого электрооборудования, а так же сварочные столы и плиты заземлить.

Заземление передвижных электросварочных агрегатов производить до подключения их к электросети и не должно нарушаться до отключения агрегатов от электросети.

. На рабочем месте для каждой наплавочной установки иметь схему с описанием, поясняющим назначение агрегатов, аппаратуры и рабочих параметров.

. Электросварочные установки оборудовать регуляторами сварочного тока. Для указания величины тока в сварочной цепи должен быть амперметр или регулятор со шкалой и указателем тока. Длина первичной цепи между пунктом питания и передвижной сварочной установкой не должна превышать 10 м.

. Для предотвращения загораний электропроводов и сварочного оборудования осуществить правильный выбор сечения проводов по силе тока изоляции проводов по величине рабочего напряжения, и плавких вставок электропредохранителей на предельно допустимый сварочный ток.

. Не прокладывать голые или с плохой изоляцией провода, а также применять некалиброванные и завышенные электропредохранители.

. Соединение сварочных проводов производить горячей пайкой, сваркой или при помощи гильз с винтовыми зажимами. Подключение электропроводов к электродержателю, наплавляемому изделию и наплавочному аппарату производить при помощи медных кабельных наконечников, скрепленных болтами с шайбами. Места паянных и сварных соединений сварочных проводов тщательно изолировать. Гильзы с винтовыми зажимами заключить в колодку из небьющегося изоляционного материала. Головки винтов утопить в тело изоляционной колодки.

. Поврежденные участки наружной и резиновой изоляции сварочных проводов заключить в резиновый шланг. Применение проводов с поврежденной оплеткой и изоляцией не допускается.

. Наплавочная установка на все время работы подлежит заземлению.

. Напряжение холостого хода сварочного трансформатора не должно превышать для ручной и полуавтоматической электросварки 80 В. а для автоматической сварки 140 В. Напряжение сварочного генератора не должно превышать 100 В. При работе нескольких трансформаторов или генераторов на одну сварочную электродугу, схема их включения должна обеспечивать в сварочной цепи напряжение не выше указанных в данном пункте.

. Не разрешается прокладка сварочных электропроводов в общей траншее с газосварочными шлангами и трубопроводами в непосредственной близости с ними.

. Электропровод на длине не менее 3 м от электродержателя должен быть гибким и соответствовать ТУ 16К73-03-88 «Кабели для электрической дуговой сварки». Остальная часть провода до рубильника или электросварочного агрегата может быть выполнена из шлангового провода или из провода марки ПРГ. Применение алюминиевого провода не допускается.

. По своей конструкции и техническим требованиям электродержатели должны соответствовать требованиям ГОСТ 14651-78.

. На плавщиков обеспечить средствами индивидуальной защиты в соответствии с типовыми отраслевыми нормами выдачи спецодежды, спецобуви и предохранительных приспособлений.

Средства индивидуальной защиты, выдаваемые наплавщикам должны отвечать конкретным санитарно-гигиеническим условиям труда.

. Спецодежда для наплавщиков должна надежно защищать их от искр и брызг расплавленного металла, механических воздействий, влаги, вредных излучений и соответствовать ГОСТ 12.4.011-89 «Средства защиты работающих».

. Для защиты рук наплавщиков обеспечить рукавицами с крагами или перчатками, изготовленными из искростойких материалов с низкой электропроводностью. Рукавицы должны соответствовать

ГОСТ 12.4.010-75 «Рукавицы специальные».

. Для защиты ног наплавщика применять специальную обувь, предохраняющую ноги от ожогов брызгами расплавленного металла, а также от механических травм.

. Для защиты головы наплавшика от механических травм поражения электрическим током. Выдавать защитные каски из токонепроводящих материалов. Каски должны удобно сочетаться со щитками и масками, служащими для защиты глаз, лица и органов дыхания наплавщиков. Щитки и маски должны полностью удовлетворять требованиям ГОСТ 12.4.035-78 «Щитки и маски для защиты электросварщиков».

. Для защиты лица и глаз наплавщиков обеспечить защитными очками и светофильтрами, изготовленными в соответствии с требованиями соответствующей нормативно-технической документации на указанные средства защиты работающих. Щитки и маски должны быть со стеклами-светофильтрами различной плотности в зависимости от величины сварочного тока и соответствовать требованиям ГОСТ 21-6-87, светофильтры должны быть изготовлены из темного стекла марки ТС-ЗС.

. Защитные стекла снаружи щитка закрыть бесцветными стеклами, которые по мере загрязнения металлическими брызгами заменять новыми.

. При очистке шва и прилегающей к нему зоны от шлака, окалины и брызг металла зубилом, молотком или металлической щеткой следует надевать глухие защитные очки.

. При проведении наплавочных работ не разрешается:

Приступать к работе на неисправном оборудовании и аппаратуре, нагревать баллоны с углекислотой, так как нагрев баллона с углекислотой выше 30°С может привести к разрушению баллона.

Пользоваться одеждой и рукавицами со следами масел и жиров, бензина, керосина и других горючих жидкостей.

Производить наплавку на свежеокрашенных конструкциях.

Хранить в сварочных кабинах одежду, горючую жидкость и другие, легко сгораемые предметы или материалы.

. В случае прекращения слива воды работа должна быть прекращена.

Трубки для газа и водяного охлаждения наплавочных автоматов должны быть цельные и в местах соединений со штуцером не должны пропускать газ и воду.

. В случае неисправности электрической цепи наплавочной установки, измерительных приборов и т. п. Следует немедленно остановить работу, отключить сварочную установку, закрыть вентиль на баллоне и сообщить об этом мастеру.

. Не допускать соприкосновение электрических проводов баллонами со сжатыми, сжиженными и растворенными газами.

.6 Требования безопасности перед началом работы

. Проверить наличие и исправность заземления источника питания наплавочной дуги, шкафа управления, наплавочной головки, наплавочного стола и обратного провода. Крепление обратного провода к изделию должно производиться при помощи струбцин.

. Проверить подготовленность рабочего места в противопожарном отношении к огнеопасным работам.

Примечание:

Подключать к электросети и отключать от электросети наплавочные агрегаты, осцилляторы, наплавочные машины и т. п., а также наблюдать за состоянием их исправности в процессе эксплуатации должны специально выделенные электрики с квалификацией по электробезопасности не ниже третьей.

Наплавщику не разрешается самостоятельно подключать источник питания, шкаф управления и заменять перегоревшие предохранители.

. Проверить исправность изоляции проводов по всей длине, электродержателя, горелки для сварки в среде защитных газов, открытые токоведущие части (пускатели, рубильник, клеммы и пр.) должны быть защищены кожухами.

. Проверить наличие и исправность инструмента, и работу средств вентиляции, местных отсосов и т. п.

Привести в порядок одежду. Брезентовая куртка должна быть без карманов и надета навыпуск. Брюки должны быть длинными, надеты поверх ботинок, надежно закрывать их.

. Проверить исправность средств индивидуальной защиты (щитки или маски, правильность выбора стекла светофильтра, рукавиц и т. п.).

. Убедиться в том, что рабочее место и проходы к нему хорошо освещены и не загромождены.

. Убедиться в том, что вблизи производства наплавочных работ отсутствуют легковоспламеняющиеся или огнеопасные материалы (керосин, бензин, краска и пр.), помнить, что минимально допустимое расстояние до указанных материалов должно быть не менее 15 метров от места наплавки, а в случае работы на высоте минимально допустимое расстояние следует увеличить.

До удаления этих материалов на безопасное расстояние к наплавке не приступать.

. Проверить исправность шлангов, редуктора, манометров, ротаметров, осушителя.

Неисправные приборы и аппаратура к эксплуатации не допускаются.

.7 Требования безопасности во время работы

. Включить вентиляцию.

. Включить наплавочную установку.

. Предупредить лиц, находящихся рядом, о начале наплавки, закрыть лицо щитком и приступить к работе.

. Во время работы периодически проверять исправность изоляции проводов, шлангов и беречь их от механических повреждений, а также следить за исправностью заземления, не допускать попаданий искр расплавленного металла и разбрасывания электродных огарков на сгораемые конструкции и материалы. Следить, чтобы руки, обувь и одежда были всегда сухими.

. При необходимости отлучиться следует предварительно выключить наплавочную установку.

. В случае неисправности электрической цепи наплавочной установки, измерительных приборов и т. п. следует немедленно остановить работу, отключить наплавочную установку, закрыть вентиль на баллоне и сообщить об этом мастеру. Электродержатель при перерывах в работе должен находиться на специальной подставке или подвеске.

.8 Требования безопасности в аварийных ситуациях

. В случае поражения электрическим током пострадавшему необходимо оказать следующую помощь:

. Освободить пострадавшего от действия электрического тока выключением рубильника, пускателя и т. п. Если такой возможности нет то нужно освободить его от проводов с помощью резиновых перчаток или сухой доски, предварительно встав на резиновый или другой токонепроводящий предмет (сухая доска, текстолит и т. и.).

. Обеспечить пострадавшему доступ свежего воздуха: открыть окна двери, или вынести пострадавшего на улицу. Если пострадавший потерял сознание, нужно немедленно вызвать скорую помощь. Пострадавшему необходимо делать искусственное дыхание любым известным способом до тех пор, пока он не придет в сознание или не прибудет на место врач.

. При поражении электрическим током, ожогах или появлении боли в глазах, и т. п., следует лично или через, товарищей по работе немедленно доложить об этом мастеру и обратиться в ближайший медпункт. Постоянный контроль за выполнением инструкций, работающими возлагается на администрацию цеха, начальников участков, мастеров.

.9 Требования безопасности по окончании работы

. Выключить наплавочную установку.

. Закрыть вентили на баллонах.

. Убрать провода, шланги, инструмент и т. п.

. Выключить местную вентиляцию.

. После работы вымыть руки теплой водой с мылом или, по возможности, принять душ.

. Поставить в известность руководителя работ о возможных неисправностей рабочего оборудования.

Принять меры для предотвращения возможности возникновения пожара от оставленного оборудования и аппаратуры

.10 Расчет и выбор местных отсосов

участки	L, (м3/ч)	1, м	d, мм	V м/с	l/d	l/dl	У о	A=(l/d) 1+ У о	Нд кг/м2	Н кг/м2	УН	Пересчит. диаметр
I	800	13	320	0,063	0,819	1,86	2,68	0,48	1,29	1,29	265
II	800	3	320	2.8	0,063	0,819	2,09	2,91	0,48	1,4	-
III	1600	10	375	3,8	0,045	0,45	0,05	1,05	0,88	0,92	2,21
IV	800	3	320	2,8	0,063	0,819	1,3	2,12	0,48	1,02	-
V	2400	9	445	4,5	0,038	0,345	1,1	1,345	1,24	1,67	3,23

Участок 1

Воздухоприемник о₁=0,3

Колесо круглое о₂=1,1

Дроссель о₃=0,05

Отвод 90°; о₄=0,175

Тройник всасывающий на проходе с углом ответвления = 30°

;

м³/ч

Скорости на участках 1 и 3.

 м/с,

 м/с,

,

,

Участок №2 Располагаемое давление Н_р=1,29 кг/м²

Уо_1-3=1,45 Полуотвод  = 45°, о₄=0,11

Тройник на ответвление

 м/с,

 м³/ч,

,

,

Невязка

Чтобы невязка не увеличивалась в дальнейших расчетах, необходимо прикрывать дроссель-клапан. Определим степень прикрытия дроссель-клапана.

Из положения V определяем, что клапан нужно установить под углом 5° к оси воздуховода. Участок №3 Чтобы найти о₄=0,11 тройника на границе 3 и 5 нужно определить.

 м/с

 Отнесем о_П к скорости в проходе тройника

,

,

Участок №4

Тройник на отверстии  = 45°

При:

 м/с

Невязка

Определим степень прикрытия дроссель-клапана.

Пересчитаем диаметр

Клапан установить под углом 2° к оси воздуховода.

Участок №5

 м/с

,

Выбираем вентилятор центробежный пылевой Ц6-45№5

; ;;.

Требуемая мощность электродвигателя при КПД ременной передачи ŋ=0,95 и коэффициент запаса К=1,1

кВт.

5. Экологическая часть

Цех по сборке сварке и испытанию гидроцилиндров подъема стрелы автокрана КС-45517 располагается в промышленной зоне города. К востоку от предприятия находится порт, к югу жилая зона, северу протекает река Кама и западу - различные складские помещения.

Ближайшая жилая зона расположена к югу от промплощадки на расстоянии 1350 м и к северу - на расстоянии 2730 м от границы предприятия.

На территории предприятия выполняются электро- и газосварочные работы, химическая и термическая, электрохимическая обработка металлов, изготовление и ремонт резинотехнических изделий, и нанесение лакокрасочных покрытий путем пневматического распыления.

Основными источниками загрязнения атмосферы являются станки, наплавочные и сварочные посты.

Перечень загрязняющих веществ и источников выбросов. Основная промплощадка состоит из слесарно-механического, термического, кузнечного, инструментально-механического, сборочного, моечного участков.

И атмосферу выбрасываются соединения хрома шестивалентного, ацетон, масло минеральное, аммиак, углерода оксид, серы диоксид, взвешенные вещества, азота диоксид, оксид железа, марганец и его соединения, фториды, фтористый водород, пыль неорганическая 20-70% SiO2, ацетон, Н - бутиловый спирт, бутилацетат, ксилол, толуол, этиловый спирт, 2-этоксиэтанол, пыль металлическая, эмульсии, пыль абразивная, свинец, олова оксида, бензин.

От цеха, в котором установлены токарные, сверлильные, расточные, шлифовальные станки в атмосферу через дефлекторы выделяются: пыль металлическая, пыль абразивная, эмульсии. Также имеется: наплавочный и сварочный участки, где производятся наплавочные электросварочные и газосварочные работы, резка заготовок, металлообработка. Участок оборудован стационарными и передвижными сварочными постами, постами резки, станком резки заготовок. Металлообработка производится на токарных и заточных станках.

В атмосферу выделяются: железа оксид, марганец и его соединения, пыль металлическая, пыль абразивная, фтористый водород, фториды, пыль неорганическая 20-70% SiO2. От газовой сварки и резки в атмосферу выделяются: азота оксид, углерода оксид, железа оксид, марганец и его соединения, фториды газообразные.

Для цеха были заданы расчетные точки в жилой зоне.

Расчет загрязнения атмосферы выполнен с учетом фоновых концентраций.

По диоксиду азота вклад предприятия с учетом фона составляет - 0,5 ПДК.

По группе суммации (азота диоксид + серы диоксид) в жилой зоне - 0,48 ПДК.

По Н - бутиловому спирту, в жилой зоне - 0,85 ПДК.

По оксиду углерода в жилой зоне 0,08 ПДК.

По взвешенным веществам вклад предприятия составляет 0,04 ПДК.

По ксилолу в жилой зоне и 0,35 ПДК

По абразивной пыли в жилой зоне 0,26 ПДК.

По соединениям свинца в жилой зоне 0,21 ПДК,

По оксиду железа в жилой зоне 0,14 ПДК,

По толуолу в жилой зоне 0,11 ПДК.

Максимальные приземные концентрации остальных веществ не превысили 0,1 ПДК, а вклад предприятия в приземное загрязнение атмосферы составил менее 0,1 ПДК.

Таким образом, основными загрязняющими веществами для промплощадки являются: азота диоксид, Н - бутиловый спирт, углерода оксид.

Анализ проведенных на ПЭВМ расчетов рассеивания показал, о концентрации всех загрязняющих веществ и групп суммации, содержащихся, в выбросах не превышают предельно-допустимых концентрации. Предложено установить нормативы ПДВ на уровне фактических выбросов. Контроль за соблюдением нормативов ПДВ предложено осуществлять 1 раз в год расчетным путем и путем инструментальных замеров.

Вывод:

На основании проведенной инвентаризации источников выбросов вредных веществ в атмосферу, разработан проект нормативов ПДВ для загрязняющих веществ: железа оксид, соединения марганца, меди оксид, натрия карбонат, олова оксид, соединения свинца, соединения хрома (+6), азота диоксид, аммиак, серная кислота, сажа, серы диоксид, сероводород, углерода оксид, фтористый водород, фториды, углеводороды предельные С1-С5, углеводороды предельные С6-С10, амилены, бензол, ксилол, толуол, этилбензол, бенз(а)пирен, Н - бутиловый спирт, этиловый спирт, 2-этоксиэтанол, бутилацетат, ацетон, бензин нефтяной, керосин, масло минеральное нефтяное, уайт-спирит, углеводороды предельные C12-С19, эмульсии, взвешенные вещества, пыль неорганическая (с содержанием SiО2 70-20%), пыль неорганическая (с содержанием SiO2 до 20%), пыль абразивная, и 7 групп суммации (аммиак и сероводород; сернистый ангидрид и сероводород; сернистый ангидрид и окислы азота; соединения свинца и сернистый ангидрид; фтористый водород и серистый ангидрид; сернистый ангидрид и серная кислота; сумма взвешенных).

Выбросы предложено принять как предельно допустимые.