Разработка приспособления для заневоливания пружины  гидрозамка подъёмника автомобильного для условий предприятия ООО КПК «Автокрансервис»

Землянушнова Надежда Юрьевна

Разработка приспособления для заневоливания пружины гидрозамка подъёмника автомобильного для условий предприятия ООО КПК «Автокрансервис»

В результате выполненного обобщенного анализа установлено, что в большинстве случаев причиной поломки гидрозамков является преждевременное разрушение или осадка пружин. В результате исследования условий работы пружин в гидрозамке установлена целесообразность применения испытания их контактным заневоливанием перед сборкой гидрозамка и гидроцилиндра. При этом бракованные пружины на сборку не поступают, ресурс отремонтированных гидрозамков превосходит ресурс новых. Предложена рациональная технологическая планировка. Участок ремонта гидросистем отделен от ремонтно-монтажного, оборудование расставлено по ходу технологического процесса, повышена эффективность использования производственных площадей. Разработаны технологические процессы восстановления и испытания пру-жины гидрозамка. Предложена конструкция приспособления для контактного заневоливания пружин. Выполнены расчеты на прочность основных элементов устройства.

Машиностроение

Дипломы

Вуз: Северо-Кавказский федеральный университет (ФГАОУ ВПО СКФУ)

ID: 60f7de86e4dde50001d4db3a

UUID: d85031c0-cc2d-0139-3e85-0242ac180005

Язык: Русский

Опубликовано: больше 3 лет назад

Просмотры: 61

42.3

Землянушнова Надежда Юрьевна

Комментировать 0

Рецензировать 0

Скачать - 5,5 МБ

Поделиться работой

Министерство науки и высшего образования Российской Федерации Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования «СЕВЕРО-КАВКАЗСКИЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ» Инженерный институт Кафедра «Технология машиностроения и технологическое оборудование» Направление 15.03.05 Конструкторско-технологическое обеспечение машиностроительных производств Профиль Технология машиностроения «УТВЕРЖДАЮ» Зав. кафедрой __________ Н.Ю. Землянушнова подпись, инициалы, фамилия «22» апреля 2021 г ЗАДАНИЕ НА БАКАЛАВРСКУЮ РАБОТУ Студент Даляль Юссеф группа КТМ-б-о-17-2 фамилия, имя, отчество 1.Тема: Разработка приспособления для заневоливания пружины гидрозамка подъёмника автомобильного для условий предприятия ООО КПК «Автокрансервис» Утверждена распоряжением по институту № от " "___________2021 г. 2.Срок представления работы к защите "01" июня 2021 г. 3.Исходные данные для выполнения работы: Проектирование приспособления для гибки полки лонжерона для условий предприятия ООО КПК «Автокрансервис» Годовая программа выпуска – 200 шт. Режим работы предприятия – односменный; Материалы преддипломной практики. ____________ 4. Содержание бакалаврской работы: Аннотация. Содержание. Введение. 4.1. Технологический раздел (Анализ служебного назначения детали; анализ технологичности детали; разработка маршрутной и операционной технологии). 4.2. Конструкторский раздел (Проектирование и расчет приспособления для заневоливания пружины гидрозамка подъёмника автомобильного). 4.3.Безопасность жизнедеятельности. (Анализ опасных производственных факторов; общие мероприятия по обеспечению безопасности работы участка; специальные мероприятия по охране труда). 4.4.Организационно-экономический раздел. Заключение. Список использованных источников. Приложения. 5. Перечень графического материала (с точным указанием обязательных чертежей) Эскизы операционные, деталь –1л.фА1; Приспособление для заневоливания пружины – 3 л.фА1; План участка – 1л.ф.А1; Экономические показатели – 1л.ф.А1. Дата выдачи задания_22 апреля 2021 г. Руководитель работы ___________________________________Землянушнова Н.Ю. подпись Консультанты по разделам: безопасности жизнедеятельности________________________ Землянушнова Н.Ю. организационно-экономическому________________________ Землянушнова Н.Ю. подпись Задание к исполнению принял " " подпись 2021 г.____________Даляль Ю.

Аннотация Представлена выпускная квалификационная бакалаврская работа на тему: «Разработка приспособления для подъёмника автомобильного для заневоливания условий пружины предприятия гидрозамка ООО КПК «Автокрансервис». Выпускная квалификационная бакалаврская работа состоит из 5 основных разделов расчетно-пояснительной записки на 62 страницах формата А4 машинописного текста, в том числе 13 таблиц, 16 рисунков, а также приложений и графической части на 6 листах формата А1. В пояснительной записке дан анализ производственной деятельности существующего предприятия, показано состояние производственной базы. Выполнены расчеты площадей участков производственного цеха предприятия, численности персонала. Также выполнены расчеты количества металлорежущего оборудования. Разработаны: маршрутные карты на разборку гидрозамка подъемника, технология восстановления и испытания пружин, приспособление для заневоливания автомобильного. Составлена пружины гидрозамка производственная инструкция подъёмника по технике безопасности. Разработаны мероприятия по охране труда, пожарной и технической безопасности. Все принятые решения подтверждены технико-экономическими расчетами, которые произведены на ЭВМ в программе MathCAD и представлены в приложении. СКФУ-ВКР-15.03.05-171787-21 Изм Лист № докум. Подп. Дата Разраб. Даляль Ю. Пров. Землянушнова Лит. Записка пояснительная Н.контр. Утв. Шпак М.А. Землянушнова Лист Листов 3 65 СКФУ гр. КТМ-б-о-17-2

Содержание ВВЕДЕНИЕ………………………………………………………….. 1 6 Общая характеристика предприятия и обоснование темы работы……………………………………………………………….. 7 1.1 Общая характеристика предприятия………………………………. 7 1.2 Обоснование темы работы………………………………………….. 10 2 Разработка технологии заневоливания пружины гидрозамка…… 11 2.1 Анализ служебного назначения детали…………………………… 11 2.2 Анализ детали на технологичность……………………………….. 12 2.3 Обоснование выбора способа упрочнения пружин……………… 13 2.4 Последовательность восстановления пружины ………………... 16 2.5 Расчет норм времени на контактное заневоливание…………….. 17 2.6 Расчет норм времени на растягивание пружины………………… 18 3 Конструкторская разработка приспособления для заневоливания пружины гидрозамка……………………………... 3.1 20 Обоснование выбора установочных баз и принципиальной схемы приспособления……………………………………………. 20 3.2 Общее устройство и принцип работы приспособления………... 22 3.3 Расчёт основных узлов и деталей приспособления по критериям работоспособности…………………………………………………… 25 3.3.1 Расчет основных деталей …………………………………………. 25 3.3.2 Выбор гидроцилиндра ………………............................................. 27 3.3.3 Расчет на прочность вкладышей………………………………….. 23 3.3.4 Расчет на прочность упора………………………………………… 30 3.3.5 Расчет сварного соединения на прочность………………………… 32 3.4 Инструкция по охране труда……………………………………... 35 4 Безопасность жизнедеятельности на предприятии………………… 36 4.1 Расчет искусственного освещения……………………………… 36 4.2 Расчет искусственной вентиляции……………………………….. 37 СКФУ-ВКР-15.03.05-171787-21 Изм Лист № докум. Подп. Дата Лист 4

4.3 Расчет отопления…………………………………………………. 38 4.4 Санитарно-гигиенические мероприятия………………………… 39 4.5 Средства индивидуальной защиты……………………………….. 40 4.6 Противопожарные средства……………………………………….. 40 5 Организационно-экономический раздел…………………………. 42 5.1 Поверочный расчет численности работающих и штата цеха…... 42 5.2 Поверочный расчет количества металлорежущих станков……... 44 5.3 Поверочный расчет производственных площадей………………. 46 5.4 Реконструкция цеха предприятия……………………………….... 49 5.5 Расчет капиталовложений в проектируемый участок…………... 50 5.6 Себестоимость ремонта машин и оборудования……………….... 51 5.7 Эффективность капитальных вложений…………………………. 56 ЗАКЛЮЧЕНИЕ…………………………………………………….. 60 СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ……………… 61 Приложение А – Ведомость оборудования и оснастки производственного цеха ……………………………………………. 63 Приложение Б. Спецификация……………………………………… 66 СКФУ-ВКР-15.03.05-171787-21 Изм Лист № докум. Подп. Дата Лист 5

ВВЕДЕНИЕ Работоспособность и стабильные эксплуатационные характеристики большинства машин лимитируются ресурсом пружин, т.е. их релаксационной стойкостью и стабильностью силовых характеристик Проблема [5]. повышения ресурса пружин является актуальной задачей машиностроения. Неотъемлемой частью повышения долговечности и надежности современных машин и оборудования, являются своевременно и качественно проведенные технические обслуживания и ремонты. Следовательно, совершенствование технологии восстановления деталей машин и применение современных упрочняющих операций является актуальной задачей. Современное машиностроительное и ремонтное производство отличают многономенклатурность изготавливаемых деталей, быстрая смена выпускаемых изделий по запросу рынка. Важным этапом технологической подготовки производства является разработка необходимых станочных приспособлений и оснастки, а также создание для них требуемой конструкторско-технологической документации. Применение приспособлений гарантирует повышение качества продукции и рост производительности труда. Поэтому в работе решена задача проектирования приспособления для заневоливания пружины гидрозамка подъёмника автомобильного с целью повышения её ресурса. СКФУ-ВКР-15.03.05-171787-21 Изм Лист № докум. Подп. Дата Лист 6

1 Общая характеристика предприятия и обоснование темы работы 1.1 Общая характеристика предприятия ООО КПК «Автокрансервис» работает в сфере ремонта и сервисного обслуживания грузоподъемной техники с 1988 года. Общество является официальным представителем ведущих автокрановых заводов России – Иваново, Галич, Клинцы, Углич, а также является дилером ООО "СевЗапКран СПб" в Южном Федеральном округе. ООО КПК «Автокрансервис» производит ремонт грузоподъемных машин любого типа: автокраны, башенные краны, мостовые и козловые краны, краны-манипуляторы, автовышки, спецподъемники, бетононасосы и прочие механизмы. Предприятие располагает сварочным и металлообрабатывающим производственными помещениями. оборудованием, Предприятие территорией и предоставляет и конструкторские услуги, которые обеспечат безаварийную и эффективную эксплуатацию любого грузоподъемного оборудования. Предприятие динамично развивается, осваивает новые направления, для чего собран штат опытных работников и специалистов высокого уровня. Технико-экономические показатели генерального плана представлены в таблице 1.1, технико-экономические показатели предприятия – в таблице 1.2. Таблица 1.1 – Технико-экономические показатели генерального плана нового производственного корпуса ООО КПК «Автокрансервис» Показатель Общая площадь территории, м2 Площадь застройки, м2 Значение показателя 10000,0 4000,0 Площадь озеленения, м2 100,0 Площадь с покрытием, м2 5000,0 твердым Показатель Коэффициент застройки участка Коэффициент использования площади участка Коэффициент озеленения территории Число работающих на предприятии, чел. (в том числе женщин) Значение показателя 0,4 СКФУ-ВКР-15.03.05-171787-21 Изм Лист № докум. Подп. Дата 0,8 0,1 63 (6) Лист 7

Протяженность дорог, км На Выездная бригада, чел. 1,0 предприятии производится изготовление 6 несложных деталей, сборочных единиц для ремонта как грузоподъемных машин, так и грузовых автомобилей, и прицепной техники. Сегодня предприятие закрепляет свои достижения, быстро и гибко реагирует на изменения спроса, как на региональном рынке, так и на рынке СНГ. Таблица 1.2 – Технико-экономические показатели предприятия годы Наименование показателя 2018 2019 77840 77831 77829 24280,3 24100,3 24080,3 99500,8 99200,9 99133,5 Общая площадь предприятия, м2 10000 10000 10000 Производственная площадь предприятия, м2 1080 1080 1080 45 45 43 Годовой выпуск продукции на одного производственного рабочего, тыс. руб. 2211,13 2204,46 2305,43 Годовой выпуск продукции на 1 руб. основных производственных фондов, руб. 4,11 4,12 4,12 Годовой выпуск продукции тыс. руб. на 1 м 2 92,13 91,85 91,79 Себестоимость одного условного ремонта, руб./усл.рем. 340,5 342,1 344,5 Годовая программа ремонта, чел.ч. Стоимость основных фондов, тыс. руб. производственных Годовой выпуск продукции, тыс. руб. Количество производственных рабочих, чел. 2020 В таблице 1.3 приведено штатное расписание общепроизводственных работников и размер заработной платы персонала в месяц. Инженерно-технический и исследовательский состав ООО КПК «Автокрансервис» регулярно проводят исследования в области применения и совершенствования инновационных технологий повышения ресурса и восстановления ответственных узлов и деталей, проектирования новой оснастки. СКФУ-ВКР-15.03.05-171787-21 Изм Лист № докум. Подп. Дата Лист 8

На территории предприятия находятся следующие подразделения: участок наружной мойки, заготовительный, механический, ремонтно-монтажный, ремонта гидросистем, изготовления строп и канатов, ремонта электродвигателей, сварочный; компрессорное отделение; инструментальнораздаточная кладовая. Таблица 1.3 — Штатное расписание работников цеха Категория работников Профессия должность ИТР Основные производственн ые рабочие Вспом. рабочие МОП Начальник производства Гл. конструктор Инженер - технолог Начальник участка Техник-нормировщик Мойщик Слесарь разборно-сборочных работ Слесарь станочник Сварщик Слесарь по ремонту эл. двигателей Слесарь по ремонту гидроаппаратуры Резчик Электрик Слесарь по изготовлению СГП Аккумуляторщик Разнорабочие Уборщица Сторож Бухгалтер Итого работников: Размер Кол-во, заработной чел. платы, руб./мес. 1 50000 1 50000 2 40000 1 40000 1 25000 2 11 11 3 4 3 3 2 3 1 20000 30000 30000 35000 35000 35000 20000 25000 30000 30000 3 1 2 2 57 20000 15000 15000 30000 Основное оборудование предприятия – различные металлорежущие станки, стенды для испытания гидрооборудования и электродвигателей, верстаки, стеллажи и тележки для деталей и узлов, моечные ванны, кранбалки, сварочное оборудование и др. поддерживается в исправном состоянии и регулярно обновляется. СКФУ-ВКР-15.03.05-171787-21 Изм Лист № докум. Подп. Дата Лист 9

1.2 Обоснование темы работы На основании данных комплексного анализа деятельности предприятия можно сделать вывод, что существующая технология замены гидрозамков не обеспечивает требуемого ресурса изделия из-за неудовлетворительного качества пружин (рис. 1.1). В результате проведённого исследования выявлены закалочные макро- и микротрещины витков пружин [5]. Кроме этого, пружины были недоотпущены. Это свидетельствует о недостаточном контроле качества исполнения операций технологического процесса. Рисунок 1.1 – Дефектные пружины гидрозамков подъёмника Руководство ремонтного предприятия ОАО КПК «Автокрансервис» неоднократно обращалось с письмами и рекламациями о необходимости замены гидрозамков по причине преждевременного выхода из строя пружин. По этой же причине новые подъемники часто поступают в ремонт. В связи с этим на предприятии возникла необходимость повышения ресурса пружин гидрозамков. В дипломном проекте предлагается усовершенствовать технологию восстановления пружин и ввести операцию контроля их качества контактным заневоливанием перед сборкой гидрозамков. Кроме управления того, и на предприятии предложить следует совершенствовать более прогрессивные структуру формы оплаты труда, разработать мероприятия по пожарной безопасности и охране труда, снизить себестоимость ремонта грузоподъемных машин. СКФУ-ВКР-15.03.05-171787-21 Изм Лист № докум. Подп. Дата Лист 10

2 Разработка технологии заневоливания пружины гидрозамка 2.1 Анализ служебного назначения детали Гидрозамок (рис. 2.1) устанавливается на гидроцилиндре выносных опор подъемника автомобильного ВС-28. Состоит гидрозамок (рис. 2.2) из корпуса 2, двух крышек 1 и 6, двух поршней 3 и 7, угольника 4, штока 5, двух пружин 8 и 9, базовой планки 10. Стандартные изделия – манжета 12 и кольцо 11. Гидрозамок работает в среде масла. Рисунок 2.1 – Детали гидрозамка подъемника автомобильного Рисунок 2.2 – Гидрозамок подъемника автомобильного Основным дефектом гидрозамка является поломка или осадка пружины 8. Пружина 9 изготовлена из патентированной проволоки и имеет больший ресурс, к тому же она воспринимает меньшую нагрузку. Осадка пружин 8 возникает из-за действия на них нагрузок, превосходящих силу сжатия до соприкосновения витков Р3 (рис. 2.3). СКФУ-ВКР-15.03.05-171787-21 Изм Лист № докум. Подп. Дата Лист 11

Пружина гидрозамка бракуется при осадке по длине до размера менее 81,4 мм. В условиях рассматриваемого ремонтного предприятия пружина, в случае осадки, может быть восстановлена. Для повышения ресурса следует ввести операцию упрочнения и испытания пружин перед сборкой. Рисунок 2.3 – Геометрические и силовые параметры пружины: D1, D2 – наружный и внутренний диаметры пружины; t – шаг витков пружины; d – диаметр проволоки пружины; l – длина пружины в свободном состоянии; l1 – длина пружины при предварительном поджатии нагрузкой Р1; l2 – длина пружины при рабочей нагрузке Р2; l3 – длина пружины при сжатии до соприкосновения витков; Р3 – сила сжатия пружины до соприкосновения витков. 2.2 Анализ детали на технологичность Пружина изготовлена из закаливаемой пружинной проволоки 60С2 диаметром 6 мм. Химический состав стали представлен в таблице 2.1. Сталь данной марки обладает повышенной склонностью к обезуглероживанию; в термообработанном состоянии обладает хорошими пружинящими свойствами (высоким пределом упругости) и высокой прочностью, хорошо сопротивляется ударным и знакопеременным нагрузкам; наилучшие свойства сталь марки 60С2 приобретает после изотермической закалки [4]. Механические свойства представлены в таблице 2.2. СКФУ-ВКР-15.03.05-171787-21 Изм Лист № докум. Подп. Дата Лист 12

Таблица 2.1 Химический состав в % материала 60С2 ГОСТ 14959 – 79 C Si Mn Ni 0,57 – 0,65 1,5 - 2 0.6 – 0,9 до 0,25 S P до 0,035 до 0,035 Cr Cu до 0,3 до 0,2 Таблица 2.2 - Механические свойства при температуре 20°С материала 60С2 Сортамент σв σт δ5 ψ - МПа МПа % % Прокат, ГОСТ 14959-79 1296 1200 6 25 Примечание: σв – предел прочности; σт – предел текучести; δ5 – относительное удлинение при разрыве; ψ – относительное сужение. Индекс пружины с = 3,4, что меньше рекомендованного значения индекса для пружин с = 4…12 [13]. При навивке пружины и при её дальнейшей эксплуатации возникает значительная разница напряжений по внутренним и наружным волокнам сечения витка пружины. При диаметре витка 6 мм, пружина имеет шаг всего 8,5 мм. Поэтому деталь не является технологичной. Навивку или растяжение пружины следует проводить в горячем состоянии. Так как пружины гидрозамка работают при статической нагрузке, приводящей к дополнительному сжатию пружины по линии контакта витков, то для них рекомендуется применять операцию контактного заневоливания [5]. Это гарантирует непопадание таких пружин на сборку. Нагрузку заневоливания следует назначать Q = 10 P3 (P3 – сила сжатия пружины до соприкосновения витков), Q =47433 Н. 2.3 Обоснование выбора способа упрочнения пружин Для выбора способа упрочнения пружин определим соотношение нагрузки на пружину в изделии и силы сжатия её до соприкосновения витков. По данным предприятия рабочее давление на пружину в изделии 160 атмосфер. 160×9,807×104 = 15691200 Па. СКФУ-ВКР-15.03.05-171787-21 Изм Лист № докум. Подп. Дата Лист 13

Силу Рраб, Н, действующую на пружину в изделии, определяем по зависимости [8] Р раб    S      DЦ2 , 4 (2.1) где  – рабочее давление на пружину в изделии, Па; S – площадь сечения штока, действующего на пружину, м 2; DЦ – диаметр штока, равен 0,03 м. 3,14  0,032  11085,83 Н. Рраб = 15691200× 4 Силу сжатия пружины до соприкосновения витков Р3, Н, определим по выражению, характеризующему пружину в области больших перемещений, где строго разграничены её начальные и конечные параметры [13] Р3  4  соs 2 0 D02   cos 0   C  sin   sin  0   B  sin   1   cos  ,   (2.2) где α0, α – соответственно углы наклона витков пружины в свободном состоянии и сжатой, град.; D0 – средний диаметр пружины, м; С – жесткость пружины при кручении, Н×м2; В – жесткость пружины при изгибе, Н×м 2. С  d4 64 B E ,  d4 32 G , (2.3) где Е – модуль упругости материала пружины, Па, Е = 2,05×1011 Па; G – модуль сдвига материала пружины при кручении, Па, G = 8,03×1010 Па [3]. C B   0,006 4 64   0,006 4 32  2,05  1011  13,03 Па,  8,03  1010  10,21 Па. Схема для определения основных параметров пружины представлена на рисунке 2.4. Угол наклона витков пружины определяем по выражению [13] СКФУ-ВКР-15.03.05-171787-21 Изм Лист № докум. Подп. Дата Лист 14

tg 0  t , D0   (2.4) где t – шаг витков пружины, мм. tg 0  9  0,14324 ,  0  8 o 9 , sin α = 0,1419 20   Рисунок 2.4 – Схема определения основных параметров пружины Угол наклона витков сжатой пружины определим из соотношения [13] sin   l3 , L (2.5) где L – длина развертки рабочей части пружины, мм, [21] L l it  , sin  sin  (2.6) где i – число рабочих витков пружины. L 9  8,5  538 ,83 мм. 0,1419 Высота сжатой до соприкосновения витков рабочей части пружины [13], мм, l3  d  i , (2.7) l 3  6  8,5  51 мм. Определяем угол подъёма сжатой до соприкосновения витков пружины α, град., СКФУ-ВКР-15.03.05-171787-21 Изм Лист № докум. Подп. Дата Лист 15

sin   51  0,0946 , α = 5º26'. 538,83 Определяем силу сжатия пружины до соприкосновения витков Р3, Н, 13,03  sin 526 ' sin 89'   4  cos2 89'   Р3   cos 89'   2  10,21  sin 526 '1   , 0,020  cos 5  26 '   Р3  4769 ,27 Н. Проведенные расчеты показывают, что рабочая нагрузка, действующая на пружину в изделии, в 2,3 раза превышает силу сжатия пружины до соприкосновения витков. Так как пружины гидрозамка работают при статической нагрузке, приводящей к дополнительному сжатию пружины по линии контакта витков, то для них рекомендуется применять операцию контактного заневоливания [5]. При правильном назначении величины нагрузки контактного заневоливания склонные к поломке пружины поломаются, а склонные к осадке - осядут сверх допустимой величины. Это гарантирует непопадание таких пружин на сборку. При замене статического заневоливания контактным [5] нагрузку заневоливания следует назначать Q = 10 Р3, Q = 47693 Н. 2.4 Последовательность восстановления пружины Пружины восстанавливают растягиванием, обжатием и закаливанием витков [6]. Процесс восстановления основан на прокатывании пружины между обжимающими роликами и нагреве её током в месте контакта с роликами при подаче охлаждающей жидкости, в результате чего происходит закаливание пружины. После закалки проводят её низкотемпературный отпуск при 400 °С. При использовании описанной технологии следует учесть следующее. Легированные пружинные стали обладают низкой теплопроводностью [4]. В связи с этим местный неравномерный нагрев пружины при закаливании может привести к образованию внутренних напряжений и закалочных трещин. В СКФУ-ВКР-15.03.05-171787-21 Изм Лист № докум. Подп. Дата Лист 16

данном случае следует провести предварительный нагрев пружины до температуры 400…450 °С. Для равномерного закаливания пружин используют [6] установку для электроконтактного последовательного нагрева с машинным генератором (1500…15000 пер/сек.), используемые для получения закалённого слоя глубиной более 2 мм. Для упрочнения пружин при восстановлении, а также для контроля их качества следует применять операцию контактного заневоливания. Контактное заневоливание [5] заключается в том, что после сжатия пружины до соприкосновения витков к пружине прикладывается дополнительная осевая нагрузка, приводящая к сжатию витков по линии контакта. Благодаря этому в месте контакта витков образуются зоны упрочнённого металла, а на поверхности витков и в витках пружины возникают сложные остаточные напряжения, обуславливающие осевую осадку пружины. Операция контактного заневоливания [5] протекает быстро и не требует фиксации пружин в сжатом положении на продолжительное время. Заневоливают пружины статической плавно прилагаемой нагрузкой на тарированном гидравлическом прессе или на разрывной машине. Деталь устанавливают в приспособление для контактного заневоливания, предварительно поджимают до соприкосновения витков. Затем осуществляют контактное заневоливание пружины. Время выдержки 1,5…2 сек. После снимают нагрузку и вынимают пружину. Последняя операция – контрольная. 2.5 Расчет норм времени на контактное заневоливание Норму времени определяем по формуле [12] Т Н  ТО  Т В  Т Д  Т ПЗ , nШТ (2.8) где Т О – основное время, мин.; Т В – вспомогательное время, мин.; ТД– дополнительное время, мин.; СКФУ-ВКР-15.03.05-171787-21 Изм Лист № докум. Подп. Дата Лист 17

Т ПЗ – подготовительно-заключительное время, мин.; n ШТ – количество деталей в партии. Основное время на гидропрессе при заневоливании – машинное – 2 с или 0,03 мин [5]. Рассмотрим расчет вспомогательного времени. Время на установку пружины в приспособление или выемку определяется по таблице 4.171 [16] и составляет 0,17 мин. Время на подачу приспособления в рабочую зону и обратно - 0,03 мин, время на подход и отход пуансона – 0,05 мин. Наладка пресса простая – 1 мин. Таким образом, вспомогательное время составляет Т В  0,17  2  0,03  0,05  1  1,42 мин. Дополнительное время определяем по формуле [16] ТД  ТО  Т В К , 100 (2.9) где Т О  Т В – оперативное время; К – отношение дополнительного времени к оперативному в процентах, К = 8 %. ТД  0,03  1,42  8 = 0,12 мин. 100 При определении подготовительно-заключительного времени следует учесть среднюю сложность подготовки к работе [16], ТПЗ = 15 мин. Время на контроль детали – 0,3 мин. Число деталей в партии – до 50 шт. Т Н  0,03  1,42  0,12  15  0,3  2,17 мин. 50 2.6 Расчет норм времени на растягивание пружины Норму времени определяем по зависимости (2.8). Время на установку пружины на оправку или снятие по результатам хронометража 0,08 мин, время СКФУ-ВКР-15.03.05-171787-21 Изм Лист № докум. Подп. Дата Лист 18

на подвод и отвод обжимающего ролика – 0,04 мин. Таким образом, вспомогательное время составляет 0,24 мин. Для обеспечения равномерного прогрева детали установкой т.в.ч. выбираем минимальную частоту вращения шпинделя станка (оправки) n = 12,5 об/мин. Число рабочих витков – i = 8,5. Значит для растяжки и обжатия пружины необходимо 8,5 оборотов шпинделя. Основное время операции будет составлять ТО  ТО  i , n (2.10) 8,5  0,68 мин. 12,5 Определим дополнительное время ТД  0,68  0,24  8  0,07 мин. 100 При определении подготовительно-заключительного времени следует учесть среднюю сложность подготовки к работе [13], ТПЗ = 15 мин. Время на контроль детали – 1 мин. Число деталей в партии – до 50 шт. Т Н  0,68  0,24  0,07  15  1,0  2,74 мин. 50 Продольная подача обжимающего ролика, закрепленного на суппорте станка для обеспечения требуемого шага пружины – 10 мм должна быть 10 мм/об. Скорость растягивания пружины V , м/мин, [16] V   Dn 1000 , (2.11) где D – средний диаметр пружины, 20 мм. V   20  12,5 1000  0,79 м/мин. Результаты расчетов сведены в операционные карты восстановления и упрочнения пружины на листе ВКР. СКФУ-ВКР-15.03.05-171787-21 Изм Лист № докум. Подп. Дата Лист 19

СКФУ-ВКР-15.03.05-171787-21 Изм Лист № докум. Подп. Дата Лист 20

3 Конструкторская разработка приспособления для заневоливания пружины гидрозамка 3.1 Обоснование выбора установочных баз и принципиальной схемы приспособления Перед испытанием должно быть осуществлено базирование и закрепление детали. Правильно выбранная система баз должна обеспечить: требуемое положение пружины при заневоливании, жесткое и надежное закрепление с учетом воздействия на неё силы заневоливания, свободный доступ упрочняющего инструмента. Для обеспечения неподвижности пружины достаточно наложить на нее пять двухсторонних геометрических связей [5]: 1, 2, 3 – установочная база, 4, 5 – направляющая база. Для предотвращения смещения витков следует наложить дополнительные направляющие связи – 6, 7, 8 (рис. 3.1). Рисунок 3.1 – Схема базирования пружины при заневоливании Основные детали приспособлений для контактного заневоливания пружин [5] показаны на рисунке 3.2. Приспособления для заневоливания [5] должны обеспечивать правильную геометрическую форму пружины при приложении нагрузок контактного заневоливания. СКФУ-ВКР-15.03.05-171787-21 Изм Лист № докум. Подп. Дата Лист 21

Рисунок 3.2 – Основные детали и технологические размеры устройств для контактного заневоливания: 1 – упор; 2 – шаровая поверхность; 3 – пуансон; 4 – обойма (ограничительная втулка); 5 – вкладыш верхний; 6 – пружина; 7 – упор; 8 – вкладыш нижний; НВТ – высота ограничительной втулки; l3 – высота сжатой до соприкосновения витков пружины; hЦ – минимальная высота цилиндрической поверхности вкладыша; hВК – высота опорной поверхности вкладыша; DВТ – внутренний диаметр ограничительной втулки; dЦ – диаметр цилиндрической поверхности вкладышей Поэтому необходимо, чтобы: ― нагрузка равномерно распределялась по окружности пружины; ― витки пружины опирались на внутренний диаметр ограничительной втулки устройства для заневоливания; ― торцы пружины всей своей поверхностью соприкасались с поверхностями вкладышей, а торцы витков пружины упирались в упоры вкладышей ограничительной втулки. Для выполнения этих условий необходимо и достаточно, чтобы: ― поверхность верхнего вкладыша, воспринимающего нагрузку пресса, была шаровой, а поверхность нижнего вкладыша ― плоской; ― диаметр ограничительной втулки был равен диаметру сжатой до соприкосновения витков пружины, а высота втулки незначительно превышала высоту сжатой до соприкосновения витков пружины и высоту вкладышей; СКФУ-ВКР-15.03.05-171787-21 Изм Лист № докум. Подп. Дата Лист 22

― поверхности вкладышей, контактирующие с торцами пружины, повторяли поверхность торца пружины, то есть имели плоскую поверхность, винтовую поверхность, упор; ― диаметры вкладышей были равны внутреннему диаметру ограничительной втулки; ― вкладыши имели цилиндрические поверхности, контактирующие с внутренним диаметром пружины, с высотой не менее диаметра проволоки пружины. Учитывая все вышесказанное и проведя патентные исследования [5, 20, 21], принимаем для базирования и испытания пружины устройство, описанное в работе [20]. 3.2 Общее устройство и принцип работы приспособления Приспособление (рис. 3.3) [20] состоит из пуансона 1, имеющего шаровую поверхность в зоне контакта с верхней шаровой поверхностью вкладыша 2, нижней неподвижной плиты 9 с прикреплёнными болтами 10 направляющими планками 7, между которыми расположена нижняя подвижная плита 8 с направляющими опорами 3, которые зафиксированы болтами с гайками 6 и имеют возможность переустановки по наружному диаметру пружины вдоль выполненных на нижней подвижной плите 8 пазов 17. между направляющими планками 7 к упорам 12. На нижней подвижной плите 8 расположен нижний вкладыш 11 с опирающейся на направляющие опоры 3 пружиной 4. На торцах вкладышей выполнены кольцевые проточки диаметром равным внутреннему диаметру пружины глубиной не менее чем на высоту витка пружины с расположенными в проточках упорами высотой не превышающей высоту торца витка пружины и внутренний диаметр стакана выполнен размером в пределах от диаметра сжатой пружины до диаметра навитой пружины. Упоры 5 могут быть выполнены в виде запрессованных в проточку или ввёрнутых штырей или винтов или в виде перемычек в проточках вкладышей. К нижней неподвижной плите 9 прикреплён кронштейн 15 с установленным на СКФУ-ВКР-15.03.05-171787-21 Изм Лист № докум. Подп. Дата Лист 23

нём механизмом 14, который связан штоком 13 с нижней подвижной плитой 8. На нижней неподвижной плите 9 расположены упоры 12 и 16, ограничивающие крайние положения нижней подвижной плиты 8 при её движении между направляющими планками 7. (детали 1, 2 и 11 условно не показаны) Рисунок 3.3 – Приспособление для контактного заневоливания пружин СКФУ-ВКР-15.03.05-171787-21 Изм Лист № докум. Подп. Дата Лист 24

Работает приспособление следующим образом [20]. Приспособление устанавливают на стол пресса. Нижнюю плиту 9 закрепляют к столу пресса, а пуансон 1 – к верхней плите пресса. Подвижная плита 8 в первоначальном положении соприкасается с упорами 16. В этом положении пружину 4 устанавливают в устройство таким образом, чтобы торцы пружины контактировали с кольцевыми проточками торцов вкладышей 2 и 11 и упорами 5 вкладышей. После этого движением штока 13 посредством механизма 14 передвигают нижнюю подвижную плиту 8 и опускают пуансон 1, сжимая пружину 4, которая опирается на направляющие опоры 3. Благодаря контакту торцов пружины с кольцевыми проточками торцов вкладышей 2 и 11 и с расположенными в проточках упорами 5 сжатая пружина займёт правильную геометрическую форму. А благодаря наличию шаровой поверхности на пуансоне 1 и верхнем вкладыше 2, а также винтовых поверхностей с упорами 5 на обоих вкладышах, усилие пресса равномерно распределяется по диаметру пружины 4. После выдержки под нагрузкой поднимают пуансон 1, подвижную плиту 8 передвигают посредством механизма 14 и штока 13 в первоначальное положение к упорам 16. Затем пружину вынимают из приспособления и замеряют геометрические и силовые параметры. Переналадку приспособления для заневоливания пружин с другими размерами наружного диаметра и диаметра проволоки осуществляют в зоне установки пружины перестановкой направляющих опор 3 и заменой вкладышей 2 и 11. Преимущество приспособления заключается в повышении производительности и безопасности при заневоливании и при его переналадке на другие размеры пружин. Сборочный чертеж приспособления представлен на листе СКФУ-ВКР15.03.05-171787-21-ПКЗП.00.00.00.СБ дипломного проекта. СКФУ-ВКР-15.03.05-171787-21 Изм Лист № докум. Подп. Дата Лист 25

3.3 Расчёт основных узлов и деталей приспособления по критериям работоспособности 3.3.1 Расчет основных деталей Определим основные параметры приспособления по известной методике [5]. Внутренний диаметр (рис. 3.2), по которому следует установить направляющие опоры, DВТ , мм, определяется из расчёта, что развёртка внутреннего диаметра, по которому следует выставить опоры, равна развёртке витка пружины по наружному диаметру DВТ  (  D1 ) 2  t 2  , (3.1) где D1 – наружный диаметр пружины по плюсовым допускам, мм; t – шаг витков пружины, мм. DВТ    26,242  82   26,4 мм. Толщина направляющих опор назначается конструктивно, высота Н ВТ , мм, не менее Н В Н ВТ  l3  hВК  hВК , (3.2) где l3 – высота сжатой до соприкосновения витков пружины, мм; В hВК – высота опорной поверхности верхнего вкладыша, мм; Н hВК – высота опорной поверхности нижнего вкладыша, мм. Высота пружины l3 , мм, сжатой до соприкосновения витков l3  d  i   , (3.3) где Δ = 2 мм - величина шлифованного слоя. l3  6  10  2  58 мм. СКФУ-ВКР-15.03.05-171787-21 Изм Лист № докум. Подп. Дата Лист 26

Высоту опорной поверхности вкладышей подбираем конструктивно, не В = 10 мм – высота опорной поверхности верхнего менее 10 мм. Примем: hОП Н вкладыша (чертеж СКФУ-ВКР-15.03.05-171787-21-ПКЗП.00.00.06); hОП = 18 мм – высота опорной поверхности нижнего вкладыша (чертеж СКФУ-ВКР15.03.05-171787-21-ПКЗП.00.00.07). Н ВТ  58  18  10  86 мм, примем конструктивно 95 мм. Диаметр цилиндрической поверхности вкладышей d Ц , мм, равен d Ц  D1  2  d , (3.4) где D1 – наружный диаметр пружины по минусовым допускам, мм. d Ц  26  0,24  2  6  13,7 мм. Минимальная высота цилиндрической поверхности вкладыша hЦ , мм, hЦ  2  d , (3.5) hЦ  2  6  12 мм. Радиус сферы верхнего вкладыша подбирается конструктивно. Можно принять его равным диаметру сферической рабочей части вкладыша. Чертеж пуансона приспособления для контактного заневоливания показан на чертеже СКФУ-ВКР-15.03.05-171787-21-ПКЗП.00.00.05 дипломного проекта. Высота рабочей части пуансона Н П = 63 мм, выбрана с учетом необходимости его крепления прихватами к ползуну. Диаметр рабочей части пуансона DП, мм, можно принять равным диаметру сферической рабочей части верхнего вкладыша. Толщина планок приспособления для слабонагруженных штампов принимается конструктивно, не менее 20 мм. При выборе материалов для деталей устройства использованы рекомендации литературы [9]. Приспособление показано на листе СКФУ-ВКР15.03.05-171787-21-ПКЗП.00.00.00.СБ дипломного проекта. СКФУ-ВКР-15.03.05-171787-21 Изм Лист № докум. Подп. Дата Лист 27

3.3.2 Выбор гидроцилиндра Определяем усилие, необходимое для перемещения устройства в рабочую зону и обратно (рис. 3.4) Рисунок 3.4 – Схема для определения необходимого усилия штока цилиндра FШ  FТР  f  m  g , (3.6) где FШ – усилие штока цилиндра, Н; FТР – сила трения, возникающая при перемещении плиты приспособления, Н; f – коэффициент трения скольжения сталь по стали, f =0,12 [15]; m – масса перемещаемой части приспособления, m = 19 кг; g – ускорение свободного падения, g = 9,8 м/с2. FТР  0,12 19  9,8  12,1 Н. Выбираем самый маленький стандартный гидроцилиндр двухстороннего действия 1-40-80, тянущие усилие на штоке 9400 Н, усилие на выталкивание 12600 Н [3]. СКФУ-ВКР-15.03.05-171787-21 Изм Лист № докум. Подп. Дата Лист 28

3.3.3 Расчет на прочность вкладышей При испытании наиболее нагруженными являются места контакта верхнего и нижнего вкладышей с витками пружины. Определим площадь контакта поверхности вкладыша с опорным витком пружины S1 , м2, S b1L1 , (3.7) где b1 – ширина полоски контакта (рис. 3.6), м; L1 – длина полоски контакта, м, обычно равна 3 длины витка пружины [5]. 4 3 L1     D , 4 (3.8) где D – средний диаметр сжатой пружины, м. Величина среднего диаметра сжатой до соприкосновения пружины [13] D d .   tg (3.9) 6  103 D  20,08  103 м.   tg526' 3 L1   3,14  20,8  10 3  47,3  10 3 м. 4 После обработки толщина свободного конца пружины должна быть не менее ¼ высоты сечения [5]. Из этого условия определим ширину полоски контакта шлифованного витка пружины с поверхностью вкладыша b1. Ширину полоски контакта определяем по схеме, показанной на рисунке 3.5. 1  b1  2  r    r  2  2 2 , (3.10) где r – радиус витка пружины. 2 1  b1  2  0.003    0,003   5,196  10 3 м. 2  2 СКФУ-ВКР-15.03.05-171787-21 Изм Лист № докум. Подп. Дата Лист 29

Рисунок 3.5 сошлифованного – Сечение опорного витка пружины Напряжения, возникающие в зоне контакта вкладыша с пружиной [1] р  р  Q . S (3.11) 32070  173937694,6 Па, или 173,9 МПа. 5,196  10 3  47,3  10 3 Предел текучести стали Х12М σт = 1600 МПа [4]. Коэффициент запаса по пределу текучести nт [1] равен nт  nт  т , р (3.12) 1600  9,2 . 173,9 Учитывая циклический характер нагружения и ассиметричный цикл определим допустимый предел усталости  R материала вкладыша при 106 циклов работы [8].  R 0,6 в ,  R 0,6  1800  1080 МПа. Коэффициент запаса по пределу усталости равен 6,2. Кроме того, согласно требованиям безопасности при работе на гидравлических прессах [7] устройство должно соответствовать мощности пресса и выдерживать его максимальную нагрузку. СКФУ-ВКР-15.03.05-171787-21 Изм Лист № докум. Подп. Дата Лист 30

Напряжения  р max , возникающие в зоне контакта вкладыша с пружиной при максимальной нагрузке пресса Qmax = 10 т.  р max  р  Q max , S 9,8  10000  531521486,5 Па, или 531,5 МПа. 5,196  10 3  47,3  10 3 Коэффициент запаса по пределу текучести nт [1] при максимальной нагрузке пресса nт  1600  3. 531,5 Проверочный расчет показал наличие гарантированного запаса прочности рабочих элементов приспособления. Запас прочности необходим также при испытании пружин с нешлифованными витками (уменьшается площадь контакта и возрастает рабочее давление). 3.3.4 Расчет на прочность упора Условием надежности устройства является отсутствие сдвига упора при контакте с подвижной плитой. Упор поставлен без зазора, стержень упора воспринимает внешнюю нагрузку. Стержень необходимо рассчитать по напряжениям среза и смятия, а головку упора – по контактным напряжениям. Задачу контакта головки упора с подвижной плитой решаем как задачу о сжатии цилиндра с полупространством [1]. Схема образования контактных напряжений показана на рисунке 3.6. Напряжения в зоне контакта упора и плиты  к  к  0,418 Е R , (3.13) где  – нагрузка, распределенная по длине контакта, Н/м; Е – модуль упругости материала упора, Е = 2,04×105 МПа [4]; R – радиус головки упора, м. СКФУ-ВКР-15.03.05-171787-21 Изм Лист № докум. Подп. Дата Лист 31

Рисунок 3.6 – Схема образования контактных напряжений при контакте упора с подвижной плитой  РШ , Н (3.14) где РШ – усилие штока гидроцилиндра на выталкивание, Н; Н – высота головки упора, м.   к  0,418 12600  1575000 Н/м. 0,008 1575000  2,04 1011  2369363230,9 Па, или 2369,4 МПа. 0,02 Напряжения оказались большими, это не означает разрушения металла в зоне контакта. Дело в том, что в этой области имеет место пространственное напряжённое состояние, в котором все три главных напряжения оказываются сжимающими. Поэтому расчетные напряжения при местном смятии принимаем значительно большими, чем при одноосном сжатии [1]. Наличие высоких контактных напряжений требует калить упор на твердость HRC 40…45. Условие прочности упора по напряжениям среза (рис. 3.7) [8]   4 где РШ d i 2 у    , (3.15)  – напряжения среза, возникающие при работе устройства, МПа; dу – диаметр упора, мм; СКФУ-ВКР-15.03.05-171787-21 Изм Лист № докум. Подп. Дата Лист 32

i – число плоскостей среза, i = 1. Рисунок 3.7 – Схема нагружения упора Напряжения среза   4 12600  0,01  1 2  160428182,64 Па, или 160,4 МПа. В машиностроении принимают [1]    (0,25...0,35) т , (3.16) где σт – предел текучести стали при растяжении, МПа, σт = 1100 МПа, при термообработке на твердость HRC 40…45 [4];    0,25 1100  275 МПа,   160,4  275    . Для упора условие надежности по напряжениям среза выполняется c коэффициентом запаса 1.7. 3.3.5 Расчет сварного соединения на прочность Расчет сварного соединения ведем по допускаемым напряжениям как для бруса прямоугольного сечения (рис. 3.8). При этом условие прочности по нормальным напряжениям [1]  max  Mx M  y max  x    , Jx Wx СКФУ-ВКР-15.03.05-171787-21 Изм Лист № докум. Подп. Дата (3.17) Лист 33

Рисунок 3.8 – Схема для определения нормальных напряжений в планке при изгибе где  max – максимальное нормальное напряжение при изгибе, МПа; Мx – максимальный изгибающий момент, Н×м; Jx – момент инерции сечения планки относительно оси x; ymax – точка, наиболее удаленная от нулевой линии, м; Wx – момент сопротивления сечения при изгибе, м3; Определяем допускаемое напряжение, выбрав запас прочности 1,6 [8].     т , 1,6 (3.18) где  т – предел текучести Стали 3 – равен 220 МПа.    220  137,5 МПа. 1,6 Для прямоугольного сечения планки b  h2 Wx  . 6 (3.19) Максимальный изгибающий момент (рис. 3.9) l Mx  m g  ’ 2 (3.20) где m – суммарная масса гидроцилиндра и планки, равна 4,25 кг; l – длина планки по размеру гидроцилиндра, принимаем 0,305 м. M x  4,25  9,8  0,305  6,35 Н×м. 2 Ширина планки также выбирается по ширине гидроцилиндра – 0,085 м. СКФУ-ВКР-15.03.05-171787-21 Изм Лист № докум. Подп. Дата Лист 34

Рисунок 3.9 – Схема определения максимального изгибающего момента Толщина планки подбирается конструктивно, исходя из присоединительных размеров гидроцилиндра – 0,015 м. Тогда максимальные напряжения, возникающие в сварном соединении  max  6,35  6  1992156,9 Па или 2 МПа. 0,085  0,0152 Расчетное напряжение в сварном шве значительно меньше допускаемого. При проверочном расчете шва на растягивающую нагрузку должно выполняться условие [8] р  РШ    , lШ  h (3.21) где  р – напряжения растяжения, возникающие в сварном шве при контакте подвижной плиты с упором; р  12600  9882353 Па или 9,9 МПа. 0,085  0,015 Условие прочности на растяжение выполняется также с большим запасом 9,9 < 137,5 МПа. В результате проверочных расчетов доказана надежность конструкции приспособления. СКФУ-ВКР-15.03.05-171787-21 Изм Лист № докум. Подп. Дата Лист 35

3.4 Инструкция по охране труда Приспособление предназначено для заневоливания цилиндрических пружин сжатия плавно прилагаемой нагрузкой. В качестве оборудования могут быть использованы: разрывная машина или тарированный гидравлический пресс. При эксплуатации приспособления пользоваться защитным экраном из листовой стали, при работе на прессе – двуручным включением пресса [7]. Приспособление, завезённое в холодное время в цех с улицы, выдержать в цехе 4…5 ч, только после этого использовать. Приспособление устанавливается по центу между захватами разрывной машины или под пуансон пресса (при наличии в плитах пресса крепёжных пазов устройство закрепить при помощи специальных прихватов). При установке использовать разметку или упоры. В рабочей зоне разрывной машины или пресса для установки и выемки пружины использовать пинцет. При работе на трущиеся поверхности наносить смазочный материал типа ЦИАТИМ-203 (ГОСТ 8773-83). Устанавливать и крепить приспособление только при выключенном оборудовании, когда ползун пресса или захват машины находятся в верхней мёртвой точке. Пресс необходимо снабжать устройством для удержания подвижной траверсы в верхнем положении при проведении ремонтных и наладочных работ. Пресс должен быть снабжен устройством, предотвращающим самопроизвольное опускание подвижной траверсы под действием собственной массы при падении давления в сети, разрыва трубопровода высокого давления и других неполадках. После работы проводить осмотр рабочих частей приспособления, в случае необходимости своевременно ремонтировать. При мелкосерийном производстве достаточно иметь два комплекта рабочих частей устройства. 4 Безопасность жизнедеятельности на предприятии СКФУ-ВКР-15.03.05-171787-21 Изм Лист № докум. Подп. Дата Лист 36

4.1 Расчет искусственного освещения В целях обеспечения освещения помещений предусматривается как естественное, так и искусственное освещение. Естественное освещение обеспечивается конструкцией здания и нами не рассматривается. Для искусственного освещения принимаем промышленный светильник LEDeffect (ЛЕД-Эффект), 100 Вт, световой поток 8800 Лм. Количество необходимых светильников определяем по формуле [2] n1  k  Sn  E  c  Fn  z , (4.1) где k – коэффициент запаса, k = 1,5 [2] Sn – площадь пола помещения, м2; Е – общая освещенность по СНиП; ηс – коэффициент использования светопотока, ηс = 0,37 [2]; Fn – световой поток излучаемый одной лампой, Fn = 8800 Лм [2]; z – коэффициент неравномерности освещения, z =0,734 [2]. Приводим пример расчета для участка ремонта гидросистем. Общий уровень освещенности по цеху (освещенность ремонтно-механических цехов) составляет 300 Лк. n1  1,5  105,72  300  19,9 шт. принимаем 20 шт. 0,37  8800  0,734 Количество необходимых светильников nОбщ для всего производственного цеха предприятия nОбщ.  1,5  1049,12  300  197,5 шт. принимаем 198 светильников. 0,37  8800  0,734 , 4.2 Расчет искусственной вентиляции СКФУ-ВКР-15.03.05-171787-21 Изм Лист № докум. Подп. Дата Лист 37

Вентиляция производственных помещений предусматривается путем проветривания, а также с помощью дополнительной общеобменной вентиляционной системы. Рассчитаем систему вентиляции для участка ремонта гидросистем. Определяем необходимый воздухообмен по формуле [2] L  k  VП , (4.2) где k – кратность воздухообмена, на производстве рекомендуется k = 20…40 ч 1 [2]; VП – объем вентилируемого помещения, м3; L  8  7,2  105,7  6089,5 м3/ч. Определяем потери напора в воздухопроводе по формуле [2] 2  E  l  1       , 2  d  где d – диаметр воздухопровода, м; P (4.3) υ – скорость движения воздуха в воздуховоде, υ = 10…14 м/с [2]; Е – плотность воздуха, Е = 1,2 кг/м3 [2]; λ – коэффициент, учитывающий потери давления на трение о стенки воздухопровода, λ = 0,02 [2]; l – длина воздуховодов, 1 = 8 м (согласно планировке и данным предприятия);  – суммарный коэффициент потерь давления в местах сопротивления,  =8 [1]. d d 4L ,   (4.4) 4  6089,5  0,461 м 3,14 10  3600 Принимаем d = 0,5 м. СКФУ-ВКР-15.03.05-171787-21 Изм Лист № докум. Подп. Дата Лист 38

10 2 1,2  8  P  8   520,8 Па. 1  0,02  2  0,5  Зная величину максимальных потерь и производительность, выбираем вентилятор ВР-80-75-6,3-1С с относительным диаметром колеса 0,95 м, типоразмера двигателя AHP90L6 мощностью 1,5 кВт. Производительность вентилятора 4,5…9,1 тыс. м3/ час, полное давление 540…320 Па [19]. 4.3 Расчет отопления Для нагрева воздуха в производственных и служебных помещениях используем центральное отопление с водным теплоносителем и ребристыми трубами в качестве нагревательных элементов. В данном разделе приводим расчет для участка ремонта гидросистем. Необходимое количество ребристых труб определяем по формуле [2] n VП  ( g 0  g B )  (t B  t H ) , kT  (tcp  t B )  F (4.5) где VН – объем помещения по наружному обмеру, м 3; (g0 + gВ) – расход тепла на отопление с учетом вентиляции, g0 = 0,5 Вт/м3 °С, gB = 0,2 Bт/ м3 °С [2]; tВ – внутренняя температура в помещении, согласно нормам СанПиН 2021 tВ = 19…21°С; tН – окружающая температура (средняя наружная), tН = - 8 °С; kТ – коэффициент теплоотдачи, для ребристых труб, kТ = 8,6 Вт/м3 °С; tСP – средняя расчетная температура теплоносителя, °С, tСP = 80 °С; F – площадь поверхности нагрева одной батареи, м 2, F = 4 м2 (для ребристых чугунных труб длиной 2 м) [17]. n 794  (0,5  0,2)  (19  8)  6,92 шт. 8,6  (80  17)  4 СКФУ-ВКР-15.03.05-171787-21 Изм Лист № докум. Подп. Дата Лист 39

Принимаем 7 ребристых труб длиной 2 м для отопления участка ремонта гидросистем. Число ребер на трубе 93. 4.4 Санитарно-гигиенические мероприятия Санитарно-техническое обеспечение цеха – это важное направление для создания благоприятных условий труда, сохранения здоровья рабочих, увеличения производительности труда. Для создания условий соблюдений рабочими правил личной гигиены, и улучшения условий труда предусматриваем санитарно - бытовые помещения и удобства. Номенклатура помещений и устройств, их количество и размеры определяем по действующим нормативам и числу работающих. Исходные данные и результаты расчетов санитарно-бытовых помещений и количество устройств приняты по нормативным данным [2] и представлены в таблице 4.1. В цехе работает 40 человек. Таблица 4.1 – Количество санитарно-бытовых устройств цеха Наименование объектов (устройств) душевые сетки умывальники краны с питьевой водой туалет шкаф для одежды аптечка медицинская комната отдыха Нормативные данные (на одного чел., объект) 1 на 5 чел. 1 на 25 чел. 1 на 50 чел. 1 на 30 чел. 1 на 1чел. 1 на участок 1,2 м2 на 1 чел. Кол-во устройств (площадь) 8 2 1 2 40 9 48 м2 Указанное количество санитарно-бытовых устройств необходимы и достаточны для санитарно-технического обеспечения цеха. 4.5 Средства индивидуальной защиты СКФУ-ВКР-15.03.05-171787-21 Изм Лист № докум. Подп. Дата Лист 40

Все производственные рабочие участка ремонта гидросистем обеспечиваются средствами индивидуальной защиты (СИЗ) [2]: – костюм х/б; – рукавицы комбинированные. Для извлечения упавших в моечную ванну деталей использовать специальные приспособления (магниты, щипцы, совки) [2]. 4.6 Противопожарные средства В данном подразделе проводится расчет необходимого пожарного запаса воды и технических средств пожаротушения. Для определения потребного количества воды в пожарном резервуаре (Qп, м3) используем формулу [2] Qn  3,6  q  t  z , (4.6) где q – расход воды при тушении пожара, л/с; t – время пожаротушения, ч; z – количество возможных одновременных единичных пожаров. Степень огнестойкости здания II. Категория пожароопасности Г, поэтому принимаем q = 10 л/с [18]; для местности t = 3 ч [19]; z = 1. Qn  3,6 10  3 1  108 м3. Для хранения пожарного запаса воды на расстоянии 100 м от цеха устраивают два стандартных закрытых водоема емкостью по 50 м 3 каждый. Для обеспечения пожарного водоснабжения в любых условиях устанавливается одна мотопомпа МП-600А производительностью 10 л/с. СКФУ-ВКР-15.03.05-171787-21 Изм Лист № докум. Подп. Дата Лист 41

Подбор противопожарных средств и расчет их количества для участка ремонта гидросистем производим по нормативным данным в форме таблицы 4.2. Таблица 4.2 – Исходные данные и результаты расчета противопожарных средств Нормативные данные (числ.) и кол-во (знам.) по Объект, оборудуемый Размеры видам противопожарных средств противопожарными (площадь огнетушители пожарн. ящик для средствами , кол-во) ОХП-10 ОУ-5 щит ветоши Эвакуационные выходы (ЭВ), шт. Производственный участок (площадь), м2 Электрооборудование, шт. Всего 2 1на ЭВ 2 – – – 106 – 1 на участок 1 – 1 на участок 1 2 – – 1 на участок – 2 1 1 1 1 Огнетушитель ОХП-10 располагается рядом с моечной ванной, а ОУ-5, предназначенный для тушения горящей электропроводки вблизи электрооборудования. СКФУ-ВКР-15.03.05-171787-21 Изм Лист № докум. Подп. Дата Лист 42

5 Организационно-экономический раздел 5.1 Поверочный расчет численности работающих и штата цеха Списочная численность производственных рабочих по видам работ определяется по формуле [14] Nj  Tj Ф ДР  К , (5.1) где N j – количество рабочих для каждого вида работ (участка), чел; T j – трудозатраты по каждому участку цеха, чел. ч.; Ф ДР – действительный фонд времени рабочего, ч; К – коэффициент перевыполнения норм, К = 1,05…1,15. Действительный фонд времени рабочего [14, 16] определяем по формуле Ф ДР  ФМН  d о  t  Н , (5.2) где ФМН – фонд времени цеха, час; d о – число отпускных дней за год; t – число часов в смену, t = 8 часов; Н – коэффициент, учитывающий невыход на работу по уважительным причинам, Н = 0,97…0,98. Ф ДР  2001  24  8  0,98 = 1768 ч. Для ремонтно-монтажного участка N РМ  32835,968 =16,1 чел. 1768  1,15 Число вспомогательных рабочих [12] принимаем в размере (5) % от среднего количества производственных рабочих СКФУ-ВКР-15.03.05-171787-21 Изм Лист № докум. Подп. Дата Лист 43

N ВСП  N ПР  0,05 , (5.3) N ВСП  40  0,05  2 чел. Результаты расчета сведены в таблицу 5.1. Таблица 5.1 – Сводные данные по определению численности производственных рабочих по участкам Наименование участка Трудоемкос ть работы, Туч, чел. ч. Коэф-т перевыполн ения норм, К Действительны й фонд рабочего времени, ФДР, ч Число рабочих расчетное, чел. Число рабочих фактическое , чел. Слесарномеханический Ремонтномонтажный Ремонта электродвигател ей Ремонта гидросистем Заготовительны й Сварочный 22288,414 1,10 1944,8 11 11 32835,968 1,15 2033,2 16 14 1,05 1856,4 3 4 2701,850 1,05 1856,4 2 3 3816,095 1,05 1856,4 2 3 3019,840 1,05 1856,4 2 3 Изготовления 3815,031 строп и канатов Наружной 3904,736 мойки и др. Итого рабочих NПР 1,05 1856,4 2 3 1,05 1856,4 2 2 40 43 5447,045 Число ИТР принимаем в размере 14 % от среднего количества производственных и вспомогательных рабочих [10] N ИТР  N ПР  N ВСП   0,14 , (5.4) N ИТР  40  2  0,14  5,88 принимаем 6 чел. Число младшего обслуживающего персонала принимаем в размере 8 % от суммы среднегодового количества ИТР, производственных и вспомогательных рабочих [10] СКФУ-ВКР-15.03.05-171787-21 Изм Лист № докум. Подп. Дата Лист 44

N МОП  N ПР  N ВСП  N ИТР  0,08 , (5.5) N МОП  40  2  6 0,08  3,84 принимаем 4 чел. Численность счетно-конторских работников принимается 2…4 % от суммы основных и вспомогательных рабочих [10] N СКР  N ПР  N ВСП   0,04 , (5.6) N СКР  40  2  0,04  1,68 принимаем 2 чел. Расчетное количество работников меньше, чем указанное в штатном расписании ООО КПК «Автокрансервис» (таблица 1.3). Штатных работников достаточно для функционирования производственного цеха предприятия. 5.2 Поверочный расчет количества металлорежущих станков При проектировании необходимо рассчитать количество основного оборудования: металлообрабатывающих станков. Действительный фонд времени оборудования [16] определяем по формуле ФДО  ФМН  Z 0 , (5.7) где Ф ДО – действительный фонд времени станочного оборудования, час.; ФМН – фонд времени цеха, час.; Z – количество смен работы станочного участка;  0 – коэффициент, учитывающий простои оборудования,  0 = 0,95. ФДО  2001  1 0,95 = 1901 час. Количество металлообрабатывающих станков рассчитываем по формуле [16] СКФУ-ВКР-15.03.05-171787-21 Изм Лист № докум. Подп. Дата Лист 45

S ст  Т ст  к н Ф ДО   и , (5.8) где Sст – количество металлообрабатывающих станков, шт.; Т ст – годовая трудоемкость станочных работ чел. час.; к н – коэффициент неравномерности загрузки механического оборудования ( к н = 1,0…1,3);  и – коэффициент использования станочного оборудования (  и = 0,85…0,90). Sст  22288,414 1,1  14,33 шт., принимаем 14 шт. 1901 0,90 Определяем необходимое количество станков по видам [16]: - токарные станки – 35…50 % – 5 шт.; - точильно-обдирочные станки – 8…10 % – 1 шт.; - фрезерные станки – 10…12 % – 2 шт.; - сверлильные станки – 10…15 % – 3 шт.; - шлифовальные станки – 12…20 % – 2 шт. Планировка цеха предприятия представлена на рисунке 5.1. Рисунок 5.1 – Планировка цеха предприятия СКФУ-ВКР-15.03.05-171787-21 Изм Лист № докум. Подп. Дата Лист 46

Результаты сравнения расчетного количества станков с фактическим представлены в таблице 5.2. Установлено, что расчетное количество станков превышает фактическое, необходимо закупать новое оборудование. Таблица 5.2 – Сравнение фактического и расчетного количества металлорежущих станков Вид станков Фактическое количество Расчетное количество токарные станки фрезерные станки сверлильные станки шлифовальные станки точильно-обдирочные станки Итого станков 4 2 2 1 1 5 2 3 2 1 10 14 5.3 Поверочный расчет производственных площадей Оборудование подобрано по участкам согласно технологическому процессу, поэтому производственную площадь участков [14] проверим по площади пола, занимаемой оборудованием и переходным коэффициентам Fi   F0ij  K , (5.9) где Fi – площадь i-го производственного участка, м2; F0ij – площадь, занимаемая единицей оборудования на i-ом участке, м2; К – переходной коэффициент, учитывающий рабочие зоны, проезды и проходы. Площади участков, в которых, кроме оборудования находятся машины и сборочные единицы, уточняются с учетом площадей, занимаемых машинами и сборочными единицами [10] СКФУ-ВКР-15.03.05-171787-21 Изм Лист № докум. Подп. Дата Лист 47

Fi  ( F0ij   FМik )  K , (5.10) где FМik – площадь, занимаемая машиной или сборочной единицей на i-ом участке, м2. Пример расчета площади, занимаемой оборудованием для слесарномеханического участка FСМ  FТО  FТВ1  2  FТВ2  FКШ  FГФ  FФ  FВС1  FВС 2        FГ  FДИП  4  FТ  FЛ  FТП  FВ  FКС  FД  FC    К ,     FЯ  FТВЧ  FПО  (5.11) где FТО – площадь, занимаемая точильно-обдирочным станком, м2; FТВ1 – площадь, занимаемая токарно-винторезным станком 1К62, м2; FТВ 2 – площадь, занимаемая токарно-винторезным станком 16К20, м2; FКШ – площадь, занимаемая круглшо-шлифовальным станком 3А13, м2; FГФ – площадь, занимаемая горизонтально-фрезерным станком 6Р82Г, м2; FФ – площадь, занимаемая универсально-фрезерным станком 6Б82, м2; FВС1 – площадь, занимаемая вертикально-сверлильным станком 2125, м2; FВС 2 – площадь, занимаемая вертикально-сверлильным станком 2118, м2; FГ – площадь, занимаемая гибочным станком, м2; FДИП – площадь, занимаемая токарно-винторезным станком ДИП-300, м2; FТ – площадь, занимаемая тумбочкой для инструмента, м 2; FЛ – площадь, занимаемая ларем для ветоши, м 2; FТП – площадь, занимаемая тележкой для перевозки деталей, м 2; FВ – площадь, занимаемая верстаком, м2; FКС – площадь, занимаемая контрольным столом, м 2; F Д – площадь, занимаемая деталями или заготовками, м 2; FC – площадь, занимаемая стеллажом для деталей, м 2; FЯ – площадь, занимаемая ящиком для песка, м2; СКФУ-ВКР-15.03.05-171787-21 Изм Лист № докум. Подп. Дата Лист 48

FТВЧ - площадь, занимаемая установкой ТВЧ, м 2; FПО - площадь, занимаемая печью для отпуска, м 2. FСМ  0,600  0,540  2,522  1,166  2  2,505  1,190  3,200  1,775      2 , 305  1 , 950  2 , 000  2 , 500  0 , 910  0 , 820  0 , 900  0 , 600      1,700  1,200  5,602  1,775  4  0,600  0,400  1,000  0,500     3,5  ,   1,790  0,670  2,400  0,800  2,000  0,800  1,000  1,500     2,000  1,500  0,800  0,500  1,400  0,500  0,500  0,400       0,500  0,700  1,200  1,000    FСМ  179,24 м2. Необходимые для подсчета площадей размеры указаны в ведомости технологического оборудования, а также определены по планировке цеха. Результаты расчетов отражены в таблице 5.3. Таблица 5.3 – Производственные площади расчетные и фактические Наименование Переходной участка коэффициент Слесарно3,0…3,5 механический Ремонтно4,5…5,0 монтажный Ремонта 4,0…4,5 электродвигателей Ремонта 3,5…5,0 гидросистем Заготовительный 4,5…5,0 Сварочный 5,5…6,5 Изготовления 3,0…3,5 строп и канатов Наружной мойки и 3,0…3,5 др. Компрессорное 3,5…4,0 отделение Инструментально3,5…4,0 раздаточная кладовая Итого Площадь, занимаемая Расчетная оборудованием, м2 площадь, м2 Фактическая площадь, м2 51,21 179,24 208,09 81,62 367,29 256,81 8,37 37,66 39,95 26,12 130,6 153,33 11,62 24,45 14,87 58,10 134,47 52,04 58,78 113,71 69,02 31,67 95,01 102,37 3,14 12,56 15,20 5,47 21,88 31,86 1088,85 1049,12 Из анализа таблицы 5.3 можно сделать следующие выводы. СКФУ-ВКР-15.03.05-171787-21 Изм Лист № докум. Подп. Дата Лист 49

Величина общей производственной площади ремонтного предприятия отличается от расчетной устаревший, пригоден на 3,6 %. Производственный корпус, хоть и к дальнейшей эксплуатации, но пути по усовершенствованию и увеличению программы практически исчерпаны. Расчетная площадь ремонтно-монтажного и сварочного участков больше фактической соответственно на 30,1 и 15,5 %. Необходима реконструкция и расширение ремонтно-монтажного и сварочного участков. Следует также отделить участок ремонта гидросистем. 5.4 Реконструкция цеха предприятия Площадь цеха, занимаемую участками ремонтно-монтажным и ремонта гидросистем разбиваем на два производственных участка по общности проводимых технологических операций. Оборудование на участках располагаем по ходу технологического процесса. На ремонтно-монтажном участке происходит разборка автокранов и подъемников на узлы и агрегаты, их дефектация. На участке ремонта гидросистем происходит их испытание, разборка, мойка, дефектация и ремонт. После сборки гидроузлы поступают обратно на ремонтно-монтажный участок и устанавливаются на грузоподъемные машины. Для транспортировки деталей по участкам и между участками, а также для перевозки материалов со склада в цех и перевозки готовой продукции на склад, применяются ручные тележки грузоподъемности до 1 т. Для перемещения тяжелых узлов и агрегатов на ремонтно-монтажном участке применяются кранбалки грузоподъемностью 2 и 3,2 т. При проектировании участков и расстановке оборудования, так же учитывались проходы для тележек. Предлагаемая перепланировка участка ремонта гидросистем показана на листе СКФУ-ВКР-15.03.05-171787-21 дипломного проекта. Технологическое оборудование приведено в приложении А. Большинство производственного оборудования совпадает с исходным, но в соответствии с СКФУ-ВКР-15.03.05-171787-21 Изм Лист № докум. Подп. Дата Лист 50

новым технологическим процессом добавлен стол для диагностики деталей гидрозамка. После площади перепланировки участков. Расчет необходимо произведен рассчитать по производственные площади занимаемой оборудованием, и переходным коэффициентам. Результаты сведены в таблицу 5.4. Таблица 5.4 – Сводные данные по расчету площадей участков цеха Наименование участка Переходной коэффициент Ремонтномонтажный Ремонта гидросистем Площадь, занимаемая Расчетная оборудованием, м2 площадь, м2 Фактическая площадь, м2 4,5…5,0 91,06 409,77 304,42 3,5…5,0 19,05 95,25 105,72 При реконструкции общая площадь участков не изменилась – 410,14 м2. Расчетная площадь участка ремонта гидросистем не превосходит фактическую. Разница между фактической и расчетной площадью ремонтно-монтажного участка уменьшилась с 30,1 до 25,7 %. Следовательно, площади участков выбраны правильно. При данной программе и фактической площади производственного здания дальнейшее увеличение фактических площадей ремонтно-монтажного и сварочного участков невозможно. 5.5 Расчет капиталовложений в проектируемый участок Все расчеты по базовому и проектному вариантам выполнены в программе MathCAD. Стоимость производственного здания с реконструированными участками и оборудования рассчитываем по следующей формуле [11] Кп = Кз + Коб, (5.13) где Кз – стоимость помещения цеха, тыс. руб.; Коб – стоимость оборудования, приспособлений и др. цеха, тыс. руб. СКФУ-ВКР-15.03.05-171787-21 Изм Лист № докум. Подп. Дата Лист 51

5.5.1 Расчет стоимости производственного здания Стоимость производственного здания Кз, тыс. руб., Кз =К0 + Fn × Cm., (5.14) где К0 – остаточная стоимость строительной части, тыс. руб.; Fn – площадь участка под реконструкцию, м 2. Под реконструкцию проектируются участки общей площадью Fn = 410,14 м2. Сm – стоимость реконструкции квадратного метра участка, руб./м 2. Сm можно принять для расчета в размере 2000 руб./м 2 (по данным предприятия). Кз = 18061,00 + 410,14 × 2,0 = 18881,280 тыс. руб. 5.5.2 Расчет стоимости оборудования Для реконструируемого предприятия можно определить стоимость оборудования, приспособлений, инструмента, приняв его в размере 70 % от стоимости строительной части предприятия [11]. Стоимость предлагаемого приспособления составляет 50 тыс. руб. Коб. =18881,280 × 70/100 + 50 = 13266,896 тыс. руб. Кп = 18881,280 + 13266,896 = 32148,176 тыс. руб. 5.6 Себестоимость ремонта машин и оборудования Себестоимость ремонта машин и оборудования рассчитываем по следующей формуле [11] Uп= (Сп + Собщ.пр) / QГ, (5.15) где Uп – себестоимость условного ремонта, тыс. руб./ усл. рем.; Сп – прямые издержки по предприятию, руб./ год; Собщ..пр – общепроизводственные издержки по предприятию, руб./ год.; QГ – годовое количество условных ремонтов. Прямые издержки по предприятию включают следующие статьи затрат Сп = Сзп + Сзч.м., СКФУ-ВКР-15.03.05-171787-21 Изм Лист № докум. Подп. Дата (5.16) Лист 52

где Сп – прямые издержки по предприятию, руб./год; Сзп – оплата труда производственным рабочим с отчислениями, руб./ год; Сзч.м. – затраты на запасные части и ремонтные материалы, руб./ год. Размер заработной платы производственным рабочим с отчислениями Сзп, руб./год, определяется по формуле Сзп = (Тт × m) × О, (5.17) где Тт – затраты труда по ремонтному цеху производственным рабочим, чел.ч./год; m – тарифная ставка по единому разряду рабочих, (m = 216 руб./ч); О – коэффициент начисления на зарплату (О = 1,56) При определении затрат труда по ремонтному цеху производственными рабочими учитываем трудоемкость разборки, дефектации деталей гидрозамка и замены пружины. Тт = Ттбаз + Тг × N,, (5.18) где Ттбаз – затраты труда по ремонтному цеху производственными рабочими по базовому варианту, чел.ч./ год; Тг – трудоемкость разборки, дефектации деталей гидрозамка и замены пружины, чел.ч./ год, Тг = 0,33 часа (расчет выполнен в соответствии с рекомендациями литературы [16]); N – количество ремонтируемых гидрозамков в год, шт. Тт = 77828,979 + 0,33 × 200 = 77894,979 чел.ч./ год. Сзп = 77894,979 × 216 × 1,56 = 26247,492 тыс. руб. / год. Затраты на запасные части и ремонтные материалы, можно определить в процентах к заработной плате с отчислениями производственных рабочих. В среднем этот процент можно принять 200 % [11]. Здесь учитываем разницу в стоимости гидрозамка и пружины по базовому варианту – при замене гидрозамка и по проектному – при замене пружины. Сзч.м = 26247,492 ×200/100 – 200×(2500 – 500) = 52094,984 тыс. руб. Сп = 26247,492 + 52094,984 = 78342,476 тыс. руб. Общепроизводственные издержки определяются по формуле [11] СКФУ-ВКР-15.03.05-171787-21 Изм Лист № докум. Подп. Дата Лист 53

Собщ.пр.= Сот+ А3+ R3+ Аоб.+ Rоб+ Сот΄+ Сэл+ Св+ Сох.тр+ Срт+ Свм+ (5.19) Стсм+ Спр, где Сот – оплата труда общепроизводственного персонала участка, руб./год. А3 – отчисления на амортизацию здания участка, руб./год; R3 – затраты на ремонт здания участка, руб./год; Аоб – отчисления на амортизацию оборудования, руб./год; Rоб – затраты на ремонт оборудования участка, руб./год; Сот΄ – затраты на отопление участка, руб./год; Сэл – затраты на электроэнергию потребляемую участком, руб./год; Св – стоимость потребляемой участком воды, руб./год; Сох.тр. – затраты на охрану труда, руб./год; Срт –затраты на рационализацию и внедрение новой техники, руб./год; Свм – затраты на вспомогательные материалы, руб./год; Стсм – затраты на топливо и смазывающие материалы, руб./год; Спр – прочие издержки, руб./год. Затраты на оплату труда общепроизводственного персонала цеха определяем исходя из штатного расписания и установленных должностных окладов, а также отчисления в размере (1,56) Cот = 350×12×1,56 = 6522,0 тыс. руб./ год. А3 = 2 × Кз/100 А3 = 2 × 18881,280 /100 = 377,626 тыс. руб./ год. R3 = 1,5 × Кз /100 R3 = 1,5 × 18881,280 /100 = 283,219 тыс. руб./год. Аоб = 10 × Коб/100 Аоб = 10 × 13266,896 /100 = 1326,69 тыс. руб./год. Rоб =3,5 × Коб/100 Rоб = 3,5 × 13266,896 /100 = 464,341 тыс. руб./год. Сот΄ = Q П × Сп, (5.20) где QП – годовая потребность пара на отопление и вентиляцию, т; СКФУ-ВКР-15.03.05-171787-21 Изм Лист № докум. Подп. Дата Лист 54

Сп – стоимость тонны пара, по данным предприятия Сп = 526 руб. QП  q  H V t  1000 , (5.21) где q – средний расход тепла на 1 м3 здания, q = 65 кДж/ч [11]; H – число часов в отопительном периоде, H = 4320 ч [11]; V – объем здания, м3, V = 7776,0 м3; t – теплота испарения, t = 2261 кДж/кг [11]. 𝑄П = 65×4320×7776 2261×1000 = 965,72 т. Сот΄ = 965,2 × 526 = 507,970. руб./год. Затраты на электроэнергию определяются следующим образом [11] Сэл = Сэл.т + Сэл.ос , (5.22) где Сэл.т. – затраты на технологическую электроэнергию; Сэпт = ∑Руст ×ФД ×ηз × СЭ, (5.23) где ∑Руст – установленная мощность силового электрооборудования, кВт; Фд – действительный фонд рабочего времени, час; ηз – коэффициент загрузки оборудования по времени; Сэ – стоимость электроэнергии, 5,1руб./(кВт/ч). Сэлт = 250 × 1768 × 0,25 × 5,1 = 563,550 тыс. руб. /год. Сэл.ос. – затраты на осветительную электроэнергию Сэл.ос. = 0,1 × 563,550 = 56,36 тыс. руб. /год. Сэл = 563,550 + 56,36 = 619,905 тыс. руб./год. Затраты на потребляемую воду определяются нормативом расхода воды в расчете на производственного работника (200 м 3) и ее стоимости (16 руб./ м3) Св = 40 × 200 × 0,016 = 128,0 тыс. руб./год. Затраты на охрану труда [11] Сох.тр = 2 ×40 = 80,0 тыс. руб./год. СКФУ-ВКР-15.03.05-171787-21 Изм Лист № докум. Подп. Дата Лист 55

Затраты на рационализацию и внедрение новой техники определяются в размере 0,5% от фонда заработной платы всего персонала работающего на участке Ср.т = (26247,492 + 6522,0) × 0,5/100 = 163,847 тыс. руб./год. Затраты на вспомогательные материалы 2 % от затрат на запасные части и ремонтные материалы Св.м. = 26247,492 × 2/100 = 1041,90 тыс. руб./год. Прочие затраты определяются в размере 2 % от зарплаты производственных рабочих Спр = 26247,492 × 2/100 = 524,95 тыс. руб./год. Затраты на ТСМ можно принять в размере 2 % от заработной платы производственных рабочих Стсм = 26247,492 × 2/100 = 524,95 тыс. руб./год. Общепроизводственные издержки составят Собщ. = 12565,398 тыс. руб. Подставляем полученные значения в формулу (5.15), получается QГ = ТТ/300, (5.24) QГ = 77894,979 /300 = 259,65 усл. рем. Uп = (12565,398 + 78342,476) / 259,65 = 350,117 тыс. руб./усл. рем. Годовая экономия от снижения себестоимости условного ремонта определяется по формуле Эс = (Uрасч. – Uп) QГ, где Uрасч. – себестоимость условного (5.25) ремонта (существующий цех), тыс. руб./ усл. рем.; QГ – количество условных ремонтов по проекту, усл. рем. Эс = (368,97– 350,117) × 259,65 = 4894,94 тыс. руб. / год. СКФУ-ВКР-15.03.05-171787-21 Изм Лист № докум. Подп. Дата Лист 56

5.7 Эффективность капитальных вложений Эффективность капитальных вложений определяется следующими параметрами: снижением приведенных издержек, сроками окупаемости капитальных и дополнительных капитальных вложений без учета дисконтирования, чистым дисконтированным доходом, индексом доходности и сроком окупаемости предприятия с учетом дисконтирования. Первый показатель определяется по формуле [11] Ппр = ∑С + Ен.Кпр , (5.26) где ∑С – годовые издержки по предприятию, тыс. руб.; ∑С = Собщ. + Сп, Кпр – капиталовложения в проектный участок, тыс. руб.; Ен – нормативный коэффициент эффективности капиталовложений (Ен=0,1…0,2). Ппр = 12565,398 + 78342,476 + 0,15 × 32148,176 = 95730,101тыс. руб./год. Срок окупаемости дополнительных капиталовложений при проектировании определяется по формуле Т = (Кпр- К баз)/Эс , (5.27) Т = (32148,176 – 30703,87) / 4894,94 = 0,30 года. Наряду с обобщающими показателями по участку рассчитываются следующие удельные показатели: приведенные издержки на условные ремонт Пуд. = Ппр/QГ, СКФУ-ВКР-15.03.05-171787-21 Изм Лист № докум. Подп. Дата (5.28) Лист 57

Пуд. = 39764,296 /259,65 = 368,69 тыс. руб./усл. рем.; капиталовложения на условный ремонт Кп.уд. = Кп/ QГ, (5.29) Кп.уд. = 32148,176 /259,65 = 123,814 тыс.руб. /усл. рем. Определяем годовой экономический эффект по формуле Эгод = (Пбаз – Ппроект) × QГ (5.30) Эгод = (386,72 – 368,69) × 259,65 = 4682,20 тыс.руб. Валовая прибыль, ПВ, тыс. руб., полученная в результате работы предприятия и внедрения новых разработок, выражается разностью прироста выручки В, тыс. руб., и издержек (затрат) З, тыс. руб. ПВ  В  З , (5.31) B = Uрас×Q (5.32) З = Uп×Q (5.33) В = 95802,81 тыс. руб.; З = 90907,88 тыс. руб. ПВ = 4894,94 тыс. руб. Поскольку данная прибыль учитывается в структуре налогообложения, чистую прибыль определяем по следующей формуле  НП  П ч  ( П В  А)  1   А  100  (5.34) где А – амортизационные отчисления на здание и оборудование; НП – налог на прибыль (в настоящее время установлен в размере 20%). 20   Пч  (4894,94  1707,315)  1    1707,315  4256,81  100  Чистый дисконтированный доход ЧДД, тыс. руб., за расчетный период [14] Пm  Kп , m m0 1  E  n ЧДД   СКФУ-ВКР-15.03.05-171787-21 Изм Лист № докум. Подп. Дата (5.35) Лист 58

где Пm – денежные поступления, получаемые на m-ом шаге, тыс. руб.; Е – норма дисконта, для проектов со средним уровнем риска норма дисконта составляет 0,1…0,2; n – расчетный период (за расчетный период принимаем нормативный срок службы оборудования – 8 лет). Результаты расчетов по зависимости (5.35) сводим в таблицу 5.5 Таблица 5.5 – Результаты определения ЧДД Шаг, год 0 1 2 3 4 5 6 7 8 ЧДД Ежегодные денежные поступления, тыс. руб. 0 1500 2500 3500 4500 5500 6500 7500 8500 Суммарные денежные поступления, с учетом нормы дисконта тыс. руб. 4256,812 9262,736 14371,857 19472,087 24478,822 29329,682 33980,149 63775,720 67945,945 35797,769 Индекс доходности проекта [11] ИД  ИД  ЧДД Кп , (5.36) 35797,769  1,11  1 32148,176 Поскольку ЧДД > 0, проект признается эффективным [11]. Для определения срока окупаемости с учетом дисконтирования по данным таблицы 5.6 построим график зависимости чистых денежных поступлений с учетом нормы дисконтирования от количества лет рисунок 5.2. Из графика видно, что срок окупаемости с учетом нормы дисконтирования составит около 5,1 года. Экономические показатели сводим в таблицу 5.6. Как видно из таблицы 5.6 предлагаемое совершенствование технологии восстановления и перепланировка цеха обеспечивает снижение себестоимости условного ремонта СКФУ-ВКР-15.03.05-171787-21 Изм Лист № докум. Подп. Дата Лист 59

на 5,11 %. Годовой экономический эффект – 4682,20 тыс. руб. Срок окупаемости составит 5,1 года. Можно сделать вывод, что реконструированный цех более экономичен и менее трудоемок. Это говорит о целесообразности его внедрения. Рисунок 5.2 – Зависимость чистых денежных поступлений с учетом нормы дисконтирования от срока службы оборудования Таблица 5.6 — Экономическая эффективность проекта ремонтного цеха Показатели Значение показателей Базового Проектируемого участка участка Трудоемкость производства, чел.ч./год Численность производственных рабочих, чел. Годовые издержки по предприятию, тыс. руб. Себестоимость условного ремонта, тыс.руб./усл. рем. Экономия от снижения себестоимости условного ремонта, тыс. руб. Приведенные издержки по предприятию, тыс. руб. Капитальные вложения, тыс. руб. Годовой экономический эффект, тыс. руб./год. Отношение проектируемого к базовому, % 77828,98 77894,98 100,10 43 40 93,02 17045,88 12565,40 73,72 368,97 350,12 94,89 - 4894,94 - 386,72 368,69 95,34 30703,87 32148,18 104,70 - 4682,20 - СКФУ-ВКР-15.03.05-171787-21 Изм Лист № докум. Подп. Дата Лист 60

Срок окупаемости доп. капитальных вложений с учетом ЧДД, лет - 5,1 СКФУ-ВКР-15.03.05-171787-21 Изм Лист № докум. Подп. Дата - Лист 61

ЗАКЛЮЧЕНИЕ В результате выполненного обобщенного анализа установлено, что в большинстве случаев причиной поломки гидрозамков является преждевременное разрушение или осадка пружин. В результате исследования условий работы пружин в гидрозамке установлена целесообразность применения испытания их контактным заневоливанием перед сборкой гидрозамка и гидроцилиндра. При этом бракованные пружины на сборку не поступают, ресурс отремонтированных гидрозамков превосходит ресурс новых. Предложена рациональная технологическая планировка. Участок ремонта гидросистем отделен от ремонтно-монтажного, оборудование расставлено по ходу технологического процесса, повышена эффективность использования производственных площадей. Разработаны технологические процессы восстановления и испытания пружины гидрозамка. Предложена конструкция приспособления для контактного заневоливания пружин. Выполнены расчеты на прочность основных элементов устройства. Выполнены соответствующие расчеты и составлена таблица техникоэкономических показателей проекта. В соответствии с заданием выполнены разработки по технике безопасности, охране труда и окружающей среды. Годовая экономическая эффективность разработок составляет 4682,20 тыс. рублей. Срок окупаемости дополнительных капитальных вложений с учетом ЧДД – 5,1 года. СКФУ-ВКР-15.03.05-171787-21 Изм Лист № докум. Подп. Дата Лист 62

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 1. Александров, А. В. Сопротивление материалов в 2 ч. Часть 1 : учебник и практикум для академического бакалавриата / А. В. Александров, В. Д. Потапов, Б. П. Державин ; под редакцией А. В. Александрова. — 9-е изд., перераб. и доп. — Москва : Издательство Юрайт, 2019. — 293 с. 2. Андрианов, Е.А. Практикум по безопасности жизнедеятельности [Электронный ресурс] : учебное пособие / Е. А. Андрианов, А. А. Андрианов, Е. А. Высоцкая, А. С. Корнев ; под ред. Е. А. Андрианов. — Электрон. текстовые данные. — Воронеж : Воронежский Государственный Аграрный Университет им. Императора Петра Первого, 2016. — 214 c. 3. – Анурьев, В.И. Справочник конструктора-машиностроителя. В 3-х т. М.: Машиностроение, 2001. – 728 с., ил. 4. Журавлёв, В. Н. Машиностроительные стали. Справочник / В. Н. Журавлёв, О. И. Николаева. ― М. : Машиностроение, 1981. ― 391 с. 5. Землянушнова, Н.Ю. Расчет винтовых цилиндрических пружин сжатия при контактном заневоливании. Монография. ― Ставрополь : АГРУС, 2008. ― 136 c. 6. Землянушнова, Н.Ю. Восстановление пружин при ремонте сельскохозяйственной техники. Механизация и электрификация сельского хозяйства. – М., 2009. - № 7. – С. 21–22. 7. Золотников, С. Л. Техника безопасности при работе в кузнечно- штамповочных цехах / С. Л. Золотников, В. Л. Михайлова. ― М. : Высшая школа, 1978. ― 96 с. 8. Иванов, М.Н. Детали машин / М.Н. Иванов, В.А. Финогенов. – М. : Высш. шк., 2008. – 408 с. 9. Ковка и штамповка. Листовая штамповка. Т4. / Под ред. А. Д. Матвеева // Справ. в 4 т. ― М. : Машиностроение, 2008. ― 544 с. 10. Методические указания. Курсовой и дипломный проекты по надежности и ремонту машин. / Сост. В.В. Белых – Ставрополь : СтГАУ, 2004 – 40 с. СКФУ-ВКР-15.03.05-171787-21 Изм Лист № докум. Подп. Дата Лист 63

11. Методические указания по экономическому обоснованию дипломных проектов по ремонту машин / Сост. Ю.М. Шапран, А.В. Толмачев. – Ставрополь, 1982. – 14 с. 12. Пашкевич, М.Ф. Технология машиностроения. Курсовое и дипломное проектирование : учеб. пособие / М. Ф. Пашкевич, А. А. Жолобов, В. И. Аверченков и др. – Старый Оскол : ТНТ, 2015. – 444 с. 13. Пономарёв, С. Д. Расчёт упругих элементов машин и приборов / С. Д. Пономарёв, Л. Е. Андреева. ― М. : Машиностроение, 1980. ― 324 с. 14. Схитладзе, машиностроительных А.Г. Проектирование производств : учеб. участков пособие для и цехов студентов, обучающихся по направлению "Конструкторско-технологическое обеспечение машиностроительных производств" / А. Г. Схиртладзе [и др.] ; Под ред. проф. В. В. Морозова. – 4-е изд., стер. – Старый Оскол : ТНТ, 2019. – 452 с. 15. Чичинадзе, А.В. Трение, износ и смазка / А.В. Чичинадзе, Э.М. Берлинер, Э.Д. Браун и др. – М. : Машиностроение, 2003. – 576 с. 16. Юдин, М.И. Организация ремонтно-обслуживающего производства в сельском хозяйстве / М.И. Юдин, Н.И. Стукопин, О.Г. Ширай. - Краснодар : КГАУ, 2002. – 944 с. 17. ГОСТ 1816-76 Трубы отопительные чугунные ребристые и чугунные соединительные части к ним. Технические условия. 18. СНиП 2.04.02-84 "Водоснабжение. Наружные сети и сооружения". 19. Руководство по подбору радиальных вентиляторов, ГОССТРОЙ РОССИИ ФГУП САНТЕХНИИПРОЕКТ, Москва, 2004. – 112 с. 20. Пат. RU 2296968 С2, МПК В 21 F 35/00, G 01M 13/00. Устройство для контактного заневоливания пружин / Землянушнова Н. Ю., Хальфин М. Н. ― № 2005108799/28; заявлено 28.03.05; опубл. 10.04.07. Бюл. № 10. ― 5 с. 21. Пат. US 5225008 МПК С 21 D 9/02. A method of manufacturing a high- loaded springs / Hiroshi Koyama, Yasio Sato, Katsuyuki Nishioka, Akira Tange, Taday Akutsu. – № 851,989; заявлено 13.03.92; опубл. 06.07.93. – 10 с. СКФУ-ВКР-15.03.05-171787-21 Изм Лист № докум. Подп. Дата Лист 64

Приложение А – Ведомость оборудования и оснастки реконструированных участков № поз. Наименование 1 2 1 2 3 4 Модель Краткая Колили тип характеристика во 3 4 Участок ремонта гидросистем Стенд гидравлический 3,000×1,000 для испытания гидроцилиндров и гидрораспределителей Стеллаж для деталей и ОРГ1,400×0,500 узлов 1468 05-320 Верстак на одно ОРГ1,200×0,800 рабочее место 1468 01 060А Приспособление для 2,500×1,000 ремонта гидроцилиндров 5 6 7 Ванна для мойки деталей в керосине Стенд универсальный для испытания масляных фильтров и насосов Стеллаж для фильтров 9 Ванна моечная передвижная Верстак на два рабочих места Металлическая корзина для мелких деталей 1 1 1 1 КИ1575 0,900×0,600 1 ОРГ1468 05-450 1,500×0,650 1 1 ОМ1316 ТУ-7012 ЭССР АООТ «Сектор», г. Калуга 1 1,050×1,450 Набор инструментов 8 5 Адрес предприятияизготовителя 6 1,250×0,620 1 2,400×0,800 1 ООО КПК «Автокрансерви с», г. Ставрополь НПКФ «Гидравлика» Украина, г. Харьков «Слесарномонтажный инструмент», Нижегородская обл., Вачский район, с. Арефино 1 СКФУ-ВКР-15.03.05-171787-21 Изм Лист № докум. Подп. Дата Лист 65

Продолжение приложения А 1 2 Набор инструментов 10 11 12 Гидравлический монтажнозапрессовочный пресс Стенд для сборки гидроцилиндров Тележка для перевозки деталей 3 4 5 1 П6320 10 т 1 1,000×0,500 1 1,790×0,670 1 ОПТ1468 18500 Набор инструментов 13 14 Стол диагностирования Тумбочка для инструмента 1 Верстак на два рабочих места 2 Стол диагностирования Стенд универсальнодиагностический, настройки приборов безопасности. Компьютер Вольтамперметр Шкаф для приборов 3 4 1 Р-525 1,500×0,800 6 Павловский инструментальн ый завод, Нижегородская обл., г. Павлово «Металлист», г. Оренбург Сосновское ОАО «Металлист», Нижегородская обл., п. Сосновское. 1 ОГР0,600×0,400 1 1468 18230 Ремонтно-монтажный участок ТУ-7012 ЭССР Р-525 2,400×0,800 2 2,000×0,800 1 2,000×1,200 1 КИ-1093 стационарный ОРГ1,200×0,700 4945ГОСНИ 1 1 СКФУ-ВКР-15.03.05-171787-21 Изм Лист № докум. Подп. Дата Лист 66

ТИ Продолжение приложения А 1 2 5 Шкаф для монтажа приспособлений 6 Стол монтажный 7 Тумбочка для инструмента 8 Ларь для ветоши 9 Кран электрический балочный Кран электрический балочный Набор инструментов 10 11 Прибор для проверки электрооборудования Тележка для перевозки деталей 3 ОРГ0609 2222-1 УМ ОГР1468 18230 ОГР1468 07191А 4 1,590×0,960 5 1 1,300×0,700 1 0,600×0,400 2 1,000×0,500 1 2 т. 1 3,2 т. 1 1 Э-214 переносной 1 ОПТ1468 18500 1,790×0,670 1 6 «Слесарномонтажный инструмент», Нижегородская обл., Вачский район, с. Арефино СКФУ-ВКР-15.03.05-171787-21 Изм Лист № докум. Подп. Дата Лист 67

Приложение Б – Спецификация. Приспособление для контактного заневоливания пружин СКФУ-ВКР-15.03.05-171787-21 Изм Лист № докум. Подп. Дата Лист 68

Наименование Кол. Поз. Зона Формат Обозначение Примечание Документация А1 ПКЗП.00.00.00.СБ Сборочный чертеж 1 Детали А2 1 ПКЗП.00.00.01 Основание 1 А3 2 ПКЗП.00.00.02 Планка направляющая 2 А3 3 ПКЗП.00.00.03 Плита подвижная 1 А4 4 ПКЗП.00.00.04 Базовый упор 3 А4 5 ПКЗП.00.00.05 Пуансон 1 А4 6 ПКЗП.00.00.06 Вкладыш верхний 1 А4 7 ПКЗП.00.00.07 Вкладыш нижний 1 А4 8 ПКЗП.00.00.08 Упор 2 Б/Ч 9 ПКЗП.00.00.09 Планка базовая 305×85×15 Сталь 3 Гост 380-81 1 Стандартные изделия 10 Болт М12-6g × 25 ГОСТ 7798-80 11 4 Болт М12-6g × 120 7002-2539 ГОСТ 13152-86 3 СКФУ-ВКР-15.03.05-171787-21-ПКЗП.00.00.00 Изм. Лист № документа Подпись Дата Разраб. Пров. Н. контр. Утв. Даляль Ю. Землянушнова Н.Ю. Шпак М.А. Землянушнова Н.Ю. Приспособление для контактного заневоливания пружин Литера Лист Листов у 1 2 ФГАОУ ВО СКФУ

12 Наименование 7003-0277 3 Шайба 12 Сталь45 ГОСТ 13439-88 15 6 Гайка М12-7Н ГОСТ 14727-89 14 Примечание Винт М12-6g × 50 ГОСТ 11738-84 13 Кол. Поз. Зона Формат Обозначение 7019-0414 3 Штифт 10Г×60 ГОСТ 3128-80 4 Покупные изделия 16 Гидроцилиндр 1-40-80 D=40 мм, ход 80 мм Лист Изм. Лист № документа Подпись Дата СКФУ-ВКР-15.03.05-171787-21-ПКЗП.00.00.00 2

Рецензии:

Авторизуйтесь, чтобы добавить рецензию

- у работы пока нет рецензий -

Отзывы:

Авторизуйтесь, чтобы оставить отзыв