Проект інструментального цеху з розробкою дільниці по виготовленню збірних дискових фрез

http://www.ce-studbaza.ru/werk.php?id=9151

РЕФЕРАТ

Пояснювальна записка: 142 с., 6 мал., 11табл. додатки, 25 джерел.
Об єктом проектування «Проект інструментального цеху з розробкою дільниці по виготовленню збірних дискових фрез».
У загальній частині зроблений аналіз технологічності конструкції проектованого інструмента, описана продукція базового підприємства й вплив на структуру техпроцесу об єкта проектування, визначений тип виробництва.
У конструкторській частині зроблений розрахунок технологічного пристрою й спеціального інструмента, описаний принцип роботи контрольного пристрою.
У спеціальній частині зроблений розрахунок оптимального вибору заготівлі й розрахований річний економічний ефект від використання пропонованого вибору заготівлі, розраховані припуски на обробку, зроблений розрахунок режимів різання й необхідної кількості обладнання, побудовані графіки завантаження обладнання. Зроблено розрахунок норм часу.
У розділі «Організаційна частина» обраний тип виробництва, тип лінії, розрахована кількість працюючі на дільниці персоналу й фонд заробітної плати працюючих, розрахована середньомісячна заробітна плата.
У цьому ж розділі описана організація ремонту обладнання й складений графік ремонту встаткування, описана організація інструментального господарства й розрахунок потреби в інструменті.

У розділі «Економічна частина» розраховані всі техніко-економічні показники роботи проектованої дільниці. Всі розрахунки зведені в таблицю. Визначено чисту приведену вартість проекту, індекс прибутковості й строк окупності проекту.
У розділі «Охорона праці» розроблені заходи щодо виробничої санітарії, техніці безпеки, пожежної небезпеки. Також виконане індивідуальне завдання

ЗАГОТІВКА, ІНСТРУМЕНТ, ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ПРОЦЕС, РЕЖИМИ РІЗАННЯ, ВЕРСТАТНІ ПРИСТРОЇ, ДЕТАЛЬ, ЕКОНОМІЧНА ЕФЕКТИВНІСТЬ.

ЗМІСТ

ВСТУП 10

1 ЗАГАЛЬНА ЧАСТИНА 12
1.1 Призначення і конструкція інструменту 12
1.2 Аналіз технологічності деталі 13
1.3 Визначення типу виробництва 15

2 КОНСТРУКТОРСЬКА ЧАСТИНА 20
2.1 Розрахунок і проектування різального інструменту 20

3 СПЕЦІАЛЬНА ЧАСТИНА 26
3.1 Вибір методу здобуття заготівки 26
3.2 Обґрунтування обраного способу одержання заготівки 27
3.3 Вибір технологічних баз 29
3.4 Маршрутний технологічний процес виготовлення інструменту 30
3.5 Вибір устаткування, різального інструменту й пристосувань 37
3.6 Розрахунок припусків 44
3.7 Розрахунок режимів різання 49
3.8 Розрахунок норм часу 58
3.9 Розрахунок кількості верстатів і визначення їхнього завантаження 61
3.10 Проектування цеху за укрупненими показниками 63

3.10.1 Визначення трудомісткості виготовлення інструмента в цеху 63
3.10.2 Розрахунок кількості допоміжного устаткування 66
3.11 Розрахунок робочого состава цеху 68
3.12 Визначення площі цеху за укрупненими показниками 69
3.13 Визначення вантажопотоків і вибір цехового транспорту 74
3.14 Проектування оснащення, засобів контролю, автоматизації 75
3.14.1 Проектування засобів контролю 75
3.14.2 Проектування пристосувань для заточення інструмента 76
3.14.3 Проектування засобів механізації й автоматизації 77

4 ОРГАНІЗАЦІЙНА ЧАСТИНА 81
4.1 Організація виробничого процесу основного виробництва 81
4.2 Розрахунок параметрів потокової лінії 83
4.3 Розрахунок тривалості виробничого циклу 85
4.4 Розрахунок заділів на лінії 86
4.5 Розрахунок чисельності працюючих на дільниці 87
4.6 Організація технічного обслуговування основного виробництва 89
4.6.1 Організація ремонтів устаткування 89
4.6.2 Організація інструментального господарства 93
4.7 Організація оплати праці 94

5 ЕКОНОМІЧНА ЧАСТИНА 97
5.1 Маркетингове обґрунтування дипломного проекту 97
5.2 Розрахунок капітальних витрат на ділянці 98
5.3 Розарахунок вартості проектної деталі 99
5.4 Визначення критеріїв ефективності інвестиційного проекту 106



6 ОХОРОНА ПРАЦІ 120
6.1 Охорона праці в Україні 121
6.2 Вимоги до території підприємства, цеху й устрою виробничих будинків 122
6.3 Аналіз небезпечних і шкідливих виробничих факторів 124
6.4 Заходи щодо поліпшення умов праці 127
6.5 Засоби індивідуального захисту 128
6.6 Пожежна безпека 128
6.6.1 Характеристика виробництва пожежної безпеки 128
6.6.2 Пожежна профілактика. 129
6.6.3 Засоби й способи гасіння пожеж 129
6.7 Технічна естетика й ергономіка 130
6.8 Охорона навколишнього середовища 132
6.9 Ефективність запропонованих заходів щодо охорони праці 133
6.10 Індивідуальне завдання 133

ВИСНОВКИ 135

ПЕРЕЛІК ПОСИЛАНЬ 136

ДОДАТКИ:

МАТЕРІАЛИ ДИПЛОМНОГО ПРОЕКТУ

СПЕЦИФІКАЦІЇ

ВСТУП

Машинобудування - одна із провідних галузей народного господарства нашої країни. Вона робить машини, устаткування, апарати й прилади, а так само продукцію оборонного значення.
Науково-технічний прогрес у машинобудуванні в значній мірі визначає розвиток й удосконалювання всього народного господарства країни. Найважливішими умовами прискорення науково-технічного прогресу є ріст продуктивності праці, підвищення ефективності вітчизняного виробництва й поліпшення якості продукції. Удосконалювання технологічних методів виготовлення машин має при цьому першорядне значення. Якість машин, надійність, довговічність й економічність в експлуатації залежать не тільки від досконалості їхніх конструкцій, але й від технології виробництва. Застосування прогресивних високопродуктивних методів обробки, забезпечують високу точність й якість поверхонь деталей машин, ефективне використання сучасних автоматичних і потокових ліній, електронних обчислювальних машин й іншої нової техніки. Все це спрямовано на рішення головних завдань.
Найважливіше завдання машинобудівної галузі - зміна структури виробництва з метою підвищення якісних характеристик машин й устаткування. Особливе значення надається модернізації самого машинобудування, технічний рівень якого залежить від верстатобудування, приладобудування, електроніки. В умовах випереджального росту машинобудування це підводить реальну базу під технічне переозброєння виробничої бази країни відповідно до сучасних вимог.

Розвиток технології механічної обробки й зборки і її спрямованість обумовлюється станом перед машинобудівною промисловістю завданнями вдосконалювання технологічних процесів, вишукування й вивчення нових методів виробництва й автоматизації виробничих процесів на базі досягнень науки й техніки, що забезпечують найбільш високу продуктивність праці при належній якості й найменшій собівартості випускаємої продукції, що.
Машинобудування, що поставляє нову техніку всім галузям народного господарства, визначає технічний прогрес країни й впливає на створення матеріальної бази нового суспільства. У зв язку із цим його розвитку завжди надавалося й надається велике значення.
У даному дипломному проекті розроблений технологічний процес виготовлення фрези дисковою модульної і на його основі інструментальний цех. Ефективність виконаного проекту підтверджується рентабельністю виробництва й строку окупності капітальних вкладень.

1 ЗАГАЛЬНА ЧАСТИНА

1.1 Призначення і конструкція інструменту

Інструмент, розглянутий у дипломном проекті – фреза ліва зі вставними ножами. Використовується для фрезерування поверхонь на фрезерних верстатах.
Корпус фрези має крізний отвір з шостим квалітетом точності (Н7) для посадки на оправку, паз шпони – для закріплення її на оправці, ножи ліві – для встановлення до пазів фрези під ріжучі елементи.
Корпус фрези виконана із конструкційної легованої сталі 40Х, а ножи з швидкорізальної сталі Р6М5, що володіє високою міцністю, зносостійкістю, малою чутливістю до концентрації напруг.
Матеріал ріжучої частини (ножів) інструмента – сталь інструментальна швидкорізальна Р6М5 (ГОСТ 2590-88), використовується для всіх видів ріжучого інструменту при обробці вуглецевих легованих конструкційних сталей; переважно для виготовлення різьбонарізного інструменту, а також інструменту, що працює з ударними навантаженнями. Хімічний склад і механічні властивості представлені в таблицях 1.1 та 1.2.

Таблиця 1.1 - Хімічний склад сталі Р6М5 ГОСТ 2590-88, %

С Si Mn Ni S P Cr Mo W V Co
0,82-0,9 до 0,5 до 0,5 до 0,4 до 0,025 до 0,03 3,8-4,4 4,8-5,3 5,5-6,5 1,7-2,1 до 0,5


 
Таблиця 1.2 - Механічнівласти востісталі Р6М5 ГОСТ 2590-88

Вид термообробки Твердість,
НRC Теплостійкість,
НRC Знос,
Мг/ч Питома в’язкість, КС, кДж/см2
Закалка+отпуск 63 59 740 112
ТЦО+отпуск 65 60 650 112

1.2 Аналіз технологічності деталі

Технологічний аналіз конструкції деталі є одним з найважливіших етапів технологічної розробки. Мета такого аналізу – виявлення недоліків конструкції по відомостях, що містяться в кресленні і технічних вимогах, а також можливе поліпшення технологічності даної конструкції. Технологічний аналіз конструкції забезпечує поліпшення техніко-економічний показників технологічного процесу, що розробляється. Основні завдання, що вирішуються при аналізі технологічності конструкції оброблюваної деталі, зводяться до можливого зменшення трудомісткості і металоємності, можливості обробки деталі високопродуктивними методами. Таким чином, поліпшення технологічності конструкції деталі дозволяє знизити собівартість її виготовлення без збитку для службового призначення. Питанням технологічності конструкції належить займатися впродовж всього періоду роботи над проектом, оскільки ряд міркувань виникає безпосередньо під час розробки технологічного процесу, виборі заготівки, проектування оснащення та ін. Проте значною мірою ця робота може бути виконана на підставі вивчення робочого креслення.
Фреза має конструкцію, поверхні якої можна обробити на високопродуктивних токарних верстатах, а саме: внутрішній отвір, торці, зовнішній діаметр.
Складним для обробки та не технологічним є пази під встановлення ножів поверхня, але з новими видами інструмента та устаткування проблема обробки цієї поверхні не є такою складною.
Фрезерування стружкових канавок та пазів виконується завдяки УДГ та не складає проблем.
В якості заготівки використовується поковка, яка значно економить витрати матеріалу та час на обробку.
Чистота та необхідна за кресленням шорсткість поверхні досягається шліфуванням і не потребує багато зусиль.
Інші елементи фрези достатньо технологічні та прості у здобутті.
Якісний аналіз технологічності конструкції.
Коефіцієнт шорсткості визначається відповідно до ГОСТТ 18831-73. Для цього необхідно розрахувати середню шорсткість оброблюваних поверхонь.
Коефіцієнт шорсткості за ГОСТ 14202-73 повинен перебувати в межах: 0< К< 1.
Кш = ; (1.1)
Шср = ; (1.2)

де Шi – значення параметра шорсткості;
ni – кількість поверхонь для кожної шорсткості.
Значення Шi і ni - з робочого креслення виробу.
Шср=
Кш=
Так як коефіцієнт шорсткості попадає в припустимий інтервал (0< К< 1), то по даному показнику виріб є технологічним.
Рівень технологічності за коефіцієнтом використання металу.
Кв.м.= (1.3)
де Q - маса деталі =0,5 кг.
q - маса заготівлі =0,7 кг.
Кв.м.=
0 <0,71< 1 - деталь технологічна.

1.3 Визначення типу виробництва

На початкових етапах розробки технологічного процесу тип виробництва визначаємо орієнтовно, виходячи з річної програми випуску (N=10000 шт.) і маси деталі (m=0,5 кг) – виробництво серійне.
На підставі норм штучно калькуляційного часу розраховуємо коефіцієнт закріплення операцій, відповідно до якого визначаємо тип виробництва.
(1.4)
де - сумарна кількість операцій;
- сумарна кількість робочих місць.
Визначаємо розрахункову кількість верстатів m для кожної операції за формулою:
(1.5)
де N – річна програма випуску;
T_(ш-кі) – штучно – калькуляційний час;
F_g- річний дійсний фонд роботи;

















Визначаємо фактичний коефіцієнт завантаження устаткування:
















Визначаємо кількість операцій, виконуваних на робочому місці:
(1.6)














Визначаємо сумарну кількість операцій:

- виробництво крупносерійне.
Дані для розрахунків заносимо в таблицю 1.3.
Таблиця 1.3 - Визначення типу виробництва
Операція

P


005 Токарна 0,93 0,09 1 0,09 9,44
010 Токарна 0,92 0,09 1 0,09 9,44
015 Токарна 0,96 0,1 1 0,1 8,5
020 Токарна 0,95 0,1 1 0,1 8,5
025 Плоскошліфувальна 1,15 0,12 1 0,12 7,08
030 Плоскошліфувальна 1,15 0,12 1 0,12 7,08
035 Шпоночно-протяжна 1,34 0,13 1 0,13 6,54
040 Протяжна 1,26 0,13 1 0,13 6,54
045 Фрезерна 4,57 0,46 1 0,46 1,85
050 Довбальна 2,1 0,21 1 0,21 4,05
055 Довбальна 1,83 0,18 1 0,18 4,72
065Внутрішньо-шліфувальна 1,42 0,14 1 0,14 6,07
070 Плоскошліфувальна 1,18 0,12 1 0,12 7,08
085 Шліфувальна 2,33 0,23 1 0,23 3,7
090 Заточна 3,47 0,35 1 0,35 2,43

2 КОНСТРУКТОРСЬКА ЧАСТИНА

2.1 Розрахунок і проектування різального інструменту

Фреза збірна складаються з корпусу і ріжучих елементів.
До ріжучих елементів відносяться переточуванні в зборі або поза фрезою ножі (гладкі, рифлені або такі, що мають іншу форму) цілісні або оснащені інструментальними матеріалами; пластини з різних інструментальних матеріалів (багатогранної, круглої або спеціальної форми).
Відмітною особливістю фрез з переточуваними ножами є можливість додання ріжучій частині оптимальної за умовами експлуатації геометрії і розмірів. Точність взаємного розташування ріжучих елементів різних зубів визначається кількістю їх заточування або установки.
Відмітною особливістю фрез, оснащених непереточуваними пластинами, є фіксоване розташування ріжучих елементів щодо корпусу фрези. Геометричні параметри фрез при цьому постійні і визначаються конструкцією фрези. Точність взаємного розташування ріжучих кромок визначається точністю виконання базових поверхонь корпусу і точністю виконання пластин. Остання умова пред являє певні вимоги до пластин, які повинні мати ступінь точності Е або С. Пластінам можна додати деякі додаткові елементи: утворення радіусу округлення головної ріжучої кромки (або додання переходу від передньої до задньої поверхні раціонального контуру), створення стружколомаючих уступів або інших елементів, покриття ріжучих кромок різними одно- або багатошаровими покриттями.
Кріплення вставних зубів. Фрези зі вставними зубами як найбільш надійні і економічні набули на практиці широкого поширення.
 
Фрези виготовляють збірними, починаючи від D — 30 мм до D = 700—800 мм і вище. Корпус збірної фрези виготовляють із сталі мазкий 45 або 40Х з подальшим поліпшенням (гарт з високою відпусткою). Можливо виготовляти корпусы фрез для швидкісного різання з легованого або модифікованого чавуну.
Корпуси фрез великого діаметру (D = 600—1000 мм) для обробки легких сплавів виготовляються з відливань легких сплавів. Існує багато способів кріплення вставних зубів. При їх оцінці необхідно приймати до уваги наступні чинники:
1) жорсткість і надійність закріплення;
2) економічність — найбільше число переточувань;
3) технологічність конструкції (простота виготовлення) і зручність эксплоатации.
Пластинчасті вставні зуби застосовуються для фрез при порівняно неважких роботах і діаметрах Ј><250 м м . Для важких робіт фрезами великих діаметрів (Ј>>250 мм) при обробці площин і особливо при швидкісному фрезеруванні широке застосування отримали фрези зі вставними різцями.
Кріплення вставного клиноподібного пластинчастого зуба, виконаного з рифленнями (рис. 2,1), набуло широкого поширення.

Рис. 2.1 - Кріплення клиновидного вставного зуба з осьовими рифленнями.

Воно забезпечує жорстке і надійне закріплення. Недоліком є неможливість висунення вставного зуба уздовж паза, що знижує число можливих переточувань. Він може бути усунений наступними заходами:
пристроєм другого нахилу клину з кутом 2,5° для торцевих фрез і кутом 5° для дискових трибічних фрез (рис. 2.2);


Рис. 2.2 - Вставний пластинчатий зуб з подвійним клином і осьовими рифленнями.

2) закріпленням рифленого вставного різця за допомогою двох клинів — плоского і круглого із зрізаною площиною;
3) закріпленням плоского (призматичного) вставного зуба за допомогою плоского клину;
4) закріпленням пластинчастого рифленого зуба рифленим клином без виготовлення рифлення в корпусі фрези.
При обробці великих припусков фрезами з високою кутовою кромкою рекомендується рифлення направляти паралельно кутовій кромці. Це привід до збільшення числа переточувань.
Для дискових двосторонніх фрез при ширині вставного зуба В понад 16 мм можна розташовувати рифлення в осьовому напрямі, як для торцевих фрез. В цьому випадку висунення (регулювання) вставного зуба по рифленнях відбувається по радіусу у напрямі найбільшого зносу (по головній ріжучій кромці).
Для одночасного регулювання і в осьовому напрямі влаштовують другий (додатковий) нахил клину зуба з кутом 2°30 .
При переміщенні цього вставного зуба на одне рифлення в радіальному напрямі висунення зуба у напрямі торця складе:
C = t sin 2°30 tg 5
де t—шаг рифлень.
Для дискових фрез ширину вставного зуба В <16 мм рифлення слід мати в своєму розпорядженні в радіальному напрямі.
Деякий недолік цього виду кріплення в тому, що переміщення зуба по рифленнях відбувається у напрямі торця фрези, який менше всього зношується.
Закріплення різців з рифленнями проводиться за допомогою накладної планки і двох гвинтів або клинової накладки з двома болтами. Хороший виробничий ефект при швидкісному різанні дає фреза, оснащена твердим сплавом.
Число зубів збірних фрез менше, ніж у цілісних, і приймається рівним (залежно від діаметру d фрези і оброблюваного матеріалу):

d, мм <40 50;63 80 100-125 165 200 250 400
Сталь 3 4 5 6 8 8-10 8-10 12
Чавун
4 5 6 10 12 16 22 30

За відомих умов обробки число зубів збірних фрез може бути визначене по потужності верстата і режимам різання:
при обробці стали

при обробці чавуну

Розташування зубів по діаметру – рівномірне або нерівномірне.
Ножі збірних фрез можуть мати різну висоту: швидкорізальні ножі з рифленням – 3,7 – 7,7 мм і більш (у разі важких робіт), напайные твердосплавні – до 20 мм, ножів, оснащених надтвердими матеріалами, – до 10 мм по діаметру.
Напайні ножі, оснащені твердим сплавом, і державки під багатогранні непереточувані пластини мають призматичну форму. Висота ножа торцевої фрези Н = 3,5÷5∛d мм; менші значення – для фрез великих діаметрів. Висота ножа циліндрових і дискових фрез Н = 10÷12 мм. Ширина ножа (державки): В = (1,1÷1,3)Н мм.
Виліт ножа (державки) щодо корпусу hн (при консольному його розташуванні) не повинен перевищувати значень h =ln (3÷5) мм, де ln – проекція ріжучої кромки напайной (або механічно закріплюваною) пластини на площину, параллельную осі фрези і перпендикулярну до підстави площини ножа.
Корпуси фрез з безконсольним закріпленням ножів (наприклад, рифлених) повинні мати кишені для розміщення стружки. Виліт ножів при цьому повинен бути достатнім для можливості їх заточування в зборі (зазвичай він не перевищує 8 – 9 мм для дискових і циліндрових і 8 – 10 мм для торцевих фрез).
При необхідності знімання підвищених припусков металу використовують ступінчасті схеми розташування ножів або пластин. Ножі (пластини) при цьому розміщуються в декілька рядів кожен ряд – на своєму діаметрі, відмінному від діаметру іншого ряду на величину, що перевищує подвоєну подачу на оборот числа зубів ряду і на різній висоті, що забезпечує розділення припуску на обробку між рядами в необхідному співвідношенні.
Іноді ножі кожного ряду мають різні кути в плані (φ1 < φ2 < φ3); ножі здійснюють чорнову обробку (роботу по «кірці») з кутом близьким до ц = 90°, ножі, що знаходяться на інших рівнях – менше значення ц.
Для підвищення стійкості фрез застосовують «безвершинну» ступінчасту схему розташування ножів, коли вершини ножів 2-го і подальших рядів в роботі не участвуют.
До багатоступінчатих схем обробки відносяться схеми з розташуванням ножів по гвинтовій лінії, коли кожен ніж расположена певному радіусі і висоті, відмінних від інших ножів.
Стійкість фрез, кількість обробленої поверхні багато в чому визначається точністю взаємного розташування ножів (пластин).
Для забезпечення регулювання положення ножів (пластин) в осьовому і радіальному напрямах в конструкцію фрез іноді вводяться відповідні регулювальні елементи, що дозволяють забезпечити взаємне розташування ножів з точністю до 0,001 мм. Такі вимоги по точності пред являються до фрез для чистової обробки, особливо оснащених надтвердими матеріалами.
Ці фрези, що забезпечують з їм до 0,4 – 0,5 мм на один ступінь (при багатоступінчатій схемі обробки знімання відповідно збільшується) дозволяють отримувати поверхню з параметром шереховатости Ra≤0,63 мкм і відхилень, що допускаються, від площинної не більше 0,01 мм на 1 м довжини. Стійкість ножів фрез при цьому досягає 200-300хв.

3 СПЕЦІАЛЬНА ЧАСТИНА

Розробка технологічного процесу виготовлення фрези зі вставними ножами

3.1. Вибір методу здобуття заготівки

Метод одержання заготівель для деталей машин визначається призначенням і конструкцією деталі, матеріалом, технічними вимогами, типом виробництва, а також економічністю виготовлення.
Вибрати заготівлю - значить установити спосіб її одержання, призначити припуски на обробку кожної поверхні, розрахувати розміри й указати допуски на неточність виготовлення.
Сучасний стан технології машинобудування представляє більші можливості для раціонального вибору вихідної заготівлі й способу її одержання. Чим більше обсяг випуску виробів, тім важливіше вибрати заготівлю прогресивного виду, у якої форма й розміри максимально наближаються до форми й розмірів готової деталі. Така тенденція сучасної технології машинобудування дозволяє виключити обдирання й чорнову обробку, домагатися високої продуктивності й ощадливої витрати металу.
Відповідно до матеріалу й конфігурацією деталі робимо висновок, що оптимальним методом одержання заготівлі для корпусу фрези в цьому випадку може бути отримана штампуванням на горизонтально-кувальній машині. Однак цей метод одержання дуже дорогий, тому що виготовлення штампів вимагає більших витрат і виправдує собі тільки при більших обсягах виробництва. Другий варіант одержання заготівлі - це заготівля із прокату. Цей варіант набагато дешевше й простіше, але істотно зростає тривалість механічної обробки.


Остаточний вибір заготівки для фрези робимо на підставі економічного обґрунтування способу одержання заготівлі.

3.2 Економічне обґрунтування обраного способу одержання
заготівки

Вихідні дані: деталь - корпус фрези, матеріал - сталь 40Х, річна програма випуску - 10000 штук.
Для економічного обґрунтування методу одержання заготівлі зрівняємо вартість заготівлі, отриманої з прокату й вартість заготівлі, отриманою штампуванням.
Вартість заготівлі, отриманої з прокату в гривнях знаходимо за формулою:
(3.1)
де - маса заготівлі, кг;
- ціна 1кг матеріалу заготівлі, грн;
- маса деталі, кг;
- ціна 1т відходів, грн.
Маса заготівлі з прокату визначається виходячи з креслення заготівлі й найближчого прокату круглого перетину, у який уписується задана деталь із урахуванням припуску на обробку. За допомогою САПР знаходимо, що маса заготівлі із прокату дорівнює:
кг;
грн
Вартість заготівлі, отриманою штампуванням на ГКМ:


де - вартість 1т заготівель, виготовлених штампуванням, грн/т;
;
- коефіцієнт, що враховує точність кування для класу точності Т4;
- коефіцієнт, що враховує складність кування для С2;
Ступінь складності визначаємо у відповідності зі значенням:
(3.2)
де - маса найпростішої фігури, у якові може бути вписана
заготівля;

Ступінь складності С2 ( 0,32 - коефіцієнт, що враховує масу заготівлі [1, з 357]
- коефіцієнт, що враховує матеріал [1, з 356] – для
легованої сталі;
- коефіцієнт серійності [1, з 356];

Визначаємо коефіцієнт використання матеріалу для обох варіантів:

;

.
Порівнюючи дві варіанти одержання заготівлі, можна сказати, що використання штампованої заготівлі дає економію матеріалу, також години, різального інструменту, електроенергії. Тому, незважаючи на високу вартість штампованих заготівель, їхнє застосування для розумів серійного виробництва цілком виправдане й економічно доцільно з урахуванням зниження трудомісткості й вартості подальшої механічної обробки.

3.3. Вибір технологічних баз

Призначення технологічних баз є найбільш складним і принциповим етапом при розробці технологічного процесу виготовлення деталі. Від правильного вибору технологічних баз залежати фактична точність одержуваних розмірів деталі, задана конструктором, точність взаємного розташування окремих поверхонь деталі, точність обробки
Кращі результати досягаються при поєднанні технологічної, вимірювальної й конструкторської баз.
При побудуванні маршруту обробки слід дотримуватися принципу постійності баз: на всіх основних технологічних операціях використовувати як технологічні одні й ті ж поверхні заготівлі. Принципи поєднання й постійності баз співпадають у тихнув випадках, коли розміри проставлені від однієї досить стійкої вимірювальної бази. Якщо вимірювальні бази змінні й недостатні розміри, здійснюють другий принцип - вибирають відповідну постійну базу.
Найбільш використану базою при обробці корпусу фрези (фрезерування пазів, стружкових канавок, шліфування, затилування, затилувально-шлифувальних та заточних операціях) є її крізний отвір, який базується на оправці верстатів. Це базування забезпечує нульову погрішність при установці й базуванні та мінімальну погрішність при обробці.

3.4. Маршрутний технологічний процес виготовлення інструменту

Маршрутний технологічний процес виготовлення інструменту являє собою складну завдання з великим числом ймовірних варіантів рішення. Головною задачею маршруту обробки є: вибрати тип устаткування, намітити зміст операцій. При установці операцій слідує витримувати принципи:
1. У першу чергу необхідно обробити поверхні деталі, які являють собою бази для подальшої обробки.
2. Далі слід оброблювати поверхні, з яких знімається найбільш товстий куля металу, так як при цьому легше виявляються внутрішні дефекти заготівки.
3. Далі послідовність операцій встановлюється в залежності від потребуємо точності поверхні: чим точніша має бути поверхня, тім пізніше вона винний оброблюватись, так як обробка кожної послідуючої поверхні може викликати її спотворення.
4. Поверхні, які мають буди найбільш точними та з найменшою
шорсткістю повинні оброблюватися останніми.
Маршрутний технологічний процес виготовлення корпусу дискової фрези зведений до таблиці 3.1.



Таблиця 3.1 - Маршрутний технологічний процес виготовлення корпусу дискової фрези.


Найме-нування
Операції
Зміст операції
Ескіз операції Устаткування,
пристосування,
інструмент
1 2 3 4
005 Токарна
Свердлувати отвір витримуючи розмір 1. Точити зовнішню поверхньо до кулачків патрону витримуючи розмір 3. Точити торець витримуючи розміри 2, 4, 5, 6.
Токрно-гвинторізний верстсат мод. 16К20. Патрон трикулачковий. Свердло спіральне Р6М5 ø25мм ГОСТ 10903-77; різець прохідний прямий Т5К10 ГОСТ 18869-73; різець прохідний упорний Т5К10 ГОСТ 18870-73.
010 Токарна
Точити зовнішню поверхньо до кулачків патрону витримуючи розмір 2. Точити торець витримуючи розміри 1, 3, 4, 5.
Токрно-гвинторізний верстсат мод. 16К20. Патрон трикулачковий. Різець прохідний прямий Т5К10 ГОСТ 18869-73; різець прохідний упорний Т5К10 ГОСТ 18870-73.

Продовження таблиці 3.1

1 2 3 4
015 Токарна
Зенкувати отвір витримуючи розмір 1.
Точити зовнішню поверхньо до кулачків патрону витримуючи розмір 3.
Точити торець витримуючи розміри 2, 4, 5, 6.
Точити фаски 7, 8. Токарно-гвинторізний верстат мод. 16К20. Патрон трикулачковий. Зенкер цілий Р6М5 ø26мм ГОСТ 12489-71; різець прохідний прямий Т5К10 ГОСТ 18869-73; різець прохідний упорний Т5К10 ГОСТ 18870-73.
020 Токарна
Точити зовнішню поверхню до кулачків патрону витримуючи розмір
2. Точити торець витримуючи розміри 1, 3, 4, 5. Точити фаски 7, 8.
Токрно-гвинторізний верстат мод. 16К20. Патрон трикулачковий. Різець прохідний прямий Т5К10 ГОСТ 18869-73; різець прохідний упорний Т5К10 ГОСТ 18870-73.

Продовження таблиці 3.1
1 2 3 4
025Плоскошліфувальна
Шліфувати торець витримуючи розмір 1.
Плоскошліфувальний верстат мод. 3Е710А. Магнитна плита. Круг шліфувальний типу 2ТП ø50мм СМ1-СМ2 ГОСТ 2424-73.
030 Плоскошліфувальна
Шліфувати торець витримуючи розмір 1.
Плоскошліфувальний верстат мод. 3Е710А. Магнитна плита. Круг шліфувальний типу 2ТП ø50мм СМ1-СМ2 ГОСТ 2424-73.
035 Протяжна
Протягнути отвір витримуючи розміри 1, 2.
Горизонтально-протяжний напівавтомат мод. 7Б55. Пристосування для затискання, замок. Протяжка кругла Р6М5 ø26,5мм ГОСТ 20365-74.

Продовження таблиці 3.1
1 2 3 4
040 Шпоночно- протяжна
Протягнути шпоночний паз витримуючи розміри 1, 2, 3.
Горизонтально-протяжний напівавтомат мод. 7Б55. Оправка до ріжучого інструменту, планшайба. Протяжка шпоночна Р6М5 В=7мм ГОСТ 18217-80.
045 Фрезерна
Фрезерувати пази для ножів витримуючи розміри 2, 5. Фрезерувати радіусні канавки витримуючи розміри 1, 3, 4.
Фрезерний універсальний верстат мод. 6712В. Оправка, пристосування. Фреза фасона Т15К6; фреза напівкругла випукла Т15К6 R8 ГОСТ 9305-69.
050 Довбальна
Довбати канавки в пазах для виходу різців витримуючи розміри 1, 2, 3, 4.
Довбальний верстат мод. 7А412. Оправка, ділильна головка. Різець спеціальний Т5К10.





1 2 3 4
055 Довбальна
Довбати рифленія в пазах витримуючи розміри 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8.
Довбальний верстат мод. 7А412. Оправка, ділильна головка. Грібьонка.
060 Термо-обробка. Загортувати деталь.
065 Внутрішньошліфувальна
Шліфувати отвір витримуючи розмір 1. Шліфувати торець витримуючи розмір 2.
Внутрішньо-шліфувальний верстат 3К225В. Патрон три кулачковий. Шліфувальний круг типу ПП ø24мм ГОСТ 2424-73; шліфувальний круг типу 2ТП СМ1-СМ2 ГОСТ 2424-73.
070 Плоско-шліфувальна Шліфувати торець витримуючи розмір 1. Плоскошліфувальний верстат мод. 3Е710А. Магнитна плита. Круг шліфувальний ø50мм ГОСТ 2424-73.
Продовження таблиці 3.1
Продовження таблиці 3.1
1 2 3 4
075 Розмагничувальна Розмагнитити деталь. Демагнітор.
080 Збірна Встановити ножі у пази витримуючи розміри. Верстат, алюміневий молоток.
085 Шліфувальна
Шліфувати ножі по торцу та діаметру. Круглошліфувальний верстат мод. 3М150. Оправка. Шліфувальний круг СМ1-СМ2 ГОСТ 2424-73.
090 Заточна Заточити ножі витримуючи розміри 1, 2. 3. Універсально-заточний верстат мод. 3М601Ф1. Шліфувальний круг СМ1-СМ2 ГОСТ 2424-73.

3.5 Вибір устаткування, різального інструменту й пристосувань

Вибір устаткування багато в чому визначається типом виробництва. Для серійного типу виробництва характерне застосування верстатів широкого й загального призначення, із силовим програмним керуванням. Знаходять також застосування верстати високої продуктивності, технологічні можливості яких більше обмежені, але підвищена потужність і твердість дозволяють вести обробку на більше високих режимах різання й більше концентрованими методами.
Через велику вартість верстатів зі ЧПК, наголос у розроблювальному ТП зроблений на верстати широкого призначення й верстати високої продуктивності.
Нормування операцій на верстаті з програмним управлінням може бути здійснено лише після переробки креслення або операційного ескізу таким чином, щоб він був придатний для складення розрахунково-технологічної карти команд та переміщень виконавчих органів верстату.
Вибір типу встаткування й конкретної моделі верстата визначається видом обробки, що відповідає розробленої маршрутної технології, габаритами робочої зони верстата.
Для серійного типу виробництва характерно також застосування спеціалізованих й універсальних пристосувань. При виборі пристосування необхідно враховувати запропоновану маршрутною технологією схему базування деталі, програму випуску, імовірні витрати на виготовлення нестандартного пристосування.
Обране встаткування, інструмент і пристосування представлені в таблиці 3.2.

Таблиця 3.2 - Таблиця устаткування, різального інструменту й пристосувань

Найменування операції
Модель
верстата
Потужність
верстата, кВт
Ріжучій інструмент
Марка ріжучої
частини інструменту

Кількість
інструмента
Пристосування
1 2 3 4 5 6 7

005 Токарна
Токарно-гвинторізний верстат мод 16К20

11 Свердло спіральне ø25мм ГОСТ 10903-77; зенкер цілий ø26мм ГОСТ 12489-71; різець прохідний прямий ГОСТ 18869-73; різець прохідний упорний ГОСТ 18870-73.
Р6М5

Р6М5

Т5К10

Т5К10
1

1

1

1
Трьохкулачковий патрон




Продовження таблиці 3.2

Найменування операції
Модель
верстата
Потужність
верстата, кВт
Ріжучій інструмент
Марка ріжучої
частини інструменту

Кількість
інструмента
Пристосування
1 2 3 4 5 6 7

010 Токарна
Токарно-гвинторізний верстат мод 16К20
11 Різець прохідний прямий ГОСТ 18869-73; різець прохідний упорний ГОСТ 18870-73.
Т5К10

Т5К10
1

1
Трьохкулачковий патрон

015 Токарна
Токарно-гвинторізний верстат мод 16К20

11 Зенкер цілий ø26мм ГОСТ 12489-71; різець прохідний прямий ГОСТ 18869-73; різець прохідний упорний ГОСТ 18870-73. Р6М5

Т5К10

Т5К10 1

1

1
Трьохкулачковий патрон


Продовження таблиці 3.2

Найменування операції
Модель
верстата
Потужність
верстата, кВт
Ріжучій інструмент
Марка ріжучої
частини інструменту

Кількість
інструмента
Пристосування
1 2 3 4 5 6 7

020 Токарна
Токарно-гвинторізний верстат мод 16К20

11 Різець прохідний прямий ГОСТ 18869-73; різець прохідний упорний ГОСТ 18870-73.
Т5К10

Т5К10
1

1
Трьохкулачковий патрон
025 Плоскошліфувальна Плоскошліфувальний верстат мод. 3Е710А 4 Круг шліфувальний типу 2ТП ø50мм СМ1-СМ2 ГОСТ 2424-73 1 Магнитна плита


Продовження таблиці 3.2
1 2 3 4 5 6 7
030 Плоскошліфувальна Плоскошліфувальний верстат мод. 3Е710А 4 Круг шліфувальний типу 2ТП ø50мм СМ1-СМ2 ГОСТ 2424-73 1 Магнитна плита
035 Шпоночно-протяжна Горизонтально протяжний 7Б55
18,5 Протяжка шпонкова В=7мм
ГОСТ 18217-80
Р6М5
1 Оправка д ріжучого інструменту, планшайба
040 Протяжна Горизонтально протяжний 7Б55
18,5
Протяжка кругла ГОСТ 20365-74
Р6М5
1 Пристосування для затискання, замок

045 Фрезерна Фрезерний універсальний верстат мод. 6712В
0,75 Фреза фасона, фреза напівкругла ГОСТ 9305-69 Т15К6

Т15К6 1

1 Оправка, пристосування спеціальне

Продовження таблиці 3.2
1 2 3 4 5 6 7
050 Довбальна Довбальний верстат мод. 7А412
1,5 Різець спеціальний Т5К10 1 Оправка, ділильна головка
055 Довбальна Довбальний верстат мод. 7А412
1,5 Грібьонка. Т5К10 1 Оправка, ділильна головка
065 Внутрішньошліфувальна Внутрішньошліфувальний верстат 3К225В
0,76 Шліфувальний круг типу ПП ГОСТ 2424-73, шліфувальний круг типу 2ТП СМ1-СМ2 ГОСТ 2424-73
1



1 Патрон трикулачковий




Продовження таблиці 3.2
1 2 3 4 5 6 7
070 Плоскошліфувальна Плоскошліфувальний верстат мод. 3Е710А 4 Круг шліфувальний типу 2ТП ø50мм СМ1-СМ2 ГОСТ 2424-73 1 Магнитна плита

085 Шліфувальна
Круглошліфувальний верстат 3М150
4 Шліфувальний круг СМ1-СМ2 ГОСТ 2424-73
1 Оправка

090 Заточна
Універсально-заточний верстат мод. 3М601Ф1
2,2 Шліфувальний круг СМ1-СМ2 ГОСТ 2424-73
1 Оправка

3.6 Розрахунок припусків

Припуски на механічну обробку визначаються розрахунково-аналітичним і табличним методами. Для нашої деталі ми розраховуємо припуски на найбільш точну поверхню Ø27Н7( ), що застосовується для посадки на оправлення верстата.
Технологічний маршрут обробки складається з свердлування, протягування та шліфування.
Технологічний маршрут заносимо в таблицю 3.3.
Також записуємо відповідній заготівлі й шкірному технологічному переходу значення елементів припуску.
Таблиця 3.3 – Розрахунок припусків і граничних розмірів по технологічних переходах на обробку поверхні Ø27Н7( ) отвору для посадки на оправку верстата
Технологічні переходи обробки поверхні
Ø27Н7
Елементи припуску, мкм

Розрахунковий припуск
,мкм

Розрахунковий розмір
, мм
Допуск
, мкм Граничний розмір,
мм
Граничні припусків,
мкм





ε





Заготівля 150 200 1490 - - 22,735 1300 21,435 22,735 - -
Свердлування 40 60 75 130 1846 26,427 330 26,097 26,427 3692 4662
Зенкування 30 40 30 7,9 175 26,777 130 26,647 26,777 350 550
Протягування 5 10 7 0,05 100 26,977 52 26,925 26,977 200 278
Шліфування 5 15 - 0,05 22 27,021 21 27 27,021 44 75
Сумарне відхилення:

де – відхилення від співвісності, мм;
– ексцентричність, прошитого центрального отвору по відношенню до зовнішнього контуру заготовки, мм.
Для даної заготовки

; ;
Остаточне просторове відхилення:

де – коефіцієнт уточнення форми.
Тоді:
 після свердлування:
 після зенкування:
 після протягування:
Розрахунок мінімальних значень припусків проводимо, використовуючи основну формулу:
.
Мінімальний припуск:
 під свердлування:

 під зенкування:

 під протягування:

 під шліфування:

Визначимо розрахунковий розмір починаючи з кінцевого розміру за рахунок послідовного віднімання розрахункового мінімального припуску кожного технологічного переходу:

Найменший граничні розміри отримуємо наступним чином:

Граничні значення припусків визначаємо як різницю найменших граничних розмірів:

Граничні значення припусків визначаємо як різницю найменших граничних розмірів:

Визначимо загальний номінальний припуск:

де – верхнє відхилення заготовки, мкм;
– верхнє відхилення деталі, мкм.
Тоді:


Виконаємо перевірку правильності виконаних розрахунків:

Схема графічного розташування припусків і допусків на обробку отвору Ø27Н7( ) показана на малюнку 3.1.
На інші поверхні припуски на механічну обробку й допуски на розмір визначаємо табличним методом (ГОСТ 7505-89). Результати наведені в таблиці 3.4.
Припуски на механічну обробку й допуски лінійних розмірів кувань призначають залежно від вихідного індексу й розміру кування.
Установлюємо характеристики кування: клас точності – Т5, група стали – М2, ступінь складності - С2, вихідний індекс - 12.

Таблиця 3.4 - Припуски й допуски на оброблювані поверхні за ГОСТ 7505-89

Поверхня
Розмір Припуск, мм Допуск, мм
табличний розрахунковий
Ø86Н11
- 2,2

Ø27H7 -
2,0

16
- 2,0





Рис. 3.1 – Схема розташування припусків і допусків на поверхню Ø27Н7


Рис. 3.2 – Заготівка корпусу дискової фрези
3.7 Розрахунок режимів різання

Після того, як ми визначили припуски на механічну обробку по всіх технологічних переходах, нам має бути зробити розрахунок режимів різання. Від того як точно ми визначимо режими різання буде залежати якість поверхні готової деталі, а також шарів металу, що перебуває в безпосередній близькості до поверхні різання. Крім того, від призначених нами режимів різання буде залежати час обробки, а отже й такт випуску деталей в одиницю часу.
До основних елементів режимів різання можна віднести: глибину різання, подачу, швидкість різання, частоту обертання шпинделя, силу різання й потужність різання. При призначенні елементів режимів різання враховують характер обробки, тип і розміри інструментів, матеріал його ріжучої частини, матеріал і стан заготівлі, тип і стан устаткування.
Розрахунок режимів різання можна робити двома способами: аналітичним і табличним.
Під аналітичним методом розуміють розрахунок, що виробляється по формулах згідно заздалегідь розрахованих припусків, а під табличним розуміють визначення режимів різання, які наведені в довідковій літературі.
Найбільш точним є аналітичний, тому наступний розрахунок буде відбуватися в наступній послідовності:
1) розрахунок режимів різання по заздалегідь полічених припусках;
2) табличним методом на всі інші поверхні.
Режими різання включають наступні основні елементи:
- швидкість різання, яка визначається по наступній емпіричній формулі:
при свердлуванні:
V= (3.1)

при зенкуванні:
V= (3.2)
при протягуванні:
V= (3.3)
при свердлуванні:
Nр = (3.4)
при шліфуванні:
Nр = (3.5)
- частота обертання:
n = хв-1 (3.6)
- фактична швидкість різання:
VФ = , м/хв (3.7)
- головна складова сили різання (тангенціальна):
при протягуванні:
Pz = , H (3.8)
- момент, що крутить:
при свердлуванні:
МКР = ; H •м (3.9)
при зенкуванні:
МКР = , H •м (3.10)
де Ср – коефіцієнт і показники ступеня m, x, у визначаємо згідно [4];
T – період стійкості інструменту, хв.;
t – глибина різання, мм;
S – подача на оборот шпінделя, мм/об;
KV = KMV  KUV  KNV; (3.11)
де KMV – коефіцієнт враховує вплив матеріалу заготівки;
KNV – коефіцієнт враховує стан поверхні;
KUV – коефіцієнт матеріал інструменту, що враховує;
Sz – подача на один зуб, мм;
b – ширина фрезерування, мм;
z – число зубів фрези;
D – діаметр фрези, мм;
d – оброблюваний діаметр, мм;
SМ – хвилинна подача, мм/мин;
СР і показники ступеня y, g, w – визначаються по таблицях згідно [4].
Розраховуємо режими різання для поверхні Ø27H7 по формулах, а на решту поверхонь, режимів різання, вибираємо табличним методом згідно [5], результати заносимо в таблицю 3.4.
Розрахунок режимів різання для чорнового свердлування
Призначаємо режими різання для чорнового свердлування:
Початкові дані:
Верстат – токарно-гвинторізний 16К20; ріжучий інструмент – свердло спіральне D25 з бістро ріжучого стала Р6М5. Стійкість Т = 50 хв. [4].
Оброблюваний діаметр і глибина різання:
Глибина різання t = 2,5 мм, кількість проходів і=1 [6].
Подача S = 0,2 мм/об [4].
Коефіцієнт:
Кv = Kмv•Kиv•Klv ,
Kмv – коефіцієнт, що враховує якисть обробляему матеріалу [4].
Kмv = 1,27;
Kиv – коефіцієнт,на инсрументалний матеріал [4];
Kиv = 1;
Klv – коефіцієнт, враховуючи глубину свердлувания [4]
Klv = 1;
Кv =1,27•1•1=1,27
По [4] вибираємо значення коефіцієнтів:
Cv = 9,8; q = 0,4; m = 0,2; у = 0,5;
V = м/хв.
Визначаємо число оборотів шпинделя:
n = хв-1 .
Приймаємо за паспортом верстата nФ = 500 хв-1 тоді фактична швидкість різання:
Визначаємо дійсну швидкість різання:
V = м/хв.
Визначення сил різання, що становлять:
Мкр=10Cм·Dq·Sy·Kp , H×м
CМ = 0,0345; Кр = 1,1; у = 0,8; q = 2,0
Kp –принимаем по [4] Кр = 1,1
Мкр=10·0,0345·252·0,20,8·1,1 = 65,5 H×м

Визначаємо ефективну потужність різання:
Nэ = = 3,4 кВт.
Порівнюємо з фактичною потужністю верстата:
Nэ ≤ Nст
Nэ ≤ Nст • η
де η – ККД верстата
η = 0,75...0,85;
3,4 кВт ≤ 11•0,8= 8,8 кВт.
Отримані результати не перевищують максимального значення максимальної потужності верстату.
Визначаємо машинний (основний) час, що витрачається на свердлування:
Тсв.. = (3.12)
де L = lотв + lвр + lвих
lотв – довжина оброблюваного отвору, мм;
lвр – довжина урізування, мм;
lвих – довжина виходу, мм.
lотв = 19 мм
Тсв.. = = 0,24 хв.
Призначаємо режими різання для зенкерування
Верстат – токарно-гвинторізний 16К20; ріжучий інструмент – зенкер цілий D26 з бістро ріжучого стала Р6М5. Стійкість Т = 40 хв. [4].
Глибина різання tзенк.. = 0,3 мм.
Подача S = 0,8 мм/об.
Визначаємо швидкість різання:
Кv = Kмv•Kиv•Klv
Kмv – коефіцієнт, що враховує я кист обробляємо матеріалу [4].
Kмv = 1,27;
Kиv – коефіцієнт,на инструменталні матеріал [4];
Kиv = 1;
Klv – коефіцієнт, враховуючи глубину зенкування [4]
Klv = 1;
Кv =1,27•1•1=1,27
По [4] вибираємо значення коефіцієнтів:
Cv = 16,3; q = 0,3; m = 0,3; х = 0,2; y = 0,5;
V = = 20,4 м/хв.
Визначаємо число оборотів шпінделя:
n = хв-1 .
Приймаємо за паспортом верстата nФ = 250 хв-1
Визначаємо дійсну швидкість різання:
V = м/хв.
Визначення сил різання, що становлять:
Мкр=10Cм· Dq · tx·Sy·Kp H×м
Cм = 0,09; Кр = 1,1; у = 0,8; q = 0,1.
Kp –принимаем по [4] Кр = 1,1
Мкр=10•0,09•261•0,30,9•0,80,8 •1,1= 21,5 H×м
Визначаємо машинний (основний) час, що витрачається на зенкування:
Тзенк.. =
де L = lотв + lвр + lвых
lотв. – довжина оброблюваного отвору, мм;
lвр. – довжина врізання, мм;
lвих. – довжина виходу, мм.
lотв.= 17 мм,
Тзенк.. = = 0,11 хв.
Протягування:
Верстат – горизонтально-протяжний напівавтомат мод. 7Б55; ріжучий інструмент – протяжка кругла ø26,5мм з бістро ріжучого стала Р6М5.
Швидкість різання при протягуванні приймаємо рівною 5м/хв.
сила різання
Pz = , H
V=
Максимальна швидкість різання більше за попередньо обрану, тому приймаємо 5м/хв.
Визначаємо машинний (основний) час, що витрачається на протягування:
Тпрот. = (3.13)
де L = lотв. + lп. + lдоп.
lотв. – довжина оброблюваного отвору, мм;
lп. – довжина робочої частини протяжки, мм;
lдоп. – допоміжна довжина ходу, мм;
К – коефіцієнт.
lотв.= 17 мм,
Тпрот.. = = 0,1 хв.
Шліфування:
Верстат – внутрішньо-шліфувальний 3К225В; інструмент – шліфувальний круг типу ПП 24×10×18 СМ1-СМ2 ГОСТ 2424-73.
Призначаємо швидкість заготовки:
Визначаємо частоту обертання заготовки:

По паспорту верстату приймаємо найближче значення частоти обертання шпинделя : . Тоді визначимо дійсну швидкість різання:

Визначаємо ефективну потужність різання за формулою:
(3.14)
де – діаметр шліфування, мм;
– переміщення шліфувального кругу, мм;
– глибина шліфування, мм;
– швидкість обертання заготовки, м/хв;
– коефіцієнт та показники ступені в формулі потужності різання.


Назначаємо продольну подачу:


Приймаємо

Виконаємо перевірку, чи достатня потужність електродвигуна верстата для здійснення процесу різання, для чого порівняємо ефективну потужність з потужністю електродвигуна верстата:

де – ККД верстата.

Тоді:
Визначаємо основний машиний час обробки:
(3.15)
де – довжина шліфуємої поверхні, мм;
– кількість проходів;
– поправочний коефіцієнт.

На решту поверхонь, режимів різання, вибираємо табличним методом згідно [5], результати заносимо в таблицю 3.4.

Таблиця 3.4.
Найменування операції Швидкість різання V, м/хв Подача S, мм/об Глибина різання
t, мм Частота обертання
n, об/хв Машиний час
То, хв. Стійкість інструмента Т, хв.
005 Токарна 85,1 0,4 1,3 315 0,12 60
010 Токарна 85,1 0,4 1,3 315 0,11 60
015 Токарна 135 0,2 0,6 500 0,15 60
020 Токарна 135 0,2 0,6 500 0,14 60
025 Плоскошліфувальна 4,1 0,6 0,2 35 0,18
030 Плоскошліфувальна 4,1 0,6 0,2 35 0,18
035 Шпоночно-протяжна 8 2,8 0,41 60
040 Протяжна
5 0,5 0,34 1500
045 Фрезерна 78,5 2,8 28 200 2,73 160
050 Довбальна 0,8 14 1,2 60
055 Довбальна 0,4 26 0,95 60
065 Внутрішньошліфувальна 40
42,4 0,5 0,025 11500
500 0,43
070 Плоскошліфувальна 5,2 0,2 0,025 35 0,21
085 Шліфувальна 30
27 10 0,02 2350
100 1,26
090 Заточна 25 0,01 0,05 3500 2,3

3.8 Розрахунок норм часу

Під технічно обґрунтованою нормою часу розуміється час, необхідний для виконання заданого обсягу роботи при певних організаційно-технічних умовах і найбільш ефективному використанні всіх засобів виробництва. Від правильності й точності визначення необхідних норм часу на всіх операціях буде залежати вид продуктивності ділянки механічної обробки; обране згідно цих норм кількість верстатів, а отже й кількість робітників, що обслуговують це устаткування.
Технічні норми часу в умовах масового й серійного виробництв встановлюються розрахунково-аналітичним методом.
У серійному виробництві визначається норма штучно-калькуляційного часу:
, (3.16)
де Тп-з – підготовчо-завершальний час, хв.;
n – кількість деталей в партії, шт.;
Тшт – штучний час, хв.
Для обробки на токарному верстаті деталі, яка кріпиться в самоцентруючому патроні Тп-з складає 22 хв. (операція 005).
Кількість деталей в партії визначається по формулі:
(3.17)
де N – річна програма випуску, шт.;
– періодичність запуску в днях, приймаємо день.
шт.
Приймаємо кількість деталей в партії шт.
Штучний час визначається по формулі:
, (3.18)
де Т0 – основний час, хв.;
Тд – допоміжний час, хв.;
Тоб – час на обслуговування робочого місця, хв.;
Тот – час перерв на відпочинок і особисті потреби, хв.
Основний час був розрахований раніше і складає Т0=0,12 хв.
Допоміжний час визначається по формулі:
(3.19)
де Тус – час на установку і знаття деталі, хв.;
Тзо – час на закріплення і відкріплення деталі, хв.;
Туп – час на прийом управління, хв.;
Твим – час на вимірювання деталі, хв.;
k=1,85 – коефіцієнт для серійного виробництва.
Час на установку деталі в патроні Тус=0,22 хв., на закріплення і відкріплення деталі Тзо=0,024 хв.
Час на управління верстатом складає Туп=0,12 хв. (ввімкнення і вимкнення верстата кнопкою, підведення і відведення різця в горизонтальному напрямі).
Час на вимірювання дорівнює 0,17 хв., при 25% контролюємих деталей. Тоді отримаємо:
хв.
Таким чином, допоміжний час складає:
хв.
Отже, оперативний час складає:
хв.
У серійному виробництві значення Тоб і Тот окремо не визначаються. У нормативах дається сума цих двох складових (Тоб.от.) у відсотках від оперативного часу:
(3.20)
де Поб.от. – витрати часу на обточування робочого місця і відпочинок у відсотках від оперативного.
В даному випадку Поб.от=7%, отже
хв
Штучний час складає:
хв.
Визначаємо склад підготовчо-завершального часу: на наладку верстата, інструменту і пристосувань при закріпленні деталі в патроні – 8 хв.; на додаткові прийоми – 4 хв.; отримання інструменту і пристосувань до початку і здача після закінчення обробки – 10 хв.
Таким чином, штучно-калькуляційний час на 005 токарну операцію складає:
хв.
Норми часу на інші операції механічної розробки деталей розраховані аналогічно і зведені в таблицю.
Таблиця 3.4 – Технічні норми часу в хвилинах
Номер та зміст операції Т0 Тд Топ Тоб+Тот,
% Тшт Тп-з n Тш-к
Тус+ Тзо Туп Твим
005 Токарна 0,12 0,24 0,12 0,04 0,87 7 0,93 22 120 1,11
010 Токарна 0,11 0,24 0,12 0,04 0,86 7 0,92 22 120 1,1
015 Токарна 0,15 0,24 0,12 0,04 0,9 7 0,96 22 120 1,15
020 Токарна 0,14 0,24 0,12 0,04 0,89 7 0,95 22 120 1,14
025 Плоскошліфувальна 0,18 0,24 0,1 0,13 1,05 9,4 1,15 19 120 1,31
030 Плоскошліфувальна 0,18 0,24 0,1 0,13 1,05 9,4 1,15 19 120 1,31
035Шпоночно-протяжна 0,41 0,13 0,18 0,14 1,24 8 1,34 14 120 1,46
040 Протяжна 0,34 0,13 0,18 0,14 1,17 8 1,26 14 120 1,38
045 Фрезерна 2,73 0,47 0,2 0,14 4,23 8 4,57 25 120 4,78
050 Довбальна 1,2 0,24 0,12 0,04 1,94 8 2,1 25 120 2,31
055 Довбальна 0,95 0,24 0,12 0,04 1,69 8 1,83 25 120 2,04
065 Внутрішньо-шліфувальна 0,43 0,24 0,1 0,13 1,3 9,4 1,42 19 120 1,58
070 Плоскошліфувальна 0,21 0,24 0,1 0,13 1,08 9,4 1,18 19 120 1,34
085 Шліфувальна 1,26 0,24 0,1 0,13 2,13 9,4 2,33 19 120 2,49
090 Заточна 2,3 0,24 0,1 0,13 3,17 9,4 3,47 19 120 3,63

3.9 Розрахунок кількості верстатів і визначення завантаження

Правильний вибір обладнання та раціональне його використання дозволяє виключити простої верстатів, для цього необхідно врахувати показники ступені використання кожного верстату.
Для кожного верстату у технологічному процесі повинен бути розрахований коефіцієнт завантаження та коефіцієнт використання верстату за основним часом.
Проведемо розрахунки для токарної операції 005.
Коефіцієнт завантаження обладнання в серійному виробництві складає приблизно ηз = 0,85.
Коефіцієнт використання обладнання по основному часу η0 свідчить про частку машинного часу в спільному часі роботи верстата. Коефіцієнт визначається за формулою:
(3.21)

Визначаємо розрахункову кількість обладнання за формулою:
(3.22)
де N – річна програма випуску, шт.;
 коефіцієнт завантаження обладнання;
N = 10000 шт.; год.

Приймаємо кількість верстатів = 1 шт.



Уточнюємо значення коефіцієнту завантаження верстата по формулі:
(3.23)

Аналогічно розраховуємо кількість обладнання та коефіцієнти на інші операції, дані зводимо в таблицю 3.5. По отриманим даним будуємо графік використання обладнання за основним часом (рис. 3.3) та графік завантаження обладнання (рис. 3.4).

Таблиця 3.5 – Дані по завантаженню та використанню обладнання
Найменування операції
Т0, хв Тш-к, хв ,%


,%

005 Токарна 0,12 0,93 5 1 0,05 13
010 Токарна 0,11 0,92 5 1 0,05 12
015 Токарна 0,15 0,96 5 1 0,05 16
020 Токарна 0,14 0,95 5 1 0,05 15
025 Плоскошліфувальна 0,18 1,15 6 1 0,06 16
030 Плоскошліфувальна 0,18 1,15 6 1 0,06 16
035 Шпоночно-протяжна 0,41 1,34 7 1 0,07 31
040 Протяжна 0,34 1,26 7 1 0,07 27
045 Фрезерна 2,73 4,57 24 1 0,24 60
050 Довбальна 1,2 2,1 11 1 0,11 57
055 Довбальна 0,95 1,83 10 1 0,1 52
065 Внутрішньошліфувальна 0,43 1,42 7 1 0,07 30
070 Плоскошліфувальна 0,21 1,18 6 1 0,06 18
085 Шліфувальна 1,26 2,33 12 1 0,12 54
090 Заточна 2,3 3,47 18 1 0,18 66
Всього =8,93
15 =32,2



Рисунок 3.3 - Графік використання устаткування за основним часом

Рисунок 3.4 - Графік завантаження устаткування

3.10 Проектування інструментального цеху за укрупненими показниками

3.10.1 Визначення трудомісткості виготовлення інструмента в цеху

Проектування цеху виробляється в наступному порядку:
1.Розрахунок необхідної площі: виробничої, допоміжних відділень і побутових приміщень.
2.Розробка компонування цеху.
3.Складання планування дільниці.
Площа цеху визначається кількістю встаткування в цеху. В основу розрахунку кількості металорізальних верстатів заставляється станкоємкість одного виробу. В укрупнених розрахунках приймають величину станкоємкості рівній механічній обробці виробів, оброблюваних у цеху.
Кількість верстатів, зайнятих на обробці фрези визначено вище й становить 8 одиниць. Однак, у цеху обробляються й інші види інструментів (свердла, зенкери, розгорнення й ін.), фрези, як цільні, так і збірні різьблених видів, складно-фасонний інструмент і ін. Загальна трудомісткість обробки інструментів за даними заводу становить = 11610200 хв. Загальна кількість верстатів визначається:
; (3.25)
(3.26)
шт.
Приймаємо 65 верстатів.
Отримана кількість верстатів розподіляємо по типах і групам, користуючись пропорційним співвідношенням верстатів базового підприємства.
Токарські верстати - 44 %
Фрезерно-центрувальні - 1 %
Універсально-фрезерні - 16 %
Свердлильно-розточувальні - 10 %
Круглошліфувальні для зовнішнього
і внутрішнього шліфування - 6 %
Плоскошліфувальні - 4 %
Зуборізні - 9 %
Довбальні й стругальні - 3 %
Протяжні - 1 %
Карусельні - 2 %
Зубошліфувальні - 2 %
Лоботокарні - 2 %
Визначаємо кількість верстатів:
Токарські :
,
Приймаємо .
Фрезерно-центрувальні:
,
Приймаємо .
Універсально-фрезерні :
,
Приймаємо .
Свердлильно-розточувальні :
,
Приймаємо .
Круглошліфувальні для зовнішнього й внутрішнього шліфування:
,
Приймаємо .
Плоскошліфувальні:
,
Приймаємо .
Зуборізні:
,
Приймаємо .
Довбальні й стругальні:
,
Приймаємо .
Протяжні:
,
Приймаємо .
Карусельні:
,
Приймаємо .
Зубошліфувальні :
,
Приймаємо .
Загальна кількість верстатів:
шт.

3.10.2 Розрахунок кількості допоміжного устаткування

Потрібна кількість заточувальних верстатів загального призначення становить у середньому 4 - 6 % від кількості верстатів, що обслуговуються заточенням.
,
приймаємо 3 верстати.
Загальна кількість верстатів цехової ремонтної бази приймають:
- для масового виробництва - 10 %
- для серійного виробництва - 2,6 - 4,3 %
від числа одиниць устаткування, що обслуговується.
,
приймаємо 3 верстати.
Кількість верстатів для майстерні з ремонту пристосувань і інструмента визначається з розрахунку 4 % від металорізальних верстатів, що обслуговуються.
,
приймаємо 3 верстати.
Якщо підрахована сумарна кількість ремонтної бази й майстерні з ремонту пристосувань і інструмента виявиться менше мінімальної кількості верстатів (12 верстатів), тоді необхідно доповнити їх або передбачити виконання деяких робіт на верстатах основного механічного цеху. До складу мінімального комплекту верстатів входять: п ять токарських верстатів мінімальних розмірів, вертикально-свердлильний, довбальний, універсально-круглошліфувальний, зубофрезерний, заточувальної верстат.
Результати вищенаведених розрахунків дозволяють скласти відомість верстатів, якими повинен розташовувати цех.
Таблиця 3.7 Відомість металорізальних верстатів, необхідних для виробництва інструментів
Призначення Найменування верстатів Середня потужність
кВт Кількість верстатів
Токарські верстати 10,2 30
Фрезерно-центрувальні 6,0 1
Універсально-фрезерні 7,5 9
Свердлильно-розточувальні 7,5 6
Різьбофрезерні 7,5 2
Верстати зі ЧПУ 6,3 2
Шліфувальні 16,0 4
Плоскошліфувальні 11,0 2
Зуборізні 7,5 4
Довбальні 2,9 1
Стругальні 3,0 1
Протяжні 17,0 1
Зубошліфувальні 10,0 1
Затиловочні 10,0 1
Заточувальне відділення Заточувальні верстати 3,5 3
Ремонтна база Токарські 10,2 2
Свердлильні 4,0 2
Шліфувальні 10,0 2
Разом 73
3.11 Розрахунок робочого состава цеху

Для проектованої дільниці розрахунок виробляється на підставі детальної розробки технологічного процесу. Для інших дільниць цеху кількість робочих верстатників визначається по трудомісткості механічної обробки деталей по формулі:
, (3.27)
де - трудомісткість механічної обробки деталі;
- дійсний річний фонд часу роботи верстатників;
- коефіцієнт багатоверстатного обслуговування, приймається в межах 1,25 – 1,5.
Тоді:
.
Приймаємо 40 чол.
Кількість допоміжних робітників становить 18 - 25 % від числа виробничих робітників у серійному виробництві й 35-50% масовому.
;
Приймаємо 8 чол.
Кількість фахівців приймають 11 - 13 % від загального числа робітників, а лічильно-конторських працівників 2-7%.
;
Приймаємо 5 чол.
МОП у цеху приймають 2 - 3 % від загальної кількості робітників.
;
Приймаємо 1 чол.
Таблиця 3.8- Зведена відомість загального состава працюючих у механічному цеху
№
п.п Категорія працюючих Кількість У тому числі
I зміна II зміна
1 Виробничі робітники 40 20 20
2 Допоміжні робітники 8 4 4
3 Молодший обслуговуючий персонал (МОП) 1 1 -
4 Фахівці 5 3 2
5 Лічильно-конторський персонал 2 1 1
Разом 56 29 27

3.12 Визначення площі цеху за укрупненими показниками

Для визначення розмірів виробничої площі, зайнятий механічними ділянками обробки інших деталей застосовується укрупнене проектування по питомій площі на 1 верстат.
Питомі площі можна приймати з розрахунку 22м2 на один верстат середніх розмірів [17].
Тоді виробнича площа буде дорівнює:
.
Площа, необхідна для виконання складальних робіт з окремих стадій складання, випробування й фарбування визначається приблизно по питомій площі, що вибирається з розрахунку 18 – 20м2 на одне робоче місце.
.
Площа заточувального відділення визначається по питомій площі на 1 верстат, рівної 10 – 12м2. У цю площу входить виробнича площа, площа для зберігання креслень, абразивних кіл і заточувальних пристосувань.
.
Площа контрольного відділення становить 3 - 5 % від площі верстатного відділення.
.
Площа ремонтної бази цеху визначається з розрахунку 25 – 30м2 на один основний верстат бази.
.
Із загальної площі ремонтної бази приблизно 40 % займає верстатну дільницю
.
25 % - слюсарний
.
інша площа - допоміжні, складські й службові приміщення.
Приміщення для майстерні енергетика цеху становить приблизно 20 % від площі ремонтної бази.
.
Загальна площа для майстерні ремонту пристосувань і інструмента визначається з розрахунку 17 – 22м2 на 1 верстат майстерні, включаючи площу для комори пристосувань і запасних частин до них.
Кількість СОЖ підводимої у зону різання, приймають залежно від виду обробки по нормах добової витрати: сульфофрезола на кожний одношпиндельний автомат, різьбофрезерний і різьбонарізний верстат 2,3кг; різьбошліфувальний 2,5кг; зубообрабативаємий 4,1кг і багатошпиндельний автомат 5,4кг; гаси 2,5кг на кожний верстат для електроіскової обробки; емульсола 0,3кг на один металорізальний верстат; кальцинованої соди 0,03кг.
Річна витрата СОЖ можна визначити з вираження:
т/рік, (3.28)
де - витрата СОЖ на один верстат у добу в кг;
- кількість верстатів (прийняте);
253-число робочих днів у році.
Звідси:
т/рік.
Річна витрата масел для технологічного обладнання визначається з вираження:
т/рік, (3.29)
де - добова витрата масла на один верстат.
Норма витрати масла в добу становить:
- для дрібного обладнання - 0,25кг;
- для середнього - 0,44кг;
- для великого - 0,7кг.
Отже:
т/рік.
Для розміщення відділення для готування й роздачі охолодної рідини, зберігання масел і інших цілей передбачається приміщення площею приблизно 10 – 20м2.
Заготівлі оброблюваних деталей розміщаються в складах цехів проти відповідних відділень, що споживають їх. Площа таких ділянок складів заготівель розраховується по формулі:
м2, (3.30)
де - чорнова вага матеріалів і заготівель, що підлягають обробці на ділянці протягом року;
- кількість днів, на які приймається запас матеріалів;
- кількість робочих днів у році;
- вантажонапруженість підлоги цеху, т/м2 (приймається 1,5 – 2 т/м2);
= 0,4 – 0,5 - коефіцієнт використання площі складу.
Тоді:
.
Площа інструментально-роздавальної комори визначається по елементах. Так для зберігання інструментів в ІРК передбачається площа 0,3 – 0,8м2 на один обслуговується станок.
.
Для зберігання пристосувань береться площа, рівна 0,15 – 0,2м2 на 1 обслуговується станок, щоМ. Для зберігання абразиву –0,5 м2 на 1 абразивний верстат, що обслуговується.
.
Для зберігання слюсарно-складального інструмента може бути розрахована площа виходячи з 0,15м2 на одного слюсаря-збирача. При ІРК організуються вимірювальні пункти для контролю й ремонту калібрів, площа яких береться з розрахунку 0,18 – 0,3м2 на один виробничий верстат механічного цеху, але в цілому не менш 25м2 на пункті.
.
Таким чином, площа ІРК буде дорівнює:
.
Площа побутових і службових приміщень (гардеробних, душових, убиралень, умивальних, конторських приміщень і т.п.) при укрупненому проектуванні визначається виходячи з того, що вони звичайно розташовуються на 2-х верхніх поверхах 3-поверхові будинки шириною 9 м. Довжина багатоповерхового будинку дорівнює загальній ширині всіх ділянок, що примикають до нього (визначається при компонуванні цеху або його плануванню).
Конторки майстрів у цехах не влаштовуються. Замість конторок у цеху роблять піднесені, нічим не обгороджені місця, розміром 2x2м. Вони розташовуються безпосередньо на дільниці.
Результати розрахунку площ оформляються у вигляді зведеної відомості в таблиці 3.9.
Таблиця 3.9 - Зведена відомість площ цеху

№ п.п. Найменування категорії площі Розмір площі, м2
I Виробнича площа
1. Дільниця корпуса балансира
2. Дільниця інших деталей
3. Дільниця складання, випробування й фарбування
110
1180
140
Разом:
1430
II Площа допоміжних відділень
1. Ремонтна база цеху
2. Майстерна енергетика цеху
3. Майстерня для ремонту пристосувань і інструмента
4. Відділення для готування СОЖ
5. Інструментально-роздавальна комора
6. Склад заготівок
150
30

66
33,5
68,5
256
Разом: 604
III Побутові приміщення 540
Разом: 2574

Для цеху приймаємо сітку колон 18 x12 м, де 12 м- крок колон, 18 м- ширина прольоту, висота 7,2м.

Цех розмістимо у два прольоти. Остаточна площа цеху буде дорівнює

3.13 Визначення вантажопотоків і вибір цехового транспорту

У процесі проектування цеху необхідно встановити, яким транспортом подаються заготівки на проліт до лінії, дільниці.
Великі заготівки, масою кілька тонн, подаються в цех залізничним і автомобільним транспортом. У цьому випадку необхідно передбачити ширину вхідних дверей і проходів для забезпечення нормального проїзду зазначеного транспорту. Середні й дрібні деталі в сучасних цехах подаються за допомогою електрокар.
Наприкінці кожної ділянки передбачається площадка для тимчасового зберігання готових деталей, оснащена піднімальними пристроями.
У нашому випадку обслуговування цеху електрокарою з підйомником і коли маса заготівок не перевищує 16кг дозволяється на складській площадці не проектувати додаткові піднімальні пристрої, тому що розвантаження здійснюється зазначеної електрокарою.
Кількість одиниць напольного транспорту знаходять по формулі:
- для однобічної маятникової системи перевезень:
шт,
де - річний вантажообіг у т;
- коефіцієнт нерівномірності (0,5 – 0,7);
-коефіцієнт використання вантажопідйомності (0,8);
- загальний час пробігу електротележки, хв;
=4,5хв;
- вантажопідйомність візка, т;
=200кг;
- дійсний річний фонд роботи верстатників;
=3720ч.
,
де - час пробігу електротележки в обидва кінці, хв;
- час навантажування, хв;
- час розвантаження, хв;
- час випадкових затримок (10%), хв.
, хв.
Отже:

Приймаємо один візок.

3.14 Проектування оснащення, засобів контролю, автоматизації й механізації

3.14.1 Проектування засобів контролю

Для контролю розмірів фрези в основному застосовуються стандартні засоби виміру: штангенциркуль, мікрометр, зразки шорсткості. Для контролю відхилень по радіусному й осьовому биттю застосовуються комплексні проділи контролю. Геометричні параметри контролюються кутоміром. Однак, є такі складні профілі які практично дуже важко проконтролювати прямими методами, тобто безпосередньо виміряти шукану величину, наприклад, величину пазів у нормальному перетині.
У такому випадку використовують метод порівняння, коли вимірювану величину порівнюють із величиною, відтвореною мірою. При цьому міра виступає не у вигляді невід ємної частини конструкції вимірювального приладу, а як самостійний засіб виміру, призначений для відтворення фізичної величини заданого розміру. Можливість використання засобу виміру методом порівняння визначається тим, що діапазон виміру даного засобу більше його діапазону показань. Деякі прилади й засоби (наприклад, шаблон) призначені тільки для виміру методом порівняння. Цей метод використовують при контролі деталей у масовому й серійному виробництві, тобто коли немає частих переналагоджень вимірювального приладу на нове значення вимірюваної величини, і коли достатньою є інформація про відхилення вимірюваної величини від установленого значення.
Для контролю профілю пазів фрези в нормальному перетині використовується шаблон.
Шаблон і контршаблон виконані з інструментальної вуглеродистої сталі В10А ГОСТ 1435-74 товщиною S=1.5 мм.
Твердість HRC59...63, точність виготовлення 0,005мм. Профіль виконаний по розмірах пазів у нормальному перетині.

3.14.2 Проектування пристосування до заточувального верстата

Пристосування призначене для заточування фрез (рис. 3.5). Пристосування забезпечує поряд з рухом заточування переміщення заточувального різця уздовж лінії оброблюваних зубів. Для цього в пристосуванні є пристрій, що забезпечує установку заточувального інструмента в осьовій площині заточувоємої деталі. Рух заточування при цьому забезпечує механізм супорта верстата. Для забезпечення переміщення інструмента уздовж лінії оброблюваних зубів фрези інструмент за допомогою повзунка настроюється відповідним чином за допомогою вихідного вала, кінематично пов язаного з вихідним валом супорта верстата.
Необхідність поздовжнього переміщення забезпечується за допомогою гітари змінних коліс, у яких веденим валиком є вихідний вал даного пристосування. Для забезпечення цих рухів у пристосуванні є відповідні повзунки, що направляють фіксатори, маховики й ін.
Пристосування закріплюється на напрямних супорта з можливістю регулювання діапазону переміщень спеціальним болтом.
На підставі 1, що має «ласточкін хвіст» переміщається напрямна 16 у горизонтальній площині, з якої зв язана повзун-рейка 14, що забезпечує

Рис. 3.5 – Пристосування для заточування.
переміщення заточувального інструменту у вертикальній площині по стійці 7, на якій змонтована обойма 8. Переміщення в горизонтальному напрямку здійснюється за допомогою гвинта 3.
Конструкція пристосування представлена в графічній частині креслення.

3.14.3 Проектування засобів механізації й автоматизації

Як засоби механізації розробляємо транспортер для транспортування стружки (рис. 3.6). У зв язку з тим, що оброблювана деталь виготовляється з сталі, а основні операції фрезерування і розточування з малою глибиною різання, то стружка виходить в’юноподібна. Таку стружку можна транспортувати двошнековими транспортерами. Гвинтовий конвеєр (шнек) складається з гвинта, жолоба з циліндровим днищем і приводу. Гвинти розташовані по осі жолоба. Стружка подається в жолоб через отвори в кришці які розташовані в днищі верстата. При обертанні гвинтів стружка просувається ковзанням уздовж жолоба подібно до гайки, що утримується від обертання разом з гвинтом. Силою, що утримує стружку від обертання з гвинтом, служить його вага, а також тертя об жолоб. Розвантаження стружки проводиться через вікно в днище, забезпечене затвором.

Рис. 3.6 – Транспортер для транспортування стружки
Гвинти конвеєра приймаємо правим та лівим однозахідними. Поверхня гвинтів суцільна. Витки виготовляються прокаткою сталевої смуги на конічних валках (з яких смуга сходить у вигляді спіралі), а потім приварюють до валів. Вали гвинтів лежать в проміжних і кінцевих підшипниках. Проміжні підшипники підвішуються зверху на укріплених, на жолобі на поперечних планках. Кінцеві підшипники укріплюють в торцевих стінках жолоба. Один з них роблять упорним і встановлюють зазвичай з боку, в який переміщається вантаж для сприйняття осьової сили, що розтягує та діє уздовж валів.
Проведемо розрахунок основних параметрів шнекового транспортера. Частота обертання валів приймається залежно від роду переміщуваного вантажу і діаметру гвинта і розраховується по емпіричній формулі:
хв-1 (3.31)
де D - діаметр гвинтів, мм;
А-коефіцієнт, залежний від вантажу, що транспортується, приймаємо А=50 (для малоабразивної стужки).
Діаметр гвинтів приймаємо за ГОСТ 2037-65, D =30мм.,
тоді:
nmax = = 91,29 хв-1
Крок гвинтів для вантажів, що важко переміщуються:
S = 0,8·D (3.32)
S = 0,8·0,3 = 0,24 м
Швидкість транспортування:
(3.33)
V = (0,24·91,29)/60 = 0,37 м/с
Продуктивність конвеєра визначаємо за формулою:
, кг/год, (3.34)
де С - поправочний коефіцієнт, пов язаний з кутом нахилу конвеєра. У нашому випадку кут нахилу рівний нулю, тому С = 1
γв - насипна вага вантажу, кг, приймаємо γв=0,3 кг;
ψ - коефіцієнт наповнення поперечних перетинів гвинтів (ψ = =0,12…0,25), приймаємо ψ =0,2.
Qв = 60·(3,14·0,32/4) ·0,24·91,29·0,2·0,3·1= 18,57 кг/год.
Потужність двигуна:
Nо = (η3·Q/367)·L·ω
де η3 – коефіцієнт запасу потужності (η3 = 1,2);
L – довжина конвейєра, м. (приймаємо L = 30 м.);
ω – коефіцієнт опору руху (ω = 1,2…4), приймаємо ω = 4.
Nо = (1,2·18,57/367)·30·4 = 7,33 кВт
Виходячи з того, що конвейєр двошнековий, потужність двигуна помножується на 2, та приймають більше стандартне значення. Приймаємо потужність приводу гвинтів 15 кВт. Тоді крутний момент на валу гвинта буде:
, Н·м. (3.35)
де і – кількість гвинтів, шт;
Мо= Н·м.



4 ОРГАНІЗАЦІЙНА ЧАСТИНА
4.1. Організація виробничого процесу основного виробництва.

Організація виробництва - наука, що вивчає дію й прояв об єктивних економічних законів у різнобічній діяльності підприємства й, що розробляє на цій основі шляхи й способи планомірного економічного виконання планів виробництва.
Метою організації виробництва є створення умов, що забезпечують виконання планових завдань. Це вимагає вдосконалювання всіх сторін діяльності підприємства. У першу чергу це приведення в дію всіх резервів виробництва для збільшення випуску продукції, підвищення якості, високого використання виробничих фондів, економії матеріальних і трудових ресурсів, підвищення духовного й матеріального рівня життя трудящих, поліпшення умов праці.
Сукупність основних (технологічних) операцій, пов язаних з безпосередньою зміною форми, розміру, виду, положення, стану або властивостей предметів праці для одержання готового виробу називається технологічним процесом. Технологічний процес - це частина виробничого процесу.
Вибір форми організації технологічних процесів здійснюється відповідно до державних стандартів. Обґрунтування форми організації технологічних процесів залежить від установленого порядку виконання операцій, розташування технологічного устаткування, кількості виробів і напрямку їхнього руху в процесі виготовлення. Залежно від ступеня реалізації основних принципів організації виробничого процесу вибирають відповідну форму організації технологічних процесів.


У машинобудівному виробництві розрізняють три основних типи організації виробництва: масове, серійне й одиничне. Приналежність виробництва до того або іншого типу визначається ступенем спеціалізації робочих місць, номенклатурою об єктів виробництва, формою руху цих об єктів по робочих місцях.
Розраховуємо коефіцієнт серійності по формулі:

; (4.1)

де kc – коефіцієнт серійності;
N - річна програма випуску продукції;
tcp – середній час виконання операції;
Fд.об – річний дійсний фонд робочого часу.

tср= ; (4.2)
tcp = 25,26 : 15 = 1,68 хв.

Fд.про = [(365 – 104 – nn ) ∙ q – nn.n] ∙ S – (1 – ); (4.3)

де nn – кількість святкових днів (nn = 6);
S - кількість змін (S = 2);
q - тривалість зміни в годинниках (q = 8);
nn.n – кількість передсвяткових днів (nn.n = 5);
f - відсоток припустимих втрат у роботі устаткування, f = 7 - 14 %, тоді

Fд.о =
kc =
На основі отриманого коефіцієнта, згідно табличним даних, визначаємо тип виробництва. Відповідно до коефіцієнта серійності 13,3, за даними таблиці, отже тип організації виробництва є – середнньосесерінним.
Тип потокової лінії є багатопредметним перервно-потоковим на основі рівняння синхронізації:
; (4.4)

де t1, t2, t3, … ti – час виконання операції;
C1, C2, C3, … Ci – прийняте число устаткування на операції, тоді

≠ ≠ …

згідно рівняння синхронізації лінія є багатопредметною перервно-поточною.

4.2 Розрахунок параметрів потокової лінії

1.Перший і найбільш важливий параметр потокової лінії - умовний такт, обумовлений по формулі :

rусл=Fд.o/ Nвприв; (4.5)

де Fд.об – річний дійсний фонд роботи устаткування при змінному режимі роботи.
За умовою дипломного проекту основна деталь має програму випуску NА=10000шт., а деталь, яка довантажує устаткування NВ = 50000 шт.
Nвприв - річна наведена програма випуску, шт.

Nвпривi= Ni×Кпривi (4.6)

Де Кпривi – коефіцієнт приведення i-го виробу;
Кпривi = tобщi/ tобщ мах
Де tобщi - загальна трудомісткість обробки i-тої деталі, хв.;
tобщ мах - максимальна загальна трудомісткість обробки деталі, хв;.

КпривА = 25,26 : 25,26 = 1,0 КпривВ =24,86 :25,26 =-0,984
NпривА = 10000 × 1,0 = 10000 шт.; NпривВ = 50000 × 0,984 = 49200 шт.
rусл = 3720 × 60 : (10000 + 492000) = 3,77 хв.

Окремі такти визначаються по формулі

ri= rусл×Кпривi (4.7)
rА = 3,77 × 1,0 = 3,77 хв. rВ =3,77 х 0,984 = 3,71хв.

Кількість устаткування на ділянці визначаємо по формулі:
- розрахункове Срi =tі/.ri
прийняте Спрi - ціле число верстатів.
Коефіцієнт завантаження устаткування :
Кзо = Ср/Спр
Приведемо приклад розрахунку для 1-ой операції
СрА1 = 0,93 : 3,77 = 0,25; СрВ1 = 2,29 : 3,71 = 0,62;
Спрл = 1

По інших операціях проводимо аналогічні розрахунки, результати зводимо в таблицю 4.1


Таблиця 4.1- Розрахунок кількості устаткування на ділянці
№ операції Найменування операції Трудомісткість tшт-к, хв Розрахункове число устаткування Ср Спрл Кзо
А В А В
1 Токарна 0,93 2,29 0,25 0,62 1 0,87
2
Токарна 0,92 2,03 0,24 0,47 1 0,71
3 Токарна 0,96 2,44 0,26 0,73 1 1,0
4 Токарна 0,95 1,93 0,26 0,53 1 0,79
5 Плоскошліфувальна 1,15 2,08 0,31 0,58 1 0,89
6 Плоскошліфувальна 1,15 1,37 0,31 0,62 1 0,93
7 Шпоночно-протяжна 1,34 1,79 0,36 0,49 1 0,85
8 Протяжна 1,26 1,0 0,30 0,24 1 0,54
9 Фрезерна 4,57 - 1,11 - 1 1,0
10 Довбальна 2,1 1,63 0,56 0,44 1 1,0
11 Довбальна 1,83 2,42 0,39 0,75 1 1,0
12 Внутрішньо-шліфувальна 1,42 2,23 0,38 0,6 1 0,98
13 Плоскошліфувальна 1,18 2,52 0,31 0,68 1 0,99
14 Шліфувальна 2,33 1,13 0,62 0,30 1 0,92
15 Заточна 3,47 - 0,92 - 1 0,92
Разом 25,26 24,82 х 15 0,91
Загальна трудомісткість виробничої програми, н-год 4210+20717=24927

Частина трудомісткості проектної деталі (Куд) складе:
Куд =4210/(249277 )=0,17
4.3. Розрахунок тривалості виробничого циклу

Під тривалістю виробничого циклу партії деталей розуміється календарний проміжок часу, що протікає з моменту запуску першої деталі у виробництво до моменту випуску останньої деталі на останній операції. Його величина залежить від величини партії й виду руху деталей з операції на операцію.
Для серійного виробництва, коли партії деталей не синхронізовані за часом, доцільно застосовувати послідовно-паралельний вид руху деталей. Тривалість виробничого процесу , хв, для цього випадку розраховується по формулі:
; (4.8)


де n – кількість деталей у партії, шт.;
m – кількість операцій технологічного процесу, шт.;
с – число робочих місць на операції, шт.;
р – кількість деталей у транспортній партії, шт.

Для проектної деталі N_A=(10000×8)/3720=21,5
Приймаемо: nА=22шт.
Приймаємо nА = рВ =1 шт.

Підставивши значення одержимо:


4.4. Розрахунок заділів на лінії

Для багатопредметних потокових ліній визначені наступні види заділів
технологічний заділ Zтехн, що відповідає числу виробів, що перебувають у кожний момент часу в процесі обробки :
Zтехн = Спрл = 15 шт.
транспортний заділ Zтр, що відповідає числу виробів, що перебувають у кожний момент часу в процесі транспортування
Zтр= Спрл - 1= 15 – 1 = 14 шт.
страховий заділ Zстр, що створюється на найбільш відповідальних і нестабільних операціях, а також на контрольних пунктах і дорівнює
Zстр = 0,05×Ncут
Де Ncут - добовий випуск, шт
ZстрА = 0,05 × 22 = 1 шт.
ZстрВ = 0,05 × (30000 : 12 × 22 × 2 ) = 3 шт.

4.5. Розрахунок чисельності працюючих на дільниці

Явочна чисельність основних робітників визначається по формулі:


; (4.9)

де – сумарна трудомісткість річної програми, годин;
Fэф.р – ефективний фонд часу одного працюючого, годин.(приймаемо 1820).

rяв = 24927 : 1820 = 13,7 чол., приймаємо 14 чол.

Облікова чисельність робітників rcп, чол., з урахуванням відпусток визначається, як:
rcп = rяв1,13; (4.11)
zcп =14 × 1,13 = 15,82 чол., приймаємо 16 чол.
Розряд робітників приймаємо за ЄТКС, отримані результати заносимо в таблицю. Чисельність допоміжних робітників розрахуемо в розділі 4.5
Чисельність управлінського персоналу, фахівців, службовців і МОП визначається по нормах керованості по формулі:
Рспец= (Росн.р+Рвсп.р)×Нупр.
Де Росн.р, Рвсп.р - число основних і допоміжних робітників відповідно
Нупр=0,11- норма керованості на один керівника
Рспец= (16 + 2 ) × 0,11 = 1,76 Приймаємо 2 чол.
Результати розрахунків заносимо в таблицю 4.2.
Таблиця 4.2 - Штатний розклад ділянки
Категорії працівників Явочний склад Обліковий склад Розряд ЧТС/оклад, грн.
1 Основні робочі
Фрезерувальник 2 3 4 7,74
Токар 4 4 3 6,84
Токар 4 4 4 7,74
Фрезерувальник 1 2 3 6,84
Шліфувальник 1 1 4 7,74
Протяжчик 1 1 3 6,84
Довбальник 1 1 4 7,74
Усього основних робочих 14 16
2 Допоміжні робочі
Слюсар-ремонтник 2 2 3 6,22
3 Спеціалісти
Майстер змінний 2 2 1200
Усього керівників 2 2
Усього на ланці 18 20

4.6. Організація технічного обслуговування основного виробництва

Завданням дипломного проектування є всебічна розробка технологічної ділянки, що входить до складу базового підприємства, на якому є сформована організація виробництва й форми технічного обслуговування виробництва. При цьому інструментальне, транспортно-складське й енергетичне обслуговування визначається централізовано й відповідним виробничим підрозділом.

4.6.1. Організація ремонтів устаткування

Для ліквідації наслідків фізичного зношування устаткування потрібно періодично виконувати операції по технічному обслуговуванню й ремонту устаткування. Розробимо графік його ремонту й технічного обслуговування для безперебійної роботи ділянки.
Ремонт устаткування здійснюється по системі ЕСППР, що передбачає організацію й проведення профілактичних і ремонтних робіт відповідно до плану ремонту устаткування. Для складання останнього використовуються нормативи проведення ремонтних робіт.
Ремонтний цикл - період оперативного часу роботи устаткування між двома капітальними ремонтами, що визначається структурою й тривалістю. Структура ремонтного циклу - перелік ремонтів, що входять у його склад, розташованих у послідовності їхнього виконання.
Тривалість ремонтного циклу - це число годин оперативного часу роботи устаткування, протягом якого виробляються всі ремонти, що входять до складу циклу. Простої устаткування при виконанні планових і непланових ремонтів, а так само при технічному обслуговуванні в тривалість ремонтного циклу не входять.
Визначимо структуру й тривалості ремонтних циклів. За вихідною інформацією вибираємо структуру ремонтного циклу верстатів:

КР - ТР - ПРО - ТР - ПРО - СР - ПРО - ТР - ПРО - ТР - КР.
Тривалість ремонтного циклу Тр.ц. , година., визначимо по формулі:
Тр.ц. = 16800 * k м * k ом * k т * k мі * k в * k д ; (4.12)
де k ом – коефіцієнт оброблюваного матеріалу;
k т – коефіцієнт класу точності устаткування;
k мі – коефіцієнт матеріалу застосовуваного інструмента;
k в – коефіцієнт віку;
k д – коефіцієнт довговічності;
k м – коефіцієнт категорії маси.
Значення коефіцієнтів взяті з таблиці [18]. Розрахунки зводимо в таблицю 4.3.
Міжремонтний період Тм.р. – період оперативного часу роботи устаткування між двома послідовно виконуваними плановими ремонтами. Тривалість міжремонтного періоду визначається шляхом розподілу тривалості ремонтного циклу на кількість ремонтів плюс одиниця:
Тм.р. = Тр.ц. / ( пр. + 1); (4.13)
де ін. = 5 – кількість ремонтів у структурі.
Тривалість міжосмотрового періоду Тм.о. визначається по формулі:
Тм.о. = Тр.ц. / ( пр. + по. + 1); (4.14)
де по. = 4 - кількість оглядів у структурі.
Визначаємо чисельність робітників, необхідних для проведення ремонтів і оглядів устаткування на планований період:
Rвс = , чол. (4.15)
де Тр.г. - планова річна трудомісткість ремонтів і технічного обслуговування, год.;
FЭФ.Р - ефективний річний фонд часу одного допоміжного робітника, ч.

Таблиця 4.3.- Тривалість ремонтного циклу

№ Модель верстата k ом k мі k т k м k в k д Тр.ц., година Тм.р., мес. Тм.о., мес.
1 16К20 0,75 1,00 1,00 1,00 1,00 1,00 12600 7 5
2 3Е710А 0,75 1,00 1,00 1,00 1,00 1,00 12600 7 5
3
7Б55 0,75 1,00 1,00 1,00 1,00 1,00 12600 7 5
4 6712В 0,75 1,00 1,00 1,00 1,00 1,00 12600 7 5
5 7А412 0,75 1,00 1,00 1,00 1,00 1,00 12600 7 5
6 3К225В 0,75 1,00 1,00 1,00 1,00 1,00 12600 7 5
7 3М150 0,75 1,00 1,00 1,00 1,00 1,00 12600 7 5
8 3М601Ф1 0,75 1,00 1,00 1,00 1,00 1,00 12600 7 5

Категорії ремонтної складності, дата й вид останнього ремонту взяті по цехових джерелах.
Будуємо графік ремонтів на рік (табл.4.4).
Річна планова трудомісткість капітальних ремонтів визначається за формулою:
, год. (4.16)
де Ткр - річна планова трудомісткість капітальних ремонтів, год.;
n - кількість верстатів подвергающихся капітальному ремонту;
Тср - річна планова трудомісткість середніх ремонтів, год.;
1 - кількість верстатів подвергающихся середньому ремонту;
Ттр - річна планова трудомісткість поточних ремонтів, год.;
m - кількість верстатів подвергающихся поточному ремонту;
Ткр = 35 год.;
Тср = 23,5 год.;
Тпр = 6 год.;
Т0 = 0,85 год.

Таблиця 4.4 - План-графік ремонту устаткування на ділянці
Модель верстата Тм.р.мес. Тм.о.мес КРЕ Дата, вид останнього ремонту Графік ремонту
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
1 16К20 7 5 14 ТР ХII о тр
2 16К20 7 5 14 О VIIІ ср о
3 16К20 7 5 14 ОХ тр о
4 16К20 7 5 14 ТР IХ о ср
5 3Е710А 7 5 26 TP VII о тр
6 3Е710А 7 5 26 ОІХ ср о
7 7Б55 7 5 22 TP IX тр о
8 7Б55 7 5 22 ТР ХII о тр
9 6712В 7 5 24 О VIIІ тр о
10 7А412 7 5 22 ОХ тр о
11 7А412 7 5 22 ТР IХ о тр
12 3К225В 7 5 26 TP VII о тр
13 3М150 7 5 26 ТР IХ тр о
14 3М150 7 5 26 TP VII о тр
15 3М601Ф1 7 5 16 О IХ тр о

Тр.г.= 23,5 × (14 × 2 + 26) + 6 × (14 × 2 + 26 × 4 + 22 × 4 + 24 + 16) +
+ 0,85 × (14 × 4 + 26 × 5 + 22 × 4 + 24 +16) = 3048 год.
Rвс= 3048 : 1820 = 1,67 чол.
Облікова чисельність допоміжних робітників:
Rвс сп. = 1,67 × 1,13 = 1,89 чол.
Приймаємо 2 допоміжних робітників.

4.6.2. Організація інструментального господарства

На інструментальне господарство покладає виконання наступних функцій :
забезпечення робітників місце технологічним оснащенням відповідно до технологічного процесу;
організація раціональної експлуатації оснащення;
виробництво технологічного оснащення
Розрахунок потреби в оснащення може бути зроблений по наступних формулах:
Різальний інструмент
Нр = , шт.; (4.17)
де Нр - норма витрати інструмента на річну програму випуску деталей, шт.;
tм- тривалість роботи інструмента при обробці однієї деталі, хв;
Ку - коефіцієнт випадкового збитку;
Тиз - період стійкості інструмента, ч.
Вимірювальний інструмент знаходимо за формулою:
Низ= , шт. (4.18)
де З - число промірів на одну деталь;
Кв - коефіцієнт, що відбиває долю вибіркового контролю;
Мст - стійкість інструмента, шт.
Результати розрахунків зводимо в таблицю 4.5.

Таблиця 4.5 - Розрахунок необхідного інструментального забезпечення.
Різальний інструмент
Найменування
ріжучого
інструмента tм, хв. Тиз, хв. Ку Nгод., шт. Нр, шт.
Різець
41,85 60 1,05 40000 488
Протяжка-шпоночна 14,21 150 1,05 40000 66
Протяжка кругла 13,46 150 1,05 40000 63
Фреза 25,68 120 1,05 40000 150
Довбяк 18,47 120 1,05 40000 108

Вимірювальний інструмент
Найменування С Мст, шт Кв N, шт Низ, шт
Шаблон 5 1000 1 40000 200
Скоба 5 1000 1 40000 200

4.7. Організація оплати праці

Підставою для розрахунку фонду оплати праці й середньомісячної заробітної плати промислово-виробничого персоналу в цілому й по категоріях, є чисельність промислово-виробничого персоналу ділянки, розрахована по групах основних, допоміжних робітників, фахівців, МОП (таблиця 4.2).
Витрати на оплату праці складаються з тарифної заробітної плати й доплат, що включаються в собівартість продукції.
Для оплати праці основних робітників застосовується відрядно-преміальна система оплати праці .
При цьому фонд відрядної оплати визначається виходячи із трудомісткості планованої продукції й середньої годинної тарифної ставки:
Зптар= Чтсср×Тгод.
Де Чтсср - середня годинна тарифна ставка, грн./година
Тгод. - річна трудомісткість робіт
Чтсср = (∑Рi×Чтсi)/Робщ (4.19)
де Рi- кількість робітників i-го розряду;
ЧТС - годинна тарифна ставка робітника i-го розряду;
Робщ - загальне число основних робітників
ЧТСср =
Зстар = 7,34 × 24927 = 182964 грн.
Доплати по підприємству складають: 45%
ДЗПосн.р = ЗПтарКдоп (4.20)
ДЗПосн.р = 182964 × 0,45 = 82334 грн;
Тоді
ФЗПосн.р = Зптар×Кдоп (4.21)
ФЗПосн.р = 182964 + 82334 = 265298 грн;
Середньомісячна зарплата основних робітників :
Зпср.мес.= Фзпосн.р/ Робщ,×12 ; (4.22)
Зпср.мес. = 265298:(12×16) = 1382 грн./міс.
Для оплати праці допоміжних робочих використовуємо почасово-преміальну систему оплати праці. Тарифний фонд оплати праці при цьому :
Зптар.всп.р= ∑(Fэф.р×ЧТС×Рвсп.р); (4.23)
де Fеф.р. - ефективний фонд часу роботи робітників
ЧТС - годинна тарифна ставка робітника i-го розряду;
Рвсп.р - загальне число допоміжних робітників
ЗПтар.всп.р = (2 ×6,22) × 1820 = 22641 грн.
Доплати, що включаються в собівартість 0,30% :
Доп = 22641 × 0,3 = 6792 грн.
ФЗПвспр= 22641+ 6792 = 29433 грн.
Середньомісячна зарплата допоміжних робітників:
ЗПср.мес.= ФЗПвсп.р/(Рвсп.р,12×2) 29433 : (12×2) = 1226 грн.
При розрахунку фонду оплати праці фахівців ураховується чисельність і встановлені оклади:
Зпспец= ∑ ( 12×Ок×Рспец); (4.24)
де Ок - встановлений оклад, грн.;
Рспец - число фахівців
=1200  12 • 2 = 28800 грн.
Преміальні - 50 %
= 0,5 × 28800 = 14400 грн.
Усього фонд заробітної плати спеціалістів:
ФЗП сп = 28800 + 14400 = 43200 грн.
Тоді середньомісячна зарплата спеціалістів
грн./міс.
Таким чином, в даній частині дипломного проекту розраховані організаційні параметри дільниці по випуску проектної деталі.

5 ЕКОНОМІЧНА ЧАСТИНА

5.1. Маркетингове обґрунтування дипломного проекту

Діяльність підприємства в умовах ринку обумовлена необхідністю не тільки випускати продукцію, але й забезпечувати її реалізацію, отже, необхідно маркетингове обґрунтування й прогноз можливих обсягів реалізації продукції.
Однією з методик, що дають можливість прогнозувати можливі обсяги збуту продукції є методика, заснована на розрахунках прогнозних показників збуту на базі існуючої еластичності. Еластичність по визначенню попиту, Ел, дорівнює:
Ел= ; (5.1)
де Δ Ц - зміна цін;
Qб - обсяг реалізації базовий;
Qн - обсяг реалізації новий;
Цб - ціна базова;
Цн - ціна нова.
Зміна обсягу реалізації, ΔQ, визначається по формулі:
ΔQ=ΔЦ QбЕл/Цб; (5.2)
Скористаємося пропонованою методикою для визначення прогнозних показників збуту для продукції, що є предметом проектування в дипломній роботі. Результати розрахунків зведені в таблицю 5.1.
На підставі наявних даних про реалізацію продукції пропонується прогнозувати обсяг реалізації на підставі побудови трендових моделей.




Таблиця 5.1- Визначення прогнозних економічних показників на базі зміни ціни й коефіцієнта еластичності попиту
Назва показника Одиниця виміру Базовий показник Новий показник 1 Новий показник 2 Новий показник 3
Ціна грн. 20 19 18 17
ΔQ шт. 0 500 1000 1500
Реалізація шт. 10000 10500 11000 11500
Прибуток т.грн. 27,8 25,08 21,36 16,64

5.2. Розрахунок капітальних витрат на ділянці

До капітальних витрат на ділянці ставляться вкладення на будинки й устаткування, наведені в таблиці 5.2.
Капіталовкладення в будинки визначаємо по формулі:

Кзд = Sу *з. * h * Цзд., (5.3)

де Sу – загальна площа ділянки за планом,
з. = 1 – коефіцієнт зайнятості площі,
h = 6 м - висота приміщення цеху,
Цзд.= 340 грн. / м 3 — ціна 1 м 3 площ.
Загальна площа, займана всім устаткуванням з урахуванням додаткових площ – загальна площа ділянки визначена в «Спеціальній частині» і становить 400 м 2.Підставивши чисельні значення у формулу, одержуємо:

Кзд = 400 × 1 × 6 ×340 = 816,0 тис. грн.

Капіталовкладення в устаткування наведені в таблиці 5.2 і становлять
Кобор. = 443,3 тис. грн.
Таким чином, вартість основних фондів на ділянці, визначається по формулі:
ОФ = Кзд + Коб (5.4)
Підставляючи чисельні значення у формулу, одержуємо:
ОФ = 816,0 + 443,3= 1259,3 тис. грн.
Таблиця 5.2 - Розрахунок капітальних витрат на ділянці
Групи основних
фондів Ціна за
одиницю, тис. грн. Кількість одиниць,
шт. Загальна
вартість, тис.грн. Норма
амортизації, % Сума
амортизації, тис.грн
Будинки й спорудження 340 400 816,0 8 65,28
Активна частина основних фондів – устаткування (усього) 17 443,3
24 106,39

У т. ч. токарний-гвинторізний 16К20 22,8 4 91,2 24 21,89
Плоскошліфувальний 3Е710А 29,5 2 59,0 24 14,16
Вертикально протяжний 7Б55 24,8 2 49,6 24 11,9
Фрезерний 6712В 64,0 1 64,0 24 15,36
Довбальний 7А412 29,5 2 59,0 24 14,16
Внутрішньошлифувальний 3К225В 28,5 1 28,5 24 6,84
Круглошліфувальний 3М150 26,5 2 53,0 24 12,72
Заточний 3М601Ф1 39 1 39,0 24 9,36
Разом: 1259,3 171,67
Для проектної деталі: 214,08 29,184

5.3. Розрахунок вартості проектної деталі

Витрати на основні матеріали визначаємо по формулі:
М =  ( Нp * Ц * Kmзр. ) -  ( Нотх. * Цотд.), (5.5)
де Нp і Нотх. - відповідно, норма витрат й відходів i-го виду матеріалу, узяті з « Спеціальної частини», кг;
Цотд і Ц – відповідно, ціна відходів і матеріалів, узяті з «Спеціальної частини», грн.;
Kmзр. = 1,05 - коефіцієнт транспортно-заготівельних витрат;
В спеціальній частині даного дипломного проекту розрахована вартість заготівки, яку використовуємо для розрахунку вартості матеріалів:
М=28,07×1,05 = 29,47 грн.
Витрати на допоміжні матеріали, по відомостях підприємства, становлять 10 % від витрат на основні матеріали:
ВМ = 29,47 × 0,1 = 2,95 грн.
Основна заробітна плата на деталь визначається по фонду заробітної плати основних робітників, розрахованому в «Організаційній частині» і визначається по формулі:
ОЗПдет. = (182964 × 0,17)/10000 = 3,11 грн.
Додаткова заробітна плата в розрахунку на одиницю продукції складе:
ДЗПдет=(82334 × 0,17) /10000 = 1,4 грн
Відрахування на соціальні заходи становлять 37,5 % від основної та додаткової заробітної плати на деталь і буде дорівнює, за даними підприємства:
Осоц.мер. = (3,11+1,40) × 0,375 = 1,69 грн.
Витрати на утримання й експлуатацію устаткування визначаються, виходячи з кошторису, що включає наступні статті:
Амортизація устаткування Аоб. = 106390 × 0,17 = 18086 грн.
Розрахуємо експлуатацію устаткування.
1) допоміжні матеріали приймаємо за даними підприємства - 500 грн. на верстат;
ВМ = (15 × 500) × 0,17 = 1275 грн.
2) зарплата допоміжних робітників, зайнятих обслуговуванням і ремонтом технологічного устаткування, по розрахунках з «Організаційної частини»: ФЗРвсп.р. = 29433 × 0,17 = 5004 грн.
3)відрахування на соціальні заходи, за даними підприємства – 37,5% від ФЗРвсп.р.:
Овсп.р. = 5004 × 0,375 = 187,6 грн.
4)енергія на утримання й експлуатацію устаткування - електроенергія силова, визначається по формулі:
ЗЕ.чинностей. = Есил. * ЦЕ , (5.8)
де Есил. - видаток силової енергії, кВт*год;
ЦЕ = 0,33 грн.– вартість 1 кВт*год електроенергії.
Видаток силової енергії, у свою чергу, визначається по формулі:
Есил. = ( Муст. * Fд * k1 * k2 ) / ( kм * kс ) × 0,17, (5.9)
де Муст. = 140 кВт*год - сумарна потужність установленого устаткування;
Fд = 3720 – річний ефективний фонд роботи устаткування;
k1 = 0,75– коефіцієнт завантаження устаткування;
k2 = 0,6 – коефіцієнт одночасності роботи верстатів;
kм = 0,96 – коефіцієнт втрат у мережі;
kс = 0,82 – КПД моторів.
Підставляючи чисельні значення у формулу, одержуємо:
Есил. = (140 × 3720 × 0,75 × 0,6 ) / ( 0,96 × 0,8 ) = 305156,25 кВт×ч
ЗЕ.сил. = 305156,25 × 0,17 = 51877 грн.
5) стиснене повітря
Зсж. = ( Qобд. + Qсж. ) * Цсж., (5.10)
де Qобд. і Qсж. - відповідно, річна потреба повітря на обдувши й затиск;
Цсж.= 0,04 грн./ м 3 – ціна стисненого повітря.
Річна потреба повітря на обдувши й затиск, у свою чергу, визначаються по формулах:
Qобд = k3 * п * х1 *qo * Fд , (5.11)
Qсж. = п * х2 *q3* k3* Fд , (5.12)
де п = - загальна кількість верстатів;
х1 і х2 – частка верстатів з обдуванням і пневмозатисканням, відповідно;
q3 = 4 м3 / година – норма витрат повітря на затиск;
k3 = 0,75 – коефіцієнт завантаження устаткування;
qo = 2 м3 / година – норма витрат повітря на обдувши одного верстата.
Підставляючи чисельні значення у формулу, одержуємо:
Qобд = 0,75 × 17 × 2 × 3720 = 94860 м 3,
Qсж. = 0,75 × 17× 4 × 3720 = 189720 м 3,
Зсж. = (94860 + 189720) × 0,17 = 48379 грн.
6)вода на виробничі цілі:
Зв = Qв. * Цв., (5.13)
де Qв. – річна потреба води, м 3;
Цв. = 2 грн. – ціна 1 м 3 води.
Річний видаток води, у свою чергу, визначається по формулі:
Qв. = qв.* п * Fд * k3, (5.14)
де qв.= 0,6 - вартовий видаток води на верстат;
Підставляючи чисельні значення у формули, одержуємо:
Qв. = 0,6 × 3720 × 17 × 0,75 = 28458 м 3,
Зв = 28458 × 0,17 = 9675 грн.
Поточний ремонт устаткування приймаємо, за даними підприємства, 3% від його вартості:
ТР = 443300 × 0,03 × 0,17 = 2261 грн.
4. Інші витрати приймаємо по нормах підприємства 7% від суми витрат:
ПР = (Аоб. + ВМ + ЗП всп. + Овр. + З Е.чинностей. + Зст. + Зв. + ТР) × 0,07; (5.15)
ПР = (18036 + 1275 + 5004 + 1876 + 51877 + 48379 + 9675 +
+ 2261) × 0,07 = 138383 × 0,07 = 9687 грн.
Разом РСЕО буде дорівнює:
РСЕО = 138383 + 9687 = 148070 грн
на одну деталь:
РСЕОi = (РСЕО * k уд.i) / Nгод.i,
РСЕОА = (148070 × 0,047) / 10000 = 14,81 грн.

Стаття “Загальновиробничі витрати” включає витрати на обслуговування й керування цехом, які визначаються по кошторисі загальвиробничих витрат, що включає статті:
1. Амортизація будинків Абуд = 816000 грн.
2. Заробітна плата фахівців, службовців і МОП (по розрахунках в організаційній частині)
ФЗП сп = 43200 грн.
3. Відрахування на соціальні заходи від заробітної плати фахівців, службовців і МОП:
ОССсп = 43200 × 0,375 = 16200 грн.
4. Утримування будинків і споруджень
а) електроенергія на освітлення:
ВОСВ = ЕОСВ * ЦЕ,= 305156,25×0,33=100701,6 грн. (5.16) де ЕОСВ – річний видаток електроенергії на висвітлення, кВт година;
ЦЕ – ціна 1 кВт години, грн.=0,33 грн/кВт
Витрати ЕОСВ визначаються по формулі:
ЕОСВ = у × Т × S × Кдеж; (5.17)
ЕОСВ= (15 × 2300 × 400 × 1,05) = 14490,2 кВт
де у – питомий видаток електроенергії на висвітлення ( 15-20 Вт на 1 м2 площ);
Т – тривалість періоду висвітлення (2300-2500 рік при 2-х змінній роботі);
S – внутрішня площа цеху, м2;
Кдеж – коефіцієнт враховуюче чергове освітлення (Кдеж = 1,05).
Восв = 14490,2 × 0,33 = 4781,75 грн.
б) вода для господарських потреб
ВВ = n * yВ * ЦВ, (5.19)
де n - кількість промислово-виробничого персоналу цеху, ділянки;
уВ – норма витрат води на 1 чіл. – 8,5 м3 на рік;
ЦВ – ціна 1 м3 води, грн.
Вв = 28 × 8,500 × 2 = 476 грн.
в) пара для опалення й вентиляції
ВП = QП * ЦП, (5.20)
де QП – річний видаток пари, т;
ЦП – ціна 1 т пари, тис. грн.;
QП = gП * Н * V/ (З * 1000) (5.21)
де gП – витрати тепла в ккал/година на 1 м3 будов (1500 ккал/година);
Н - кількість годин опалювального сезону тривалістю 180 днів;
С - теплота випару, ккал/година (540 ккал);
V - обсяг будов, м3.
QП = (1500 × 180 × 6 ×24 × 400) : (540 × 1000) = 28800 м3
Вп = 28800 × 0, 47 = 13536 грн.
г) витрати на матеріали для господарських потреб цеху приймаються в розмірі 3% від вартості пасивної частини основних фондів:
Зм = 816000 × 0,03 = 24480 грн.
5. Поточний ремонт споруджень і інвентарю.
Приймаються в розмірі 3% від вартості пасивної частини основних фондів
Тр = 816000 × 0,03 = 24480 грн.
6. Інші витрати, які не були враховані
Приймаються в розмірі 7 % від суми статей 1-5 кошторису
Др = (876000 + 43200 + 16200 + 47820 + 476 + 13536 + 24480 + 24480) × 0,07= = 943154 × 0,07 = 66021 грн.
Разом по кошторисі
ОЗР = 943154 + 66021 = 1009175 грн.
На деталь :
ОПРдет = (1009175 × 0,17) /10000 = 17,16 грн/од.
6. Визначаємо загальногосподарські витрати, які за даними підприємства становлять 120 % від фонду заробітної плати основних робітників, тоді :
ОХРдет= 3,11 × 1,2 = 3,73 грн.

7.Визначаємо загальногосподарську собівартість як суму статей 1-6
На деталь :
Разом собівартість виробнича буде дорівнює:
Спр. = М + ВМ + ОЗПд + Осоц.мер.+ РСЕО + ОПР + ОХР, (5.22)
Спр. = 29,47 + 2,95 + 3,11 + 1,69 + 14,81 + 17,16 + 3,73 = 72,92 грн.
7. Позавиробничі витрати на підприємстві становлять 7% від виробничої собівартості:
ВПР = Спр. × 0,07 ; (5.23)
ВПР = 72,92 × 0,07 = 5,10 грн.
Повна собівартість визначається по формулі:
Спол. = Спр. + ВПР (5.24)
Підставляючи чисельні значення у формули, одержуємо собівартість деталі «А»:
Спр.А = 72,92 + 5,10 = 78,02 грн.
Ціна одиниці за даними підприємства складе 84,00 грн. Для наочності зведемо всі розрахунки в таблицю 5.3.
Таблиця 5.3 - Калькуляція собівартості проектованої деталі
№ п/п Найменування статей витрат
Сума
1 Основні матеріали 29,47
2 Допоміжні матеріали 2,95
3 Основна заробітна плата 3,11
4 Відрахування 1,69
5 РСЕО 14,81
6 Загальвиробничі витрати 17,16
7 Загальногосподарські витрати 3,73
8 Собівартість виробнича 72,92
9 Позавиробничі витрати 5,10
10 Повна собівартість 78,02
11 Прибуток (20%) 5,98
12 Ціна 84,00
5.4. Визначення критеріїв ефективності інвестиційного проекту.

У випадку проектування заходів, для здійснення яких потрібні додаткові капітальні вкладення, розраховується ефективність інвестицій. При цьому обсяги інвестицій приймаємо за підсумками розрахунків, виконаних у таблиці 5.5.
Ефективність (фінансова оцінка) інвестицій закінчується порівнянням показників з різних варіантів їхнього складання й висновками про ступінь ризику кожного з них.
До критеріїв ефективності прийняття рішень про доцільність інвестиційних вкладень ставляться: чиста сучасна (приведена) вартість проекту - ЧПС;
- індекс прибутковості інвестицій - ІПІ;
- внутрішня норма рентабельності - ВНР;
- строк окупності - Т ;
- коефіцієнт ефективності інвестицій - Е.
Метод розрахунку чистої наведеної вартості проекту ґрунтується на порівнянні обсягів вихідних інвестицій із загальною сумою дисконтних чистих надходжень:

де Дк - дохід до - того року (до = 1, 2, 3...... П)
ІС - обсяг вихідної інвестиції;
 - дисконтна ставка (ставка прибутковості).
Приймаються проекти із чистою наведеною вартістю вище нуля, або з можливих проектів обирають проекти з найбільшою чистою наведеною вартістю.
Індекс прибутковості інвестицій ( І П І ) розраховується за формулою:
1339225 : 1259300 = 1,06
Якщо ІПІ > 1 , то проект можна прийняти.
При рівномірному розподілі доходу по роках, строк окупності інвестицій розраховується по формулі:
Т = ІС / Дк = 1259300 : 586520 = 2,15 років (5.26)
де: Дк -дохід - того року; ІС - величина вихідної інвестиції.
Коефіцієнт ефективності інвестицій (Е) розраховується у відсотках відношенням середньорічного доходу до середньої величини інвестицій.
Середня величина інвестицій дорівнює ½ суми інвестицій
Е = П / ½ ІС = 414850 : (1/2*1259300) = 0,66 (5.27 )
Де; П - середньорічний дохід проекту.
Оцінка проекту виконується в 3 етапи:
• Розрахунок вихідних показників по роках.
• Розрахунок аналітичних показників.
• Аналіз показників проектів.
I. За умови рівномірного розподілу доходу по роках реалізації проектів розрахунок чистого грошового потоку наведений у таблиці 5.4.
Таблиця 5.4 - Розрахунок вихідних показників по роках, грн.
Вихідні показники проекту Роки
1 2 3 4 5 6
1. Дохід за рахунок здійснення заходів. 59800 59800 237,8 237,8 237,8 237,8
2.Амортизаційні відрахування 171670 171670 136,27 136,27 136,27 136,27
3. Дохід, що підлягає оподатковуванню (1)-(2) 59800 59800 101,53 101,53 101,53 101,53
4. Сума податку на дохід (25 %) 14950 14950 30,46 30,46 30,46 30,46
5. Чистий прибуток 414850 414850 71,07 71,07 71,07 71,07
6. Чисті грошові надходження (2+5) 586520 586520 207,34 207,34 207,34 207,34


2.Розрахунок аналітичних показників оцінки проектів, проводиться на основі розрахунку коефіцієнтів ефективності інвестицій.
3.Аналіз показників проектів.
Отримані показники вказують на доцільність даних проектів у тому випадку, коли чиста наведена вартість проектів ЧПВ>0, при цьому проекти можна прийняти, цей висновок підтверджується показником - індексу прибутковості інвестицій, якщо він ІП>1.
Для зручності всі техніко-економічні показники проектованої ділянки зведені в таблицю 5.5.
Таблиця 5.5 - Техніко-економічні показники проектованої ділянки
№ п./п Найменування показників Одиниці виміру Величина
1 Річний випуск продукції
а) у натуральному вираженні тис шт. 40
б) у вартісному вираженні тис. грн. 1100
2 Чисельність працюючих, усього, чол. 28
у тому числі: основних робітників – 23
допоміжних робітників – 2
спеціалістів – 3
3 Середньомісячна зарплата основних робітників грн./міс. 1615,4
4 Вартість ОФ тис. грн. 779,3
5 Фондовіддача грн./грн. 1,41
6 Фондоємність грн./грн. 0,7
7 Фондоозброєність тис.грн./чол. 27,83
8. Продуктивність праці тыс.грн./чіл. 47,83
8 Ціна одиниці продукції: грн. 20
9 Річний прибуток тис. грн. 237,8
10 Рентабельність % 24,3
11 Строк окупності капіталовкладень років 3,28

Висновок. З розрахунків видно, що спроектована дільниця економічно доцільна.

6 ОХОРОНА ПРАЦІ
РОЗРОБКА ЗАХОДІВ ЩОДО ПОЛІПШЕННЯ УМОВ ПРАЦІ НА РОБОЧИХ МІСЦЯХ ДІЛЬНИЦІ ІНСТРУМЕНТАЛЬНОГО ЦЕХУ
ДП ВО ПІВДЕНМАШЗАВОД

6.1 Охорона праці в Україні

У всіх країнах світу, в залежності від економічного розвитку і політичного стану, існують закони та нормативні документи, які повністю або частково, захи-щають людину від шкідливих та небезпечних виробничих факторів, забезпечують охорону її здоров я. Соціально та законодавчо захищена людина зацікавлена в своїй праці, цінує свою роботу, яка дає їй змогу пристойно існувати, утримувати сім ю, годувати і виховувати своїх дітей. Умови праці та економічні фактори (оплата праці, економічне стимулювання, законодавча захищеність) безпосередньо впливають на продуктивність і якість праці. Отже, можна констатувати, що охо-рона праці є категорія і економічна.
У конституційній державі всі закони і підзаконні акти повинні базуватися і відповідати основному закону держави – Конституції.
Конституція України прийнята Верховною Радою України 28 червня 1996 року. В ній декларуються права і обов’язки, а також свобода у виборі виду трудо-вої діяльності для всіх громадян України .
Для сфери трудової діяльності ці права і обов’язки громадян України кон-кретизовані в окремих законах України, нормативно-правових актах про охорону праці ( НПАОП ), Державних стандартах та постановах Кабінету Міністрів Украї-ни, що стосуються охорони праці.

Законодавство Про охорону праці складається з Закону України Про охорону праці , Кодексу законів про працю. Їх доповнюють державні міжгалузеві та галузеві нормативні акти про охорону праці – це стандарти, правила, норми, положення, статути, інструкції та інші документи, яким надано чинність правових норм, обов’язкових для виконання всіма установами і працівниками України.
Основою законодавчої бази охорони праці є Закон України Про охорону праці . Друга ( остання ) редакція цього Закону була прийнята Президентом Ук-раїни 21 листопада 2002 року.
Дія цього Закону поширюється на всіх юридичних та фізичних осіб, які від-повідно до законодавства використовують найману працю, та на всіх працюючих.
В цьому Законі встановлюється єдиний порядок організації охорони праці в Україні. В ньому визначені основні положення щодо реалізації конституційного права громадян на охорону їх життя та здоров я в процесі трудової діяльності, а також висвітлено специфіку взаємовідносин між власником підприємства та працівником з питань безпеки, гігієни праці та охорони навколишнього середовища.
Державне управління охороною праці здійснюється шляхом сумісних скоординованих дій органів державного управління охороною праці, органів місцевого самоврядування при участі об єднань роботодавців, професійних спілок та інших представницьких організацій по реалізації основних напрямків соціальної політики в галузі охорони праці, направлених на забезпечення безпечних і здорових умов праці.
Метою розділу Охорона праці даного дипломного проекту є розробка заходів щодо усунення негативного впливу шкідливих та небезпечних виробничих чинників на здоров я працюючих на робочих місцях дільниці інструментального цеху ДП ВО Південмашзавод ( м. Дніпропетровськ ) за рахунок впровадження заходів щодо поліпшення умов праці і оздоровленню повітряного середовища робочих зон виробничих приміщень.

6.2 Вимоги до території підприємства, цеху та облаштуванню виробничих споруд

Відповідно до вимог СН 245 – 71 ДП ВО Південмашзавод ( м. Дніпро-петровськ ) відноситься до підприємств другого класу шкідливості, ширина санітарно-захисної зони повинна складати не менше 500 метрів.
Підприємство розташовано у правобережної частини міста Дніпропетровськ у промисловій зоні Червоногвардійського району.
По відношенню до жилих масивів міста Дніпропетровська підприємство розташовано з підвітренного боку, з врахуванням рози вітрів. Середньорічна роза вітрів, яка характерна для місцевості розташування промислової дільниці ДП ВО Південмашзавод представлена на рисунку 6.1.

Рисунок 6.1 – Середньорічна роза вітрів промислової дільниці ДП ВО Південмашзавод (м. Дніпропетровськ)

Метеорологічні умови місцевості розташування промислової дільниці підприємства характеризуються слідуючими параметрами:
– температура повітря:
– середньорічна – 8,50С;
– середня для найбільш теплого місяця року – 21,50С;
– середня для найбільш холодного місяця року – – 4,70С;
– абсолютна мінімальна – – 340С;
– абсолютна максимальна – 400С.
– відносна вологість повітря:
– середньорічна – 65%;
– середня для найбільш теплого місяця року – 83%;
– середня для найбільш холодного місяця року – 43%.
– швидкість вітру – 4,6 м/ с;
– барометричний тиск – 101,658 кПа ( 755 мм рт. стовб.);
– глибина промерзання грунту – 0,8 м.
– середньорічна роза вітрів для промислової дільниці підприємства,%:
Пн – 8,5 Пн – С – 10,9 С – 12,4 Пд – С – 16,8 Пд – 15,6 Пд – З – 6,7 З – 9,6 Пн – З – 19,5

Промислова дільниця підприємства ДП ВО Південмашзавод відносно рівна, з невеликим схилом, що забезпечує хороший відвід поверхневих вод, добре провітрюється і в достатній мірі освітлюється природнім сонячним світлом, що повністю відповідає вимогам діючих санітарних та будівельних норм.
Виробничі споруди розміщенні по ходу технологічних процесів по зонам у відповідності з виробничими признаками, з урахуванням характеру оснащеності обладнанням і режимів роботи.
Планування приміщень ДП ВО Південмашзавод виконано з врахуванням санітарних характеристик виробничих процесів, дотримання норм корисних площ для працюючих, а також нормативних параметрів для розміщення обладнання і ширини проходів та проїздів для забезпечення безпечної роботи та зручного обслуговування обладнання.
Для переміщення вантажів застосовується залізничний та автомобільний транспорт. Рух автомобільного транспорту здійснюється по дорогам з твердим покриттям ( асфальтом ). Для переходу робітників від контрольно-пропускних пунктів до робочих місць у цехах обладнані пішохідні доріжки.
Територія підприємства утримується з необхідною чистотою. Вільні ділянки території заводу озеленені. Площа озеленення складу близько 15…20% від загальної площі підприємства.

6.3 Аналіз шкідливих та небезпечних факторів

Виконання технологічних операцій, які пов’язані з обробкою сталевих заготовок на металооброблюючих станках, супроводжується виникненням цілого ряду шкідливих і небезпечних виробничих чинників, знехтування якими може привести до вкрай неблагосприятливого впливу на здоров я працюючих.
Механічна обробка заготовок деталей Фреза дискова із швидкоріжучої сталі (токарна, свердлувальна, фрезерувальна, шліфувальна, та ін.) проводиться з використання ріжучого іструменту та МОР: висока температура поверхонь деталей, що оброблюються та інструменту, пари МОР, шум, який супроводжує дані технологічні операції, досить сильно впливає на стан центральної нервової системи працюючої людини, знижує швидкість її реагування на швидкозмінюючися обставини.
Втома працюючих, внаслідок сильного впливу шуму, збільшує кількість помилок при виконанні виробничих операцій навіть середньої складності і сприяє підвищенню нервозності, особливо в кінці виробничої зміни.
Механічне обладнання, яке застосовується для обробки деталей, також містить у собі ряд потенційних небезпек до числа яких поперед всього необхідно віднести відкритий робочий інструмент, незахищену зону обробки, відсутність огороджуючих пристроїв біля вузлів та деталей обладнання, які рухаються, переміщуються та обертаються, стружка, абразивний пил, останки ріжучого інструменту, а також попадання у повітря робочої зони мастил і МОР складу небезпеку враження шкіри рук, обличчя, а також очей. При дотиках до струмоведучих частин машин, обладнання та інструменту можливе враження працюючих електричним струмом.
Основні потенційно небезпечні та шкідливі виробничі фактори, характерні для робочих місць токаря та шліфувальника в інструментальному цеху дільниці по виготовленню фреза дискова для нарізання коліс на підприємстві ДП ВО Південмашзавод представлені в таблиці 6.1.
Таблиця 6.1 ¬– Карта умов праці для робочих місць дільниці цеху
(категорія важкості робіт – ІI-б )

Санітарно-гігієнічні фактори Позначення Одиниці вимірів З н а ч е н н я
Норма-тивні (оптим.) Фактичні, на робочих місцях

Токаря
Шліфувальника
Мікроклімт:
Холодний період року:
– температура;
– вологість;
– швидкість руху
Теплий період року:
–температура;
– вологість;
– швидкість руху


T
W
V


T
W
V


0C
%
м/c


0C
%
м/c


17…19
40…60
до 0,2


20…22
40…60
до 0,3


15
70
0,2


24
55
0,5


15
65
0,3


25
55
0,6

Продовження таблиці 6.1
Освітлення:
– природне;
– штучне (загал.).
е
Е
%
лк
1,5
150
1,1
100
1,2
110
Шум
Вібрація:
–віброшвидкість;
– віброприскор. L

a0
ν0 дБА

дБ
дБ 75

33
75 80

30
72 80

31
73
Шкідливі речовини:
–пил:
–оксиди
кремнію;
– оксиди заліза;
– вуглецевий.
– гази:
– оксид
вуглецю;
–двооксид
вуглецю;
– оксиди азоту.
– пари: – луг;
– мінеральних
мастил;
– кислот.

q1
q2
q3

q4

q5
q6
q7

q8
q9

мг/м3
мг/м3
мг/м3

мг/м3

мг/м3
мг/м3
мг/м3

мг/м3
мг/м3

2,0
6,0
6,0

20,0

9000
5,0
0,5

5,0
1,0

3,0
8,5
8,0

30,0

8500
5,0
0,6

6,0
1,0

4,0
9,0
9,0

35,0

8500
6,0
0,7

7,0
1,1
Теплове випром. Q т/м2 100,0 350 90

Аналізуючи умови праці необхідно відмітити що на вказаних робочих місцях маються відхилення від нормативних (оптимальних ) значень по параметрам мікроклімату, особливо у холодний період року, недостатнє освітлення робочих площин, перевищення значень ГДК у повітрі робочих зон, зокрема по оксиду вуглецю та мінеральним мастилам, а також підвищенні рівні шуму та вібрації.
6.4 Заходи щодо поліпшення умов праці

Враховуючи специфіку виконуємих технологічних операцій для поліпшення умов праці на робочих місцях дільниці цеху пропонується наступний комплекс організаційних та технічних заходів:
1. Підвищити освітленість на робочих місцях за рахунок очищення віконного скла та заміни ламп у світильниках на більш потужні.
2. Підвищити якість повітря у робочих зонах за рахунок зниження рівней за-пиленості та загазованості шляхом встановлення додаткових елементів припливно-витяжної вентиляції.
3. Забезпечити необхідні оптимальні значення параметрів мікроклімату ( T, W, V ) у холодний період року за рахунок модернізації діючої системи опалення.
4. Забезпечити суворий контроль за виконанням вимог технологічних інструкцій на різних етапах виконання окремих технологічних операцій, не допускати експлуатацію обладнання у критичних режимах.
5. Суворо виконувати у необхідних обсягах роботи по перевірці і ремонту використовуємого електрообладнання.
6. Забезпечити робітників та службовців цеху якісними засобами індивідуального захисту в необхідних обсягах.
7. Забезпечити проведення заходів по систематичному прибиранню приміщень та прилеглої до цеху території по затвердженому графіку.
8. Підвищити вимоги по професійній підготовці робітників при відборі кадрів для заміни вакантних посад у цеху.

6.5 Засоби індивідуального захисту

У випадках, коли необхідна ступінь безпеки виконуємих робіт не може бути забезпечена конструкцією обладнання, організацією виробничих процесів, технічними засобами безпеки та виробничого захисту, застосовують засоби індивідуального захисту (ЗІЗ).
Нинішнім законодавством передбачено видачу ЗІЗ у відповідності з діючими нормами.
В інструментальному цеху ДП ВО Південмашзавод для робітників та службовців рекомендується використовувати наступні засоби індивідуального захисту:
– костюм для захисту від загальних виробничих забруднень та механічної дії типу М (жіночі – ГОСТ 12.4.108–82, чоловічі – ГОСТ 12.4.109–82).
Костюм складається з куртки та штанів, може бути напівкомбінезон.
Матеріал: саржа, репс, молескін, діагональ, бязь та ін..
– ботики шкіряні на гумовій підошві, чоловічі та жіночі для станочників – ГОСТ 12.4.103 – 80;
– рукавиці спеціальні ( тип М ) – ГОСТ 12.4.010 – 75;
– окуляри захисні типу О або ЗП ГОСТ 12.4.013 – 85;
– респіратор – ШБ – 1 Лепесток – ГОСТ 12.4.028 – 76;
– для захисту органів слуху – беруші (ТУ 400 – 28 – 152 – 79).

6.6 Пожежна безпека

6.6.1 Характеристика виробництва по пожежній небезпеці

У відповідності до вимог ОНТП 24 – 86 по характеру оснащеності та виконуємим технологічним операціям інструментальний цех ДП ВО Південмашзавод відноситься до категорії Д і класу П – ІІа за ПУЕ. Ступінь вогнестійкості будівель – ІІ ( СНиП 2.01.02 – 85).
За статистичними даними найбільш ймовірними причинами пожеж в цеху можуть бути:
– ремонт обладнання на ходу, з порушенням правил виконання вогневих робіт;
– несправність електрообладнання і мереж електропостачання;
– порушення правил зберігання паливно – мастильних матеріалів.

6.6.2 Пожежна профілактика

Для попередження виникнення пожеж передбачені наступні заходи організаційного та режимного характеру:
– контроль за чистотою в приміщенні цеху;
– контроль за дотриманням паспортних технологічних режимів експлуатації обладнання;
– регулярний огляд і контроль стану мереж електропостачання та їх плановий ремонт;
– проведення протипожежних інструктажів для робітників та службовців,
організація добровільних пожежних дружин;
– розробка та видання наказів з питань пожежної безпеки;
– особливий контроль за виконанням вогневих робіт у пожежонебезпечних зонах приміщень.

6.6.3 Засоби та способи гасіння пожеж

Для тушіння пожеж у цеху передбачені системи внутрішнього та зовнішнього пожежогасіння. Водопровідні мережі виконано закільцьованими. У зовнішній мережі необхідний тиск води створюється стаціонарними насосами. Витрата води на зовнішнє пожежогасіння складає 15 л/сек, для зовнішнього пожежогасіння встановлені гідранти на відстані 150м один від одного. Внутрішні пожежні крани розташовані у доступних місцях на висоті 1,35м від рівня полу. Розташування кранів забезпечує контактування струменів води від двох суміжних пожежних кранів у найбільш високій і віддаленій точці любої частини будівлі цеху. В цеху є також протипожежні щити, які обладнані ящиками з піском і пожежним інвентарем.
Пожежі у цеху гасяться воєнізованою пожежною охороною і добровільною пожежною дружиною, яка має у своєму складі бійців у кожній зміні.
Відповідальність за стан пожежної безпеки у цеху покладена на начальника цеху, на дільницях – на начальників дільниць.

6.7 Технічна естетика та ергономіка

Виробничі обставини на сучасному підприємстві характеризуються не тільки техніко-економічними і організаційними, але і естетичними показниками.
Як відмічають провідні спеціалісти в галузі промислової психології, наступний крок в напрямку поліпшення умов праці повинен бути зроблений за допомогою промислової естетики.
Естетика повинна зробити свій внесок у виробництво, тобто в художній початок трудових процесів, що викликає натхнення праці, виховання людини.
Головним напрямком виробничої естетики є використання кольору як чинника формуючого естетичне відношення до праці. Це досягається раціональним фарбуванням поверхонь приміщень та обладнання. Колір може викликати різні емоціональні реакції та думки: заспокоювати та хвилювати, радувати та засмучувати, пригнічувати та інше.
Червоний колір – гарячий, енергійний та життєрадісний; помаранчовий – яскравий, викликаючий радість, заспокоює або дратує; жовтий – стимулює зір, нерви; зелений – колір природи, спокою і свіжості, заспокоює нервову систему; блакитний – світлий, свіжий, прозорий.
Естетичному оформленню території та виробничих будівель на всьому під-приємстві ДП ВО Південмашзавод і особливо в інструментальному цеху приділяється особлива увага.
При виборі кольорового оформлення інтер’єрів виробничих приміщень вра-ховують вказівки по раціональному кольоровому оформленню поверхні виробничих приміщень і технологічного обладнання ( відповідно до ГОСТ 12.4.026 – 76 і СН –181 ) [17].
Стелі фарбують у білий колір, нижню частину стін на рівні 2,5…3,0м від рівня підлоги – у світло-зелений. Механічне обладнання пофарбовано у більш легкі та прохолодні кольори, найбільш небезпечні місця машин – у попереджуючі кольори. Механізми для піднімання фарбують яскраво-жовтими полосами на чорному фоні. Трубопроводи – кольорами відповідно до матеріалу, який транспортується.
Ергономіка вивчає функціональні можливості і особливості людини у трудових процесах з метою забезпечення оптимальних умов праці, в яких праця стає високопродуктивною і надійною. Планування робочих місць повинно забезпечити при роботі зручну позу і виконання економічних, простих, плавних і ритмічних рухів. Зручне сидіння забезпечується раціональною конструкцією меблів з опорою для спини.
Ергономічні розробки, які впроваджуються у виробничі умови цеху , направлені на розміщення органів управління на зручних для операторів місцях по висоті і відстані. Це сприяє мінімізації напруження працюючого при виконанні визначеного комплексу операцій технологічного процесу.
Активне впровадження виробничої культури і естетики, вирішення інших, пов’язаних з ними проблем – це необхідність цього часу, один з напрямків для створеня задоволення від процесу праці.

6.8 Охорона навколишнього середовища

Сучасний період історії людства характеризується неабияким посиленням впливу виробництва на навколишнє середовище.
Особливо негативно впливають на біосферу ті галузі промисловості, котрі у найбільшому ступені забруднюють атмосферу, гідросферу, земну поверхню, сприяють виснаженню природних ресурсів. До таких галузей відноситься, на жаль, і технологія машинобудування.
Успішне вирішення поставлених завдань по корінному поліпшенню стану охорони природи в Україні можливе тільки при умові підвищення екологічної культури всього населення, і поперед усього молоді, у тому числі і майбутніх спеціалістів з технічних наук.
Охорона навколишнього середовища для багатьох підприємств, особливо металургійних та машинобудівних, є сьогодні надто великою проблемою. Зараз забруднення повітряного і водного басейнів призводить до підвищення концентрації шкідливих речовин в атмосфері і водах [19].
Не виключенням у цьому є і інструментальний цех ДП ВО Південмашзавод . Використовуючи воду для охолодження працюючих агрегатів при виконанні багатьох технологічних процесів утворюються умовно чисті води.
Очищення їх відбувається шляхом відстоювання у спеціальних відстійниках, ефективність чого не дуже велика. Як результат відбувається скидання фактично неочищених, перенасичених частками металу і забруднених нафтопродуктами вод, прямо у річку Дніпро, що приносить досить суттєву шкоду її екологічному стану.
Для подолання цих негативних наслідків даним дипломним проектом пропонується посилити екологічний контроль за діями підприємства і встановити відчутну, ефективну систему штрафів.

6.9 Ефективність запропонованих заходів з охорони праці

Розроблені у даному дипломному проекті заходи щодо поліпшення умов праці, при навіть їх частковому впровадженні у виробничі умови інструментального цеху ДП ВО Південмашзавод , дозволять поліпшити умови праці, що буде сприяти підвищенню її продуктивності, зниженню собівартості виготовляємої продукції, зменшенню витрат на оплату листів непрацездатності і компенсацій за виробничі травми.
Це буде сприяти поліпшенню показників роботи даного виробничого підрозділу і всього підприємства в цілому і приведе до отримання визначеного позитивного соціального ефекту.

6.10 Індивідуальне завдання

6.10.1. Виконати аналіз статистичних даних по розподілу нещасних випадків на промислових підприємствах машинобудівної галузі України за останні п’ять років за таким критерієм як причини.
Рішення. Результати обробки статистичних даних по зареєстрованим нещасним випадкам, що мали місце за останні п’ять років на машинобудівних підприємствах України приведені у таблиці 6.2.
Таблица 6.2 – Розподіл нещасних випадків за причинами
Причини нещасних випадків Доля Н.В.,%
1. Організаційні
2. Технічні
3. Санітарно-гігієнічні
4. Психо-фізіологічні 66,0
26,0
5,0
3,0
Висновок: найчастіше нещасні випадки відбуваються через організаційні
причини; найбільш травмонебезпечним для машинобудівних підприємств є літні місяці року – липень та серпень.

6.10.2 Визначити витрату води на внутрішнє та зовнішнє пожежегасіння виробничої будівлі, яка відноситься до категорії Д по ОНТП 24 – 86 і має II ступінь вогнестійкості. Обсяг будівлі 16700 м3.

Рішення. Витрата води на зовнішнє та внутрішнє пожежегасіння буде визначатись, як [22]:
Q зовн= 3600*q1*T1= 3600*10*3 = 108000 л.
Q внутр= 3600*n *q2*T2= 3600*2 * 2,5*3 = 54000 л.
где n – кількість струменів, шт.;
q1 – витрата води на одну пожежу, л ;
q2 – мінімальна витрата води на один струмінь, л ;
T1, T2 – розрахунковий час тушіння пожежі.
Висновок: для тушіння пожежі, при нормативній тривалості 3 години, необхідно для цієї будівлі 108000 + 54000 = 162000 л води.

ВИСНОВКИ

У даному дипломному проекті зроблений аналіз технологічності конструкції проектованого інструмента, описана продукція базового підприємства й вплив на структуру техпроцесу об єкта проектування, визначений тип виробництва.
Виконаний порівняльний аналіз конструкцій різальних інструментів для обробки шліцьових валиків. Обрано й обґрунтований конкретний типорозмір фрези збірної дискової.
У спеціальній частині зроблені технологічні розрахунки по оптимальному виборі заготівлі й розрахований річний економічний ефект від використання пропонованого вибору заготівки, розраховані припуски на обробку, зроблений розрахунок режимів різання й необхідної кількості обладнання, побудовані графіки завантаження обладнання. Зроблено розрахунок норм часу. Спроектований за укрупненими показниками інструментальний цех , розрахований состав основного й допоміжного устаткування, а так само обслуговуючого персоналу. Розроблені засоби механізації й автоматизації, допоміжних процесів, розроблений контрольний інструмент.
В організаційній частині розроблена організація виробництва фрези збірної дискової на дільниці інструментального цеху.
В економічній частині виконані розрахунки техніко- економічних показників роботи дільниці по виготовленню фрези збірною дисковї.
Розроблений технологічний процес виготовлення фрези збірної дисковї досить ефективним, про що свідчить строк окупності та собівартості продукції.

ПЕРЕЛІК ПОСИЛАНЬ

1. «Справочник технолога-машиностроителя». В 2-х т. Т 1./ Под ред. А. Г. Косиловой – 4-е изд., перераб. и доп. – М.: Машиностроение, 1985. 656 с., ил.
2. «Справочник технолога-машиностроителя». В 2-х т. Т 2./ Под ред. А. Г. Косиловой – 4-е изд., перераб. и доп. – М.: Машиностроение, 1986. 496 с., ил.
3. «Курсовое проектирование по технологии машиностроения». – 4-е изд., перераб. и доп. Горбацевич А. Ф. – Мн.: Высш. школа, 1983. – 256 с., ил.
4. Бабук В.В. «Дипломное проектирование по технологии машиностроения», Минск; Высшая школа, 1975.
5. Антонюк В. Е. «Конструктору станочных приспособлений». Справочное пособие. – Мн.: Беларусь, 1991. – 400 с., ил.
6. «Справочник технолога-машиностроителя». В двух томах. Изд. 3, переработанное. Том 2. Под ред. Манова А. Н. – М., «Машиностроение», 1972. – 568 с.
7. «Общемашиностроительные нормативы резания», серийное производство – М.: «Машиностроение», 1974. – 423 с.
8. «Станочные приспособления». Справочник. В 2-х т./ Ред. совет: Б. Н. Вардашкин (пред.) и др. – М.: «Машиностроение», 1984. - Т.1/ Под ред. Б. Н. Вардашкина, А. А. Шатилова, 1984. – 592., ил.
9. Сорокин В.Г. «Марочник сталей и сплавов», М.: Машиностроение, 1989.
10. Панов А.А «Обработка металлов резанья»
 
11. «Общемашиностроительные нормативы режимов резанья для технического нормирования работ на металлорежущих станках», Москва. Машиностроение 1967.
12. «Общемашиностроительные нормативы режимов резанья для технического нормирования работ на металлорежущих станках», Москва. Машиностроение 1967.
13. «Общемашиностроительные нормативы времени». М. Машиностроение1989.
14. Сахаров С.Н. «Металлорежущие инструменты» Москва Машиностроения 1989.
15. Нефедов Н.Е «Сборник задачи примеров по резанию металлов и режущему инструменту», Москва. Машиностроение 1977.
16. Ансеров М.А «Приспособление для металлорежущих станков», Л. Машиностроение, 1975.
17. Балабанов А.Н. «Краткий справочник технолога - машиностроителя», М. «Издательство станков» 1982.
18. Егоров М.Е. «Основы проектирования машиностроительных заводов» а, 1979, - 442 стр.
19. «Экономика предприятий» под ред. С. Ф. Покропивного, 2003, - 608с.
20. В.Ц. Жидецкий «Основы охраны труда», учебник – Львов, Афиша, 2000, - 352 с.
21. «Охрана труда в машиностроении». Под ред. Е.Я. Юдина, - М. Машиностроение, 1983. – 432 с.
22. Жидецький В. Ц., Джигирей В.С., Сторожук В.М., Туряб Л.В., Лико Х.В. Практикум із охорони праці. Навчальний посібник / За ред.. В.Ц. Жидецького. – Львів: Афіша, 2000. – 352с.
23. Гандзюк М.П., Желібо Є.Л., Халімовський М.О. Основи охорони праці: Підручник для студентів вищих навчальних закладів./ За ред.. М.П. Гандзюка. – К.: Каравела. 2004. – 408с.
24. Купчик М.П., Гандзюк М.П., Степанець І.Ф. та ін.. Основи охорони праці. – К.: Основа, 2000. – 416с.
25. Рожков А.П. Пожежна безпека на виробництві. – К.: Основа, 1997. - 448с.

Математическое описание асинхронного двигателя

http://www.ce-studbaza.ru/werk.php?id=9150

Математическое описание асинхронного двигателя
Асинхронная машина представляет собой систему, как минимум двух обмоток, одна из которых расположена на неподвижной части (статоре), другая на вращающейся части (роторе) машины. Момент машины образуется в результате взаимодействия токов в этих обмотках. Трехфазная обмотка статора подключается к питающей сети, трехфазная обмотка ротора замкнутая. Обмотки статора и ротора магнитосвязаны, поэтому потокосцепление обмотки статора определяется как токами, протекающими по трем фазам обмотки статора, так и токами фаз ротора. Это же относится и к обмотке ротора. Таким образом, имеются две трехфазные обмотки, вращающиеся одна относительно другой. Если к обмотке статора приложено трехфазное напряжение, а обмотка ротора замкнута, то мгновенные значения фазных напряжений статора и ротора задаются следующими уравнениями:
(3.1)
Исходя из теории результирующего вектора, описанной в системе уравнений 3.1, умножим первое и четвертое уравнения системы (1) на , второе и пятое на , третье и шестое на . Суммируя полученные произведения, получим:



,
или
(3.2)

где потокосцепления Y1 и Y2 зависят от токов ротора и статора, а также от индуктивностей обмоток машины.
Определим величины потокосцеплений статора и ротора. Предположим, что статор и ротор трехфазного асинхронного двигателя имеют симметричные обмотки, воздушный зазор по всей окружности ротора одинаков, магнитное поле в воздушном зазоре распределено синусоидально, оси обмоток статора и ротора не совпадают, образуя произвольный угол j (рис. 3.17). Устанавливаем величину полного магнитного потока, сцепленного со статорной обмоткой фазы A. Для этого учитываем магнитные поля, созданные фазными токами I1A, I1B, I1C. Принимаем, что индуктивности фазных обмоток статора одинаковы и равны l1, взаимные индуктивности фаз A-B, A-C и B-C также одинаковы и равны l0 (по условиям симметрии асинхронной машины).

Тогда общий магнитный поток, сцепленный со статорной обмоткой фазы A выразится следующим образом:
.
Подставив вместо I1C величину (-I1A-I1B) (так как сумма фазных токов асинхронного двигателя равна нулю), получим:
.
Проделав аналогичные операции с фазами B и C, запишем следующую систему уравнений:
(3.3)
Заметим, что индуктивность фазной обмотки статора включает в себя индуктивности от полей рассеяния и от главного потока, то есть
l1=l1l+l10 (3.4).
Так как, в общем случае, взаимная индуктивность двух обмоток со сдвинутыми на некоторый угол осями равна произведению взаимной индуктивности, которая имела бы место при совпадении осей обмоток, на косинус угла между осями, то взаимную индуктивность можно выразить соотношением:
(3.5).
Учитывая выражения (4) и (5), преобразуем систему уравнений (3) к следующему виду:

(3.6)

где
L1 = l1l + 1,5l10 = l1l + L0 - полная индуктивность фазы статора.
Рассуждая аналогичным образом относительно обмотки ротора, получим следующие выражения для фазных потокосцеплений роторной обмотки с собственным потоком:

(3.7)

где
L2 = l2l + L0 - полная индуктивность фазы ротора.
Определяем величину общего потокосцепления фазы A статора, созданного намагничивающими силами статора и ротора:

или, учитывая, что
I2a + I2b + I2c = 0 и :

Выразив аналогичным образом потокосцепления для фаз статора B и C, запишем следующую систему уравнений:

Учитывая, что и , умножим первое уравнение системы (8) на , второе на , третье на и просуммируем полученные произведения:

или
(3.9).
Таким же образом получим формулу потокосцепления ротора:
. (3.10)
Объединив уравнения (2), (10) и (11), получим систему уравнений обобщенного асинхронного двигателя:
(3.7)
где
L0 - взаимная индуктивность обмоток статора и ротора,
L1 - индуктивность статора от потоков рассеяния,
L2 - индуктивность ротора от потоков рассеяния.

Расчет и регулирование осевого перемещения ротора электродвигателя

http://www.ce-studbaza.ru/werk.php?id=9149

Расчет и регулирование осевого перемещения ротора электродвигателя

Величина ЭДС в статорной обмотке Е1 двигателя определяется частотой тока ¦1 , магнитным потоком Фм и параметрами статорной обмотки (R об. , W).

E1=и1и2и3¦1W1RобФм. (3.12)

Приближенно для напряжения на стартере

U1»E1

При этом

Фм=a*i*t*B0, (3.13)

где

i, t -геометрические параметры стартера

a- коэфициент полюсного перекрытия (a=0.6¸0.8)

B0- магнитная индукция в зазоре.

Из уравнений следует, что:

U1 =и1и2и3¦1W1Rобa*i*t*B0, (3.14)

Откуда

B0=U/KU*¦1, (3.15)

где

КU= и1и2и3W1Rобa*i*t

Примем в качестве допущения , что B0=соnst внутри статора (на участке L), а за его пределами уменьшается по экспотенциальному закону.

B0=B0е-Кх

Элементарная сила dFа приложенная к участку ротора шириной dx

dFa=kFB2dx= kFB20 e-2Kx dx

после интегрирования получаем:

Fa= (3.16)

Для малых смещений может быть использованна линейная модель зависимости силы от величины смещения.

Fa=KF*B20x=

Момент , развиваемый двигателем:

M=, (3.17)

где

S-скольжение ротора

Ri -параметры сопротивления обмоток

w=2p¦1 – круговая частота

То есть

M»Cm

и значит :

Fa==

Регулирование происходит путем управления ¦ на входе в преобразователь на выпрямителе. Здесь задается от ЧПУ мощность привода так как система ШИМ позволяет производить регулирование на мощностях меньше наминала. Далее тиристорный инвертор увеличивая и уменьшая U в обмотках статора компенсирует силу Fa смещением ротора магнитным полем, также производя регулирование скорости вращения о момента на валу.

Определим величины потокосцеплений статора и ротора. Предположим, что статор и ротор трехфазного асинхронного двигателя имеют симметричные обмотки, воздушный зазор по всей окружности ротора одинаков, магнитное поле в воздушном зазоре распределено синусоидально, оси обмоток статора и ротора не совпадают, образуя произвольный угол j (рис. 3.17).

Анализ опасных и вредных факторов, возможных чрезвычайных ситуаций технического процесса при обработке металла на металлорежущих станках

http://www.ce-studbaza.ru/werk.php?id=9148

Анализ опасных и вредных факторов, возможных чрезвычайных ситуаций технического процесса при обработке металла на металлорежущих станках

При механической обработке металлов, пластмасс и других мате­риалов на металлорежущих станках (токарных, фрезерных, сверлильных, шлифовальных, заточных и др.) возникает ряд физических, химических, психофизиологических и опасных биологических и вредных производственных факторов.

Движущиеся части производственного оборудования, передвигающиеся изделия и заготовки; стружка обрабатываемых материалов, осколки инструментов, высокая температура поверхности обрабатываемых деталей и инструмента; повышенное напряжение в электро­цепи или статического электричества, при котором может произойти замыкание через тело человека - относятся к категории опасных физических факторов.

Так, при обработке хрупких материалов (чугуна, латуни, бронзы, графита, карболита, текстолита и др.) на высоких скоростях резания стружка от станка разлетается на значительное расстояние (3—5 м). Металлическая стружка, особенно при точении вязких металлов (сталей), имеющая высокую температуру (400—600 °С) и большую кинетическую энергию, представляет серьезную опасность не только для работающего на станке, но и для лиц, находящихся вблизи станка. Наиболее распространенными у станочников являются травмы глаз. Так, при токарной обработке от общего числа произ­водственных травм повреждение глаз превысило 50%, при фрезеро­вании 10% и около 8% при заточке инструмента и шлифовании; Глаза повреждались отлетающей стружкой, пылевыми частицами обрабатываемого материала, осколками режущего инструмента и частицами абразива.

Вредными физическими производственными факторами, характер­ными для процесса резания, являются повышенная запыленность и загазованность воздуха рабочей зоны; высокий уровень шума и вибрации; недостаточная освещенность рабочей зоны; наличие прямой и отраженной блескости; повышенная пульсация светового потока. При отсутствии средств защиты запыленность воздушной среды в зоне дыхания станочников при точении, фрезеровании и сверлении хрупких материалов может превышать предельно допусти­мые концентрации. При точении латуни и бронзы количество пыли в воздухе помещения относительно не­велико (14,5-20 мг/м3). Однако некоторые сплавы (латунь ЛЦ40С и бронза Бр ОЦС 6-6-3) содержат свинец, поэтому токсичность пыли.

Продукты термоокислительной деструкции (предельные и непре­дельные углеводороды, а также ароматические углеводороды) могут вызывать наркотическое действие, изменения со стороны центральной нервной системы, сосудистой системы, кроветворных органов, внутрен­них органов, а также кожно-трофические нарушения. Аэрозоль нефтя­ных масел, входящих в состав смазывающе-охлаждающих жидкостей (СОЖ), может вызывать раздражение слизистых оболочек верхних дыхательных путей, способствовать снижению иммунобиологической реактивности.

К вредным психофизиологическим производственным факторам процессов обработки материалов резанием можно отнести физиче­ские перегрузки при установке, закреплении и съеме крупногабарит­ных деталей, перенапряжение зрения, монотонность труда.

К биологическим факторам относятся болезнетворные микроор­ганизмы и бактерии, проявляющиеся при работе с СОЖ.

При работе на станке также нельзя не учесть тяжесть работа персонала во время технологического процесса в производственном помещении. Данные об этом параметре документированы в ГОСТ 12.1.005- 88 ССБТ. Общие санитарно-гигиенические требования к воздуху рабочей зоны. См. Рис.4.1.

Где категория работы “средняя тяжесть 2б” - работы связанные с ходьбой и переноской тяжестей до 10 кг

Допустимые и оптимальные нормы температуры, относительной влажности и скорости движения воздуха в рабочей зоне производственных помещений.

Таблица 4.1

Период года.

Категория работы.

Температура С0

Относительная влажность %

Скорость воздуха м/с.

оптимальная

допустимая

оптимальная

допустимая

оптимальная

допустимая

холодный

Ср.тяж.2б

17-19

15-21

40-60

Не более75

Не более 0.2

Не более 0.4

Теплый

Ср.тяж.2б

20-22

16-21

40-60

Не более

55 при 28

60 при 27

65 при 26

70 при 25

75 при 24

Не более 0.3

0.2-0.5



К станку подводится напряжение величиной в 380 В и частотой 50 Гц. Прикосновение к токоведущим частям электрооборудования может вызвать серьезные электрические травмы. Допустимые значения силы тока для переменного тока - до 60 мА, для постоянного - 50…60 мА.

Причиной пожара может стать перегрев двигателей или других узлов в результате перегрузок, а также неисправностей, самовозгорания проводки, короткого замыкания силовых цепей. Самовозгорание также может возникнуть из-за используемых в процессе обработки СОЖ поэтому пожароопасность имеет категорию “В”.

Разработка мер безопасности в машиностроительном цеху при обработке металла

http://www.ce-studbaza.ru/werk.php?id=9147

Разработка мер безопасности в машиностроительном цеху при обработке металла

В процессе металлообработки основные меры безопасности направлены на предотвращение попадания продуктов резания за зону обработки. В связи с этим на проектируемый шлифовальный станок устанавливают защитный кожух. Также в связи с высокой степенью автоматизации привода допускается и отсутствие оператора во время тех. процесса. Станок имеет повышенную точность изготовления и его конструкция, не имеющая механических приводов для органа главного движения, не дает опасной вибрации и шума.
Оценка уровня шума станка может быть проведена приближенно.
Основным источником шума являются электродвигатели и зона резания.
Уровень шума двигателя оценивается согласно ГОСТ 16372-77
При мощности двигателя в 20 кВт.
Вид станка - шлифовальный.
С учетом номинальной мощности (20кВт) и частотой вращения шпинделя (свыше 3150 мин-1) выбираем уровень шума равный 95дБА. Вносим поправку с учетом вида станка и влияние этого параметра на шум от зоны резания.
ΔL=10 дБА.
Lобщ=L + ΔL=95+10=105 дБА.
При допустимом уровне шума Lобщ=80 дБА. При этих значениях необходимо использовать звукозащитный кожух, что соответствует КЛАССУ 4 – уменьшение шума на 15 дБА.
Lобщ=105-15=90 дБА.
Рабочее место оператора при станке должно быть удобным и не стеснять действий. Работа по наладке и смене заготовок должна вестись в хорошо оборудованном и освещенном месте. Расчеты освещения и средств по поддержанию микроклимата рабочего места необходимы, так как операция обработки связана с большой точностью и объемом производства, где сбои в программе выпуска недопустимы.

Меры безопасности при работе в производственных помещениях
Производственные помещения, в которых осуществляются про¬цессы обработки резанием, могут соответствовать требованиям СНиП 11-2—80, СНиП 11-89—80, санитарных норм проектирования промышленных предприятий СИ 245—71. Бытовые помещения соответствуют требованиям СНиП II-92—76. Все помещения оборудованы средствами пожаротушения по ГОСТ 12.4.009-83.
Полировальные и шлифо¬вальные отделения помещений относятся соответственно к помеще¬ниям взрывопожарных производств категории Б и к классу В.

Вентиляции в производственных помещениях

Для обеспечения чистоты воздуха и нормализации параметров микроклимата в производственных поме¬щениях помимо местных отсасывающих устройств, обеспечивающих удаление вредных веществ из зоны резания (пыли, мелкой стружки и аэрозолей СОЖ) должна быть предусмотрена приточно-вытяжная обще обменная система вентиляции.
Помещения, в которых хранятся и готовятся растворы бактерицидов для СОЖ, должны быть оборудованы местной вытяжной вентиляцией.
Воздуховоды для удаления пыли титановых и магниевых сплавов должны иметь гладкие внутренние поверхности без карманов и углублений (исключающих скапливание пыли), минимальные длину и число поворотов. Радиусы закруглений должны быть не менее трех диаметров. Воздуховоды установок для отсасывания магниевой пыли должны быть оборудованы предохранительными клапанами, открывающимися наружу из взрывоопасного помещения.
Воздух, удаляемый местными отсасывающими устройствами при обработке магниевых сплавов на полировальных и шлифовальных станках, должен быть очищен в масляных фильтрах до поступления его в вентилятор. Фильтры и вентиляторы должны быть изолирова¬ны от цеха, где производится обработка резанием. Во избежание опасности завихрения и образования взрывоопасной смеси магниевой пыли с воздухом не допускается применять для очистки сухие центробежные циклоны и суконные фильтры.
Помещения в цехах и на участках обработки резанием, пребыва¬ние в которых связано с опасностью для работающих, например обработка бериллия, должны быть отделены от других помещений изолирующими перегородками, иметь местную вытяжную вентиляцию и знаки безопасности по ГОСТ 12.4.026—76*.
Для снятия статического электричества пылеприемники и воздуховоды вентиляционных установок должны иметь заземление по ГОСТ 12.1.030-81.
Помещения и воздуховоды от местных отсосов и общеобменной вентиляции должны очищаться по графику, утвержденному в соот¬ветствии с принятой на предприятии формой внутренней докумен¬тации.
В соответствии с требованиями СНиП II-33-75 ворота, двери и технологические проемы должны быть оборудованы воздушными и воздушно-тепловыми завесами.
Освещению в производственных помещениях
Естественное и искусственное освещение производственных помещений должно соответствовать требованиям СНиП 23-05-95 .Для зданий, расположенных в III и IV климатических районах, должны быть предусмотрены солнцезащитные устройства. В помещениях с недостаточным естест¬венным светом и без естественного света должны применяться установки искусственного ультрафиолетового облучения в соответствии с СН 245-71. Для местного освещения следует применять светильники, установ¬ленные на металлорежущих станках и отрегулированные так, чтобы освещенность в рабочей зоне была не ниже значений. Для местного освещения должны использоваться светильники с не просвечиваемыми отражателями с защитным углом не менее 30°. Кроме того, должны быть предусмотрены меры по снижению отраженной блескости.
Чистка стекол, оконных проемов и световых фонарей должна про¬водиться не реже двух раз в год. Чистка ламп и осветительной арматуры для инструментальных цехов должна проводиться не реже двух раз в год, а для остальных производственных помещений - не реже четырех раз в год.
Нормирование проектирования искусственного и естественного освещения производится для обеспечения не только удобства, но и качества производственного процесса Рис.. Хорошее освещение при высокоточной работе снижает вероятность при визуальном контроле параметров обработки.
Таблица 1
Степень точности зрительной работы Наименьший размер объекта различения мм. Контраст объекта различения с фоном Характеристика фона Освещенность
Искусственная лк.
Коэффициент естественного освещения %
комбин. общее Верхнее,
комбин. боковое
1 2 3 4 5 6 7 8
Очень высокая От 0.15-0.3 Средний Темный 3000 750 7 2.5

Размещение производственного оборудования и организация рабочих мест
Для работающих, участвующих в технологическом процессе об¬работки резанием, должны быть обеспечены удобные рабочие места, не стесняющие их действий во время выполнения работы. На рабочих местах должна быть предусмотрена площадь, на которой размеща¬ются стеллажи, тара, столы и другие устройства для размещения оснастки, материалов, заготовок, полуфабрикатов, готовых деталей и отходов производства.
Для работы сидя рабочее место оператора должно иметь кресло (стул, сиденье) с регулируемыми наклоном спинки и высотой сиденья. Эргономические требования при выполнении работ сидя и стоя при¬ведены в ГОСТ 12.2.032-78, ГОСТ 12.2.033-78.
На каждом рабочем месте около станка на полу должны быть деревянные решетки на всю длину рабочей зоны, а по ширине не менее 0,6 м от выступающих частей станка.
При разработке технологических процессов необходимо предусмат¬ривать рациональную организацию рабочих мест.
Удобное расположение инструмента и приспособлений в тумбоч¬ках и на стеллажах, заготовок в специализированной таре, примене¬ние планшетов для чертежей позволяет снизить утомление и произ¬водственный травматизм рабочего. Типовые схемы организации рабо¬чих мест станочников разработаны специалистами “Оргстанкинпром” Минстанкопрома.
Рабочее место шлифовщика профильного шлифования показано на рис..







Рис.
За базовый принят плоскошлифовальный станок мод. ЗЕ711В-1 высокой точности. Справа от рабочего находится приемный стол 5 и стеллаж 6 для приспособлений с выдвижной платформой, на которой закреплен стеллаж 7 для хранения абрази¬вов. Справа от рабочего расположены тумбочка 2 и бак охлаждения 8. Перед станком под ноги рабочего устанавливается регулируемая подставка 3, имеется стул 4 для отдыха.
Расстановка в цехах и перестановка действующего технологиче¬ского оборудования должны отражаться на технологической плани¬ровке, утверждаемой администрацией по согласованию с главными ширина груза, перемещаемого подвесным конвейером, талью на монорельсе;
Ширина цеховых проходов и проездов, расстояние между металло-режущими станками и элементами зданий должны устанавливаться в зависимости от применяемого оборудования, транспортных средств, обрабатываемых заготовок и материалов. Проходы и проезды в цехах и на участках должны обозначаться разграничи¬тельными линиями белого цвета шириной не менее 100 мм.
На территории цеха или участка проходы, проезды, люки колод¬цев должны быть свободными, не загромождаться материалами, заготовками, полуфабрикатами, деталями, отходами производства и тарой.
Материалы, детали, готовые изделия у рабочих мест должны укладываться на стеллажи и в ящики способом, обеспечивающим их устойчивость и удобство захвата при использовании грузоподъемных механизмов. Высоту штабелей заготовок на рабочем месте следует выбирать исходя из условий их устойчивости и удобства снятия с них деталей, но не выше 1 м; ширина между штабелями должна быть не менее 0,8 .
Освобождающаяся тара и упаковочные материалы необходимо своевременно удалять с рабочих мест в специально отведенные места.
Меры безопасности технологического процесса
Разработка технологической документации, организация и выполне¬ние технологических процессов обработки резанием должны соответ¬ствовать требованиям системы стандартов безопасности труда ГОСТ 12.3.002—75* “Процессы производственные. Общие требования безопасности” и ГОСТ 12.3.025—80 “Обработка металлов резанием. Требования безопасности”.
Для обеспечения безопасности работы режимы резания должны соответствовать требованиям стандартов и техническим условиям для соответствующего инструмента.
При проектировании, организации и проведении технологического процесса сборки необходимо учитывать требования безопасности как общие для всего процесса, так и для каждой операции по видам работ. Основными требованиями безопасности для процесса являются:
-замена операций, связанных с возникновением опасных и вредных производственных факторов, операциями, при которых этих факторов нет или они обладают меньшей интенсивностью;
-замена вредных веществ безвредными или менее вредными, сухих способов обработки пылящих материалов - мокрыми;
-повышение уровня механизации работ путем широкого применения механизированного инструмента, сборочных испыта¬тельных стендов, приспособлений с механизированными зажимами;
-комплексная механизация и автоматизация производства, где ис-пользуется ручной труд, путем широкого применения авто¬матических линий, полуавтоматов и роботов, автоматов с программным управлением, дистанционное управление операциями при наличии опасных и вредных факторов;
-оснащение цехов средствами внутрицехового транспорта, встраивание транспортных средств в технологические линии и участки, создание комплексных транспортных систем, увязанных с выполнением основных технологических операций;
-применение средств коллективной и индивидуальной защиты рабо-тающих;
-рациональная организация труда и отдыха с целью профилактики монотонности и гиподинамии, а также ограничение тяжести труда;
-своевременное получение информации о возникновении опасных и вредных производственных факторов на отдельных технологических операциях;
-внедрение системы контроля и управления технологического про¬цесса, обеспечивающее защиту работающих и аварийное отключение производственного оборудования;
-своевременное удаление и обезвреживание отходов производства, являющихся источниками опасных и вредных факторов.
Установка обрабатываемых заготовок и снятие готовых деталей во время работы оборудования допускается вне зоны обработки, при применении специальных позиционных приспособлений (например, поворотных столов), обеспечивающих безопасность труда работающих. При обработке резанием заготовок, выходящих за пределы оборудования, должны быть установлены переносные ограждения и знаки безопасности по ГОСТ 12.4.026-76*.
Для исключения соприкосновения рук станочников с движущимися приспособлениями и инструментом при установке заготовок и снятии деталей должны применяться автоматические устройства (механические руки, револьверные приспособления, бункеры и др.).
Контроль на станках размеров обрабатываемых заготовок и сня¬тие деталей для контроля должны проводиться лишь при отключен¬ных механизмах вращения или перемещения заготовок, инструмента и приспособлений.
Для охлаждения зоны резания допускается применять минеральное масло с температурой вспышки не ниже 150°, свободное от кислот и влаги. СОЖ должны подаваться в зону резания методом распы¬ления в соответствии с гигиеническими требованиями, утвержденными Минздравом СССР, и при циркуляции в зоне охлаждения подвер¬гаться очистке.
Шлифовальный инструмент и элементы его крепления (болты, гайки, фланцы) должны быть ограждены кожухами, прочно закреплен¬ными на станке. Зазор между наружным диаметром нового круга и кожухом должен быть не менее 9 мм для кругов наружным диаметром до 100 мм; 10 мм — для кругов 100—300 мм; 15 мм— для кругов свыше 300 мм. Зазор между боковой стенкой кожуха и фланцами для крепления круга наибольшей высоты, применяемого на данном станке, должен быть не менее 5 мм. При работе съемная крышка защитного кожуха должна быть надежно закреплена.
При работе с алмазным отрезным, камнеобрабатывающим, пра¬вящим инструментом должны применяться средства защиты (кожухи, ограждения, колпаки и т. п.), входящие в комплект поставки обору¬дования, на котором применяется алмазный инструмент.
Стружку (отходы производства) от металлорежущих станков и с рабочих мест следует убирать механизированными способами. Транспортирование стру-жек от пылестружкоприемняка осуществляется посредством рези¬нового или металлического рукава , длину которого выбирают, исходя из удобства обслуживания станка. Воздух, поступающий в помещение цеха, подвергается двухступенчатой очистке: на первой ступени от стружки и крупной пыли в стружкоотделителе — циклоне , на второй ступени - от мелкодисперсной пыли - через фильтр. Рукавный ма¬терчатый фильтр из лавсана встроен в циклон. Смесь воздуха, стружки и пыли необходимо очищать от стружки и пыли перед вентилятором с тем, чтобы продлить срок службы установки. Для своевременной разгрузки бункера циклона от сухой элемент¬ной стружки и пыли предусмотрен автоматический клапан , работа которого регулируется. Для улавливания масляного тумана, отходящего от металлорежу¬щих станков, применяют серийно изготовляемый агрегат АЭ2-12 .Рис.









Рис. Агрегат воздухоочистителя АЭ2-12

На первой ступени используется инерционный эффект очистки от крупных частиц и капель масла (кольцевая камера 2), вторая ступень выполнена в виде патронов , заполненных много¬слойной тонкой сеткой, а третья ступень (фильтр-шумоглушитель 3) состоит из нескольких слоев дырчатого пенополиуретана, которые размещены после вентилятора 4 и служат одновременно глушителем шума
В ряде случаев пневматические транспортные рукава от нескольких станков объединяют в транспортную сеть
Пневмотранспортную сеть прокладывают в местах, доступных для осмотра и ремонта. Для прочистки пневмотранспортной сети групповых пыле-стружкоотсасывающих установок без разъема трубопроводов следует предусматривать устройство герметичных люков после колен и отво¬дов, а также на горизонтальных участках сети. В последнем случае расстояние между люками принимается не более 12 м.
При проектировании пневматических и пылестружкоотсасывающих установок следует учитывать модель станка, процесс обработки, обрабатываемый материал, количество отделяющейся стружки в еди¬ницу времени, насыпную плотность стружки и другие факторы, исходя из которых, определяются транспортные скорости, сопротив¬ление в трубопроводах, а также объемный расход удаляемого воздуха.
Порядок расчета систем и установок непрерывного удаления стружки и пыли непосредственно из зоны резания следующий:
а) уста¬навливают объемный расход воздуха, исходя из принятой транспортной скорости и диаметра трубопровода;
б) определяют потери дав¬ления в сети;
в) подбирают вентиляторы и электродвигатели. Расход воздуха (M /c), перемещающего смесь.
Меры безопасности при использовани СОЖ и ПАВ в технологическом процессе
Выбор СОЖ необходимо осуществлять, учитывая, что следующие их виды имеют соответствующее разрешение Министерства здравоохранения СССР в соответствии с ГОСТ 12.3.025-80:
масляные СОЖ: МР-1; MP-2y,^P-3; МР-4; МР-6/3; ОСМ-3;СМ-5; ЛЗ-СОЖ 2СО: МЗ-СОЖ 2СИО; ЛЗ-1ПО; ЛЗ-1ПИО;3-СОЖ IT; ЛЗ-ЭМ/30: ЛЗ-СОЖ8 (5-10%-ная эмульсия);
эмульсоры: укринол-1 (эмульсии 1.5; 3,3; 5,7; 10; 16%-ные); аквол-2 (эмульсии 3; 5,7; 10%-ные); ИХП-45Э (эмульсии 5; 10%-ные);
синтетические и полусинтетические жидкости: аквол-10 (эмульсии 2
,5.7_10%-ные, аквол-11 (эмульсии 3; 5,5; 10%-ные); НСК-5у (эмульсия 10%-ная).
Антимикробная защита СОЖ должна проводиться добавлением бактерицидных присадок и периодической пастеризацией жидкости.
Пастеризация СОЖ проводится нагреванием до 75-80 °С, кратко¬временной выдержкой и последующим охлаждением в регенераторе или охладителе до рабочей температуры.
Периодичность замены СОЖ должна устанавливаться по результатам контроля ее содержания, но не реже одного раза в шесть месяцев при лезвийной обработке одного раза в месяц — при абра¬зивной обработке для масляных СОЖ и одного раза в три месяца для водных СОЖ. Очистку емкостей для приготовления СОЖ, трубо¬проводов и систем подачи следует проводить один раз в 6 мес. , для масляных и один в 3 мес. для водных СОЖ.
Хранить и транспортировать СОЖ необходимо в чистых стальных резервуарах, цистернах, бочках, бидонах и банках, а также в емкостях, изготовленных из белой шерсти, оцинкованного листа или пластмасс. СОЖ должны храниться в помещениях в соответствии с требова¬ниями СНиП П-106-72.
Отработанные СОЖ необходимо собирать в специальные емкости. Водную и масляную фазу можно использовать в качестве компонен¬тов для приготовления эмульсий. Масляная фаза эмульсий может поступать на регенерацию или сжигаться. Концентрация нефтепродук¬тов в сточных водах при сбросе их в канализацию должна соответ¬ствовать требованиям СНиП II-32-74. Водную фазу СОЖ очищают по ПДК или разбавляют до допустимого содержания нефтепро¬дуктов и сливают в канализацию.
Для обезжиривания деталей можно вместо органиче¬ских растворителей применить химическое и электрохимическое обез¬жиривание в щелочных растворах, поверхностно-активные вещества (ПАВ), заменить хлорированные углеводороды синтетическими мою¬щими средствами . К числу ПАВ, выпускаемых промышлен¬ностью, относятся сульфанол НП-1, сульфанол НП-3, продукт ДС-РАС, смачиватель Д Б, эмульгаторы ОП-7 и ОП-10. Концентрация ПАВ, доста¬точная для оптимального смачивания загрязненных поверхностей, соста¬вляет 2—6 г/л, а для моющих средств 4—8 г/л. Следует иметь в виду, что рабочая температура для ОП-7 60-75° для сульфинола, ДС-РАС 75-85 °С. Получили применение ПАВ — синтамолы МЦ-10 и ДТ-7, альфанолы, синтамид и пр. Обладая свойствами, близкими к свой¬ствам эмульгаторов ОП-7 и ОП-10, они подвержены биологическому разложению, исключая тем самым загрязнение окружающей среды. Для промывки и обезжиривания следует применять жидкость и рас¬творы, приготовляемые на предприятии централизованно по рецептам, согласованным с местными органами санитарного надзора. В случае применения легковоспламеняющихся жидкостей рабочие места для промывки и обезжиривания должны быть оборудованы местной вы¬тяжной вентиляцией во взрывобезопасном исполнении. Количество легковоспламеняющихся жидкостей на рабочем месте не должно пре¬вышать сменной потребности. По окончании смены эти жидкости не¬обходимо сливать в плотно закрывающиеся небьющиеся сосуды и сда¬вать на хранение в специальные кладовые. Обтирочный материал следует хранить в металлической таре с плотно закрывающейся крыш¬кой. Использованные обтирочные материалы должны ежедневно в конце смены удаляться с рабочих мест.
Операции связанные с использованием вредных веществ
При организации работы в замкнутых агрегатах с температурой воздуха 30 °С и выше должно предусматриваться чередование в работе подручных и ведущих клепальщиков через определенные промежутки времени работы; организуется вентиляция для обдува работающих, обеспечивающая подвижность воздуха на рабочем месте в пределах 0,5—1,5 м/с, при этом разница температур подаваемого воздуха и воздуха в агрегате не должна превышать 5 0С.
При полировании в процессе сборки рекомендуется замена хромсодержащих полировальных паст составами, в которых нет соединений хрома или они имеются в небольшом количестве; допускается вводить в пасты безвредный порошок электрокорунда вместо окиси хрома или заменять вредный стеарин жировыми кислотами; в состав паст неред¬ко вместо говяжьего жира вводят гудронное сало, что уменьшает кон¬центрацию вредных летучих веществ и снижает загазованность воз¬душной среды.
Опасное действие шума и вибрации и защиты от него
Динамический диапазон звуков, воспринимаемых человеком, простирается от порога слышимости (0 дБ) до порога болевых ощущений (130 дБ). При воздействии на ухо шума с уровнем зву¬кового давления более 145 дБ возможен разрыв барабанной пере¬понки.
Под воздействием продолжительного громкого шума острота слуха снижается. Такое временное снижение слуховой чувстви¬тельности (адаптация слуха) представляет собой защитную ре¬акцию организма. Наступающее вслед за адаптацией слуховое и общее утомление является первым симптомом патологического процесса, который постепенно развивается в тугоухость, а иногда и полную глухоту.
Действие шума на организм человека не ограничивается только поражением слуха. Через центральную нервную систему органы слуха связаны с другими органами. Интенсивный шум воздей¬ствует в первую очередь на центральную нервную систему, что ведет к нарушению ее регуляторной функции, а это отрицательно сказывается на деятельности внутренних органов и кровообра¬щении. Под влиянием сильного шума (90—100 дБ) притупляется острота зрения, появляются головные боли и головокружение, нарушаются ритм дыхания и пульс, повышается артериальное кровяное давление, сокращается выделение желудочного сока, снижается кислотность, что может привести к гипертонии, га¬стриту и другим болезням. Особенно вреден для человека импульс¬ный шум.
Совокупность возникающих под действием шума нежелатель¬ных изменений в организме человека можно рассматривать как шумовую болезнь.
В производственных условиях интенсивный шум делает не¬разборчивыми речь и звуковые сигналы, что затрудняет общение между работающими, отрицательно влияет на их психику и на¬рушает условия безопасности труда. Вызываемое шумом утомле¬ние ослабляет внимание и замедляет психические реакции, что приводит к увеличению брака и травматизму. Шум высоких уров¬ней снижает производительность труда на 15—20%.
Вибрация воспринимается организмом человека лишь при непосредственном контакте с вибрирующим телом. В зависимости от того, на какие части тела распространяются механические коле¬бания, различают общую и местную (локальную) вибрацию.
Общая вибрация распространяется на все тело и происходит, как правило, от вибрации поверхности, на которой находится человек (пол, сиденье, виброплатформа и т. п.). Наиболее опасна вибрация тела с частотой, совпадающей с собственной частотой внутренних органов (7—9 Гц), могущая привести к механическим повреждениям последних вследствие резонансных явлений.
Под действием вибрации как локальной, так и общей, наблю¬даются нарушения деятельности центральной нервной системы. Комплекс симптомов, характерный для воздействия вибрации, получил название вибрационной болезни. Больные вибрацион¬ной болезнью обычно жалуются на мышечную слабость и быструю утомляемость.
Шум и вибрация оказывают отрицательное воздействие также на сооружения, конструкции, механизмы. Так, интенсивный шум ускоряет коррозию металлов. Вибрация наносит еще больший вред, постепенно разрушая здания и другие сооружения, вызывая усталостные явления в деталях машин, особенно при возникнове¬нии резонанса, и приводя к их поломке. Вибрация в производствен¬ных помещениях, особенно в тех случаях, когда она передается прецизионному оборудованию, существенно затрудняет или даже делает невозможной обработку деталей по высоким классам точ-ности и шероховатости.

Анализ вредного воздействия тех процесса металлообработки на природу и разработка мероприятий по ее защите

http://www.ce-studbaza.ru/werk.php?id=9146

Анализ вредного воздействия тех процесса металлообработки на природу и разработка мероприятий по ее защите

Классификация и характеристика мероприятий по охране окружающей среды от промышленных загрязнений

Под методами охраны окружающей среды от загрязнения отходами производства понимают совокупность технических и организационных мероприятий, позволяющих свести к ми­нимуму или — в идеале — совершенно исключить выбросы в биосферу как материальных, так и энергетических загрязнений.

Следует сразу же оговориться, что каких-либо универсальных рецептов, радикально решающих проблему борьбы с загрязне­ниями, пока, к сожалению, не существует. Метод, дающий хоро­шие результаты в случае данного загрязнения определенной кон­центрации или уровня, может оказаться бесполезным или мало­эффективным в других условиях. Наиболее эффективным обычно оказывается сочетание нескольких методов борьбы с загрязне­ниями, рационально подобранных применительно к тому или иному конкретному случаю.

Классификация методов охраны окружающей среды от про­мышленных загрязнений представлена на Рис.. Как явствует из этой схемы, все способы борьбы с загрязнениями можно раз­бить на две большие группы: пассивные и активные.

К числу пассивных относятся методы, использование которых не связано с непосредственным воздействием на источник загрязнения. Эти традиционно применяемые методы, носящие защитный характер, делятся, в свою очередь, на три подгруппы - рациональное размещение источников загрязнений, (как мате­риальных, так и энергетических), локализацию загрязнений и очистку выбросов в биосферу. На нынешнем уровне развития технологии применение пассивных методов является основным средством борьбы с загрязнением окружающей среды.

Сущность активных методов заключается в совершенство­вании существующих и разработке новых технологических про­цессов, оборудования и оснастки с целью максимального сниже­ния массы, объема, концентрации материальных или уровня энергетических загрязнении всякого рода. Очевидно, что при таком подходе проблема устранения загрязнений решается ра­дикально. Поэтому активным методам как более прогрессивным последние годы уделяется все большее внимание. Однако разра­ботка и внедрение этих методов во многих случаях связаны с из­менением существующей технологии производства.

Вопрос о рациональном размещении источников загрязнений (“защите расстоянием”) решается на различных уровнях (обще­государственным, региональном, местном) в зависимости от их масштаба (расположение территориально-производственных ком­плексов на территории страны, производственных объединений и отдельных предприятий в республике, области или городе, цехов внутри предприятия, оборудования внутри цеха), причем учиты­вается большое количество разных факторов (уровень производ­ственных вредностей, рельеф местности, метеорологические усло­вия, вопросы водоснабжения и канализации, населенность, пла­нировка производственных зданий и кварталов жилой застройки, особенности применяемой технологии производства и т. д.).

Примером рационального размещения источников загрязне­ния может служить надлежащий выбор высоты дымовых труб, выбрасывающих в воздушный бассейн продукты сгорания, обра­зующиеся при работе электростанций и котельных. При доста­точно высокой дымовой трубе, загрязненный газ достигает при­земного слоя атмосферы на значительном расстоянии от трубы, когда содержащиеся в нем вредные вещества уже успеют рассея­ться в атмосфере. Следует, однако, оговориться, что приведенный пример иллюстрирует возможность снижения уровня загрязне­ний воздушного бассейна в локальном или, в лучшем случае, региональном, но отнюдь не в глобальном масштабе, поскольку аккумулирующиеся в атмосфере вредные вещества рано или поздно опускаются в приземной слой атмосферы и на землю.

Для снижения уровней энергетических загрязнений приме­няются средства защиты, обеспечивающие их частичную лока­лизацию. К ним относятся экранирование источников шума, электромагнитных полей и ионизирующих излучений, поглоще­ние шума, демпфирование и динамическое гашение вибраций.

Более высокая степень локализации загрязнений может быть достигнута путем изоляции и герметизации их источников. Такая герметизация осуществляется с помощью специальных камер, кожухов, боксов и т. п., в которые заклю­чается технологическое оборудование, выделяющее загрязняю­щие окружающую среду вещества или излучения. В качестве примера можно привести выполняемую в камере окраску изделии распылением. В литейном производстве снижению пылеобразования в значительной мере способствует герметизация вспомога­тельного оборудования, в частности применение закрытых вибра­ционных конвейеров и пневмотранспорта всасывающего типа для перемещения сыпучих пылящих материалов. Изоляция шумного оборудования позволяет намного снизить уровень шума.

Классификация отходов. Утилизация отходов производства
Как уже указывалось, в процессе машиностроительного производства образуются большие количества разнообразных отходов. Эти отходы можно разбить на две группы - основные и побочные.

Основными являются отходы твердых материалов, ис­пользуемых непосредственно для изготовления деталей машин, приборов и других изделий, полностью или частично утратившие первоначальные потребительские качества. Это в первую очередь металлические отходы всех видов, а также отходы металлосодержащие (окалина, шламы, шлаки) и неметаллические (древесина, пластмассы, резина и т. п.). Сюда же следует отнести и произ­водственный мусор. К побочным относятся отходы веществ, применяемых или образующихся при проведении технологических процессов. Побочные отходы могут быть твердыми (зола, абразивы, древес­ные отходы модельных цехов), жидкими (СОЖ, минеральные масла и другие нефтепродукты, отработанные травильные растворы и электролиты) и газообразными (отходящие газы).

Наконец, многие технологические процессы сопровождаются выделением теплоты, являющейся энергетическим отходом про­изводства.

Использование вторичных сырьевых ресурсов и отходов производства - одно из важнейших направлений повышения эффективности производства является необходимым условием сни­жения уровня промышленного загрязнения окружающей среды.

Известные, в настоящее время, методы позволяют в принципе утилизировать практически все названные выше отходы произ­водства, как основные, так и побочные (утилизация последних осуществляется преимущественно путем их регенерации и реку­перации, т. е. восстановления исходных свойств отработанных ма­териалов или температуры теплоносителя для повторного исполь­зования в технологических процессах). К сожалению, далеко не все из этих методов сочетают в себе эффективность с экономич­ностью и универсальностью. Поэтому сейчас во всех технически. Несмотря на применение при обработке резанием различных методов стружколомания, значительная часть образующейся стружки имеет вьюнообразный характер и низкую насыпную массу — от 0,15 до 0,60 т/м3. Не говоря уже о трудности транс­портировки такой стружки, при переплаве ее в металлургических агрегатах увеличивается продолжительность плавки, а угар металла достигает 20%. Поэтому вьюнообразную стружку под­вергают дроблению на стружкодробилках различных типов (фрезерных, молотковых и валковых). Бузулукским заводом тя­желого машиностроения серийно выпускается стружкодробильный агрегат СДА-7

В металлической стружке, предназначенной для переплава, суммарное содержание безвредных примесей, влаги и масла не должно превышать 3%. Наличие этих примесей сверх указанного предела приводит к ухудшению качества выплавляемого металла и к загрязнению окружающей среды. В то же время стружка со­держит до 20% и более СОЖ (эмульсий, масел и т. п.). Поэтому стружку подвергают обезжириванию, используя центрифуги, моечно-сушильные установки и нагревательные печи.

Отделение влаги и СОЖ от стружки при обработке ее на цен­трифугах происходит под действием центробежных сил. На не­которых предприятиях (ЗИЛ, Воронежский механический завод и др.) созданы установки для промывки стружки в горячей воде или специальном щелочном растворе с последующей ее просушкой. Наиболее полно удаляется СОЖ из стружки при ее обжиге в на­гревательных печах (чаще всего барабанного типа, изготовля­емых на основе сушильных барабанов, выпускаемых Бердичевским заводом “Прогресс”).

Для приведения металлической стружки в компактное состоя­ние применяется холодное и горячее брикетирование Рис.4.6 — процесс уплотнения стружки под воздействием определенных механиче­ских нагрузок, при которых из стружки получают брикеты плот­ностью не менее 4000 кг/м3.

По форме брикет чаще всего представляет собой цилиндр с отношением высоты к диаметру 0,4—0,7.м Наибольшее распространение получил метод брикетирование стружки в холодном состоянии на специальных брикет прессах различных конструкций.

К достоинствам способа холодного брикетирования относятся сравнительно высокая производительность, возможность механизации процесса.