39641

Технологический процесс изготовления крышки дифференциала грузовой лебедки крана МКРС300

Дипломная

Производство и промышленные технологии

С постоянным развитием машиностроения возрастает спрос на продукцию, выпускаемую заводом ОАО «Балткран», в том числе и грузовой лебедки, в которую входит дифференциал, а в месте с этим возрастают требования качества и безопасности изделия.

Русский

2013-10-08

914.5 KB

9 чел.

Содержание

Введение….………………………………………………………………………..2

Технологический процесс

2   Анализ конструкции механизма поворота крана……………………….…...3

3   Определение типа производства..…………………………………………….4

4   Технологичность крышки дифференциала.……………………………….....7

5   Размерный анализ изделия………………….…………………………….…..8

    5.1 Определим отклонение перпендикулярности поверхности Н к оси

         вала……………………………..…………………………….………..….....8

    5.2 Расчет размерной цепи  и проверка ……………………………….……..9

6   Обоснование выбора заготовки…………………………………….……......10

    6.1 Получение заготовки в песчаную форму…….……………………........10

    6.2 Получение заготовки в кокиль………….………………….....................11

Расчет припуска

7   Выбор режущего инструмента ……...…………………..……….…….…....12

    7.1  Разработка специальное сверло……………………………….………..12

    7.2  Конструкция и геометрия сверла……………………………….……....12

    7.3  Разработка  развёртки…………………………………………….……..14

    7.4  Направляющая часть……………………………………………….…....15

8   Разработка маршрутной карты………………………………………………16

9   Выбор технологического оборудования,

    его технические характеристики…………………………………………….16

10 Выбор технологической оснастки…………………………………………..17

11 Конструирование сверлильного приспособления……………………….....18

12 Определение    режимов    резания    и    нормирование

    технологического процесса……………………………………………….....22

13  Экологическая составляющая проекта …………………………….............29

14 Технико-экономическое обоснование варианта технологического

    процесса изготовления крышки дифференциала грузовой лебедки……...38

15 Безопасность жизнедеятельности………..……………………………...…..50

Заключение. …………………………………..…………………………..……...59

Список использованной литературы…………………………………………...60

Приложения………………………………………………………………………61

1 Введение

Важнейшей задачей, стоящей перед машиностроением, является задача обеспечения быстроменяющегося спроса на продукцию для населения и других отраслей с высоким качеством и получения прибыли. Средством для решения данной задачи является непрерывное совершенствование технологических процессов, внедрение новых экономических технологий.

Актуальность  работы состоит в  том,  что  в  условиях  острой конкурентной борьбы необходимо минимизировать затраты на  изготовление изделия при этом качество продукции должно соответствовать требованиям заказчика.

На все выпускаемые изделия разработана конструкторская документация, карты технологического процесса, рассчитанные в соответствии с отраслевыми нормами.

С постоянным развитием машиностроения возрастает спрос на продукцию, выпускаемую заводом ОАО «Балткран», в том числе и грузовой  лебедки, в которую входит дифференциал, а в месте с этим возрастают требования качества и безопасности изделия. Поэтому, следует признать актуальной разработку нового усовершенство-ванного варианта технологического процесса изготовления крышки дифференциала грузовой лебедки крана МКРС300. Такая  разработка  является  целью   данного дипломного проекта.

Для достижения этой цели необходимо решить следующие основные задачи:

1.Проанализировать действующий технологический процесс.

2.Усовершенствовать процесс механической обработки и контроля
выпускаемого изделия.

3.Выполнить технико-экономическую оценку предложенных технологичес-        ких решений.

2 Анализ конструкции механизма поворота крана

Рисунок 1- Цилиндрический механизм поворота

а) Разрез редуктора, б) кинематическая схема; 1- шестерня зубчатой муфты, 2- входной вал, 3- смотровое стекло, 4- промежуточный вал (первой- второй ступени), 5- крышка корпуса, 6-шестерня шиберного насоса, 7-диафрагма, 8-насос, 9- выходной вал, 10- корпус редуктора, 11- манжетное уплотнение, 12- горловина корпуса, 13 - торцовая крышка, 14-масленка, 15-промежуточный вал (второй-третьей ступени), 16- крышка подшипника, 17-сливная пробка, 18- лапа корпуса, 19- проушина, 20- фонарь, 21- тормоз, 22 -электродвигатель 5 кВт, 23- зубчатая муфта

Особенностью цилиндрического механизма поворота заключается в том, что имеется зацепление Новикова, благодаря которому существенно уменьшены габаритные размеры и масса механизма. Кроме того, для смазки верхних шестерен первой и второй ступени использован шиберный насос, приводимый в движение валом второй ступени. Для контроля за работой насосав верхней крышке подшипника предусмотрено смотровое стекло.

Крепление цилиндрического механизма на поворотной платформе выполнено жестко с помощью трех кронштейнов. Нижний кронштейн имеет расточенное отверстие, в которое входит горловина корпуса редуктора.

Лапы корпуса с помощью специальных болтов крепятся к двум другим кронштейнам. Устанавливают и снимают механизм при одновременном надевании или снятии шестерни выходного вала, имеющей зацепление с опорно-поворотным устройством.

3 Определение типа производства

Исходные данные:

Количество операций – 9;

Тш.к. на операцию: 05 – 30 мин; 10 – 10 мин;  15 – 10 мин; 20 – 15 мин;  25 – 25,8  мин; 30 – 20 мин; 35 – 40,5 мин; 40 – 20 мин; 45 – 10 мин;

Годовой объем выпуска крышек – 200 шт.

Определим число однотипных операций П0i , выполняемых на станке в течение месяца при работе в одну смену по формуле [8]:

(3.1)

где - нормативный коэффициент загрузки станка всеми закрепленными за ним однотипными операциями, принимаю равным ;

- коэффициент загрузки станка одной, заданной для проектирования, операцией:

(3.2)

где Кв – коэффициент выполнения норм, равный 1,3;

Тш.к. – штучно-калькуляционное время, необходимое для выполнения проектируемой операции, мин;

NM – месячная программа выпуска крышки при работе в одну смену:

где Nг – годовой объем выпуска крышки;

Fм – месячный фонд времени работы оборудования в одну смену:

Суммарное число различных операций за месяц по участку из расчета на одного сменного мастера определяется:

(3.3)

1.    1.

2.    2.

3.    3.

4.    4.

5.    5.

6.    6.

7.    7.  

8.    8.

9.    9.  

 Число рабочих на один станок, загруженный до при работе в одну смену:

(3.4)

где Ф = 176 ч. – месячный фонд времени рабочего при 22 рабочих днях,

тогда:

Число рабочих при работе в одну смену

При  определим Кз.о.- коэффициент закрепления операций:

(3.5)

Т.к. 40 < Кз.о., то производство является единичным

4 Технологичность конструкции деталей

Для   начала   охарактеризуем   материалы,    из   которых   может изготавливаться деталь, их химический состав и физика — механические свойства.

Все данные представлены в ниже приведенных таблицах [1]:

Таблица 4.1— Химический состав материалов

          Компонент

                  Содержание, %

                                       Сталь45

Углерод (C)

0,42-0,5

Кремний (Si)

0,17-0,37

Медь (Cu)

не более  0,25

Мышьяк (As

не более  0,08

Марганец (Mn)

0,50-0,80

Никель (Ni)

не более   0,25

Фосфор (P)

не более   0,035

Хром (Cr)

не более   0,25

Сера (S)

не более  0,04

 

Таблица 3.2- Физико-Химические свойства стали 45

Наименование параметра

Значение параметра

Предел текучести σт, МПа

650

Временное сопротивление σв, МПа

900

Относительное удлинение δ,%

15

Относительное сужение Ψ,%

40

При растяжении σ-1Р, МПа

325

При изгибе σ-1, МПа

405

При кручении τ-1 ,МПа

245

Таблица 3.3 - Физико-механические свойства. Стали 35

Наименование параметра

Значение параметра

Временное сопротивление σв,МПа

490

Относительное удлинение δ,%

15

Твердость НВ

137-166

Деталь – крышка корпуса механизма вертикального перемещения.

Изделие изготавливается из стали 35Л литьем. Высокие литейные свойства материала, малая склонность к горячим трещинам позволяют нам отлить заданную тонкостенную конструкцию. Литье производится; в песчано-глинистую форму. Сама конфигурация детали, а это крышка овальной формы, заставляет применить стержни, за счет которых мы будем получать внутренние отверстия 100.

Наличие таких требований как, допуск параллельности не более 0,01 мм. верхней плоскости крышки относительно базы Ж очень сложно достичь, поэтому будем применять для их обработки горизонтально- расточной станок, точность поверхностей под крышки подшипников относительно отверстий должна достигаться при одном установе для каждого отверстия.

Большое количество отверстий под резьбу изготавливаем тоже на расточной операции. Наличие большого количества отверстий затрудняет процедуру отливки, вследствие этого очень затруднительно при изготовлении металлических стержней.

В остальном, деталь достаточно технологична, допускает применение высокопроизводительных режимов  обработки, имеет хорошие базовые  поверхности.

Некоторые поверхности могут быть обработаны за проход, тем более сталь 35 хорошо обрабатываются резаньем.                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                             

5 Размерный анализ изделия

5.1 Определим отклонение перпендикулярности поверхности Н оси

вала

Составляющими звеньями размерной цепи являются:

А1 - отклонение от перпендикулярности поверхности Н относительно оси отверстия Ø9ОН7 под подшипник:

А2 - отклонение параллельности оси наружного кольца подшипника и отверстия под него:

А3 - радиальное биение отверстия внутреннего кольца относительно наружного кольца;

А4 - отклонение параллельности оси ступени Ø 50 относительно ступени Ø25;

А5   -   радиальное   биение   отверстия   внутреннего   кольца Ø 90 относительно наружного кольца подшипника Ø50

А6 - отклонение параллельности осей наружного подшипника Ø50 н отверстия под него:

А7 - отклонение перпендикулярности оси и оси отверстия под подшипник к основанию;

А8-отклонение  параллельности  основания крышки и верхней поверхности;

А -отклонение перпендикулярности поверхности Н оси вала

  Полученые дынные занесем в таблицу 5.1

Таблица 5.1- Результат размерного анализа

Обозначение

звена

A

Номинальное

значение

мм

Передаточное отношение

e ξi

Предельные отклонения, мм

Допуск Т,

мм

Коорд, середины поля допуска

Eci

Esi

Eii

А1

0

+1

0,020

0

0,020

0,01

А2

0

+1

0,040

0

0,040

0,02

А3

0

+1

0,035

0

0,035

0,0175

А4

0

+1

0,010

0

0,010

0,005

А5

0

+1

0,035

0

0,035

0,0175

А6

0

+1

0,030

0

0,030

0,016

А7

0

+1

0,016

0

0,016

0,008

А8

0

+1

0,083

0

0,083

0,0395

А

0

+1

0,190

0

0,190

0,133

Минус заключается в риске получения некоторого % брака. Это можно реализовать при условии:                 

                                                     (5.1.1)      

где t∆- коэффициент риска %выхода замыкающего звена за пределы допуска замыкающего звена.

ξ i- предельные отклонения i - звена

λ i - коэффициент, характеризующий выбираемый теоретический закон распределения: i –го звена.

Для данного тина производства выбираем равновероятностный закон λ

 i =1/3: по [14]

5.2 Расчетные зависимости и проверка правильности решения

                                     

                                          ТА=∑(ξ· ТА i)                                      (5.2.1)

ТА i = 0,02 + 0,04 + 0,035 + 0,01 + 0,035 + 0,030 + 0,016 + 0,004 = 0,190  

    

                                 ТА∆ =²· ТА i +λ²                        (5.2.2)

ТА∆ =

Требуемая точность замыкающего звена размерной цепи достигается с

некоторым риском у заранее обусловленной части объекта, путем включения в нее составных звеньев без выбора, подборам изменения их значения. Это позволяет сократить затраты на достижения точности.

6 Обоснование выбора заготовки

Выбор геометрической формы заготовки и метода ее получения является

одной из наиболее важной частью технологического процесса                                                                                                           

изготовления   детали.   От  метода   получения   заготовит   и   величины                                                                                                                 

назначенных припусков зависит такой экономический показатель,  как                                                                                                             

себестоимость заготовки и детали в целом. Далее представлены два варианта                                                                                                              

заготовки: литая в песчаную форму и литая заготовка в кокиль.                                                                                                                  

                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                           

6.1 Получение заготовки в песчаную форму

Заготовка представлена на графическом листе ДП52.15.001.65.07.02                                                                                                                                           I Преимуществом   литой   заготовки   является   возможность   получения минимальных припусков на обработку. Материал заготовки сталь 35Л. Для

уменьшения себестоимости заготовки был выбран метод литья в песчаную                                                                                          

форму. Припуски на механическую обработку выполнены по 11                                                                                               классу точности отливки в соответствии с ГОСТ 26645. Формовочные                                                                                                                  

уклоны выполнены в соответствии с ГОСТ 3212.                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                           

Определяем стоимость заготовки (по информации ОАО «Балткран»),                                                                                                                        

при весе заготовки 30 кг, серии 200 штук и материале стали 35Л).                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                            

С i - базовая себестоимость 1 тонны заготовок, pvб.                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                               KT, KC, KО, KM, KП - коэффициенты зависящие от класса точности, группы       I сложности, массы, марки материала, и объема выпуска заготовок.                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                    

Q-масса заготовки                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                           q- масса детали

С i =20500 (для Стали 35Л)                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                              

KT  =1

KC  =0,82

KM =1,21

Q=30

q=23,5

Sотх =4400

Следовательно, стоимость заготовки будет  равна:

 Sзаг =

6.2 Получение заготовки в кокиль

Преимуществом данной заготовки является возможность получения

детали более высокой точности. Материал заготовки сталь 35Л. Для уменьшения себестоимости заготовки был выбран метод литья в песчаную       форму. Припуски на механическую обработку выполнены по 11

классу точности отливки в соответствии с ГОСТ 26645. Формовочные

уклоны выполнены в соответствии с ГОСТ 3212.

                                                                                                                                                                                                                                                                                               

Определяем стоимость заготовки (по информации ОАО «Балткран»,                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                 

при весе заготовки 30 кг, серии 200 штук и материале стали 35Л).                                                                                                                                                                                            

                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                

С i - базовая себестоимость 1 тонны заготовок pv6.                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                               KT, KC, KО, KM, KП - коэффициенты зависящие от класса точности, группы      I сложности, массы, марки материала, и объема выпуска заготовок.                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                    

Q-масса заготовки                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                            q- масса детали

С i =20500 (для Стали 35Л)                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                              

KT  =1

KC  =1,2

KM =1,31

KП  =0,63

Q=30

q=23,5

Sотх =4400

Следовательно, стоимость заготовки будет  равна:

Sзаг =

Выбираем получение заготовки в песчаную форму.

Так как материалом корпуса является сталь 35Л, то выгоднее всего в качестве заготовки использовать отливку, а не прокат и штамповку. Во первых, данная сталь устойчива против усадочных раковин, герметичность выше среднего. Во-вторых, хорошо обрабатывается резанием. СтальЗ5Л всегда применяют для деталей сложной конфигурации.

7 Выбор режущего инструмента

7.1 Комбинированное сверло

7.1.1 Назначение сверла

Сверло предназначено для сверления отверстий Ø28,5 под резьбу М30×1,5Н7 и снятия фаски в отверстии предварительно одним инструментом.

Это калибровочный инструмент. Рабочая часть инструмента состоит из двух последовательно работающих ступеней

Первая ступень производит рассверливание отверстия и представляет собой по конструкции спиральное сверло Ø28,5 мм. Вторая ступень снимает фаску в отверстии, обработанном первой ступенью и представляет собой спиральное сверло, имеющее заборную часть в виде усечённого конуса с углом 2φ=90°, т.к. необходимо снять фаску под углом 45°.

Хвостовая часть сверла выполнена в виде конуса Морзе. Рабочая часть выполнена из быстрорежущей стали Р6М5. Хвостовая часть из конструкторской стали: Сталь 40.

Соединение в районе шейки инструмента сваркой трением.

 

7.2 Конструкция и геометрия сверла

7.2.1 Первая ступень

Диаметр сверла: Ø28,5 мм.

Длина ступени: выбирается исходя из длины рассматриваемого отверстия, на чертеже детали Ɩ=20 мм.

Длина ступени: Выбираем:

                                          Ɩ=Ɩ+Ɩдоп                                              (7.2.1)

                                        Ɩ = 20+10=50 мм

ƖДОП - учитывает запас на переточку инструмента.

Способ заточки режущей части ДП (двойная с подточкой перемычки)

2φ=118°; φ =70°; α = 12°; φ = 55° ω = 30°

Размеры подточки:

А=2,5 мм , 1=5 мм [2]

   

Шаг винтовой канавки:

                                                      (7.2.2)                                                                                                                                                                                                                                                                                                                          

Толщина сердцевины сверла выбирается в зависимости от диаметра:

                                      dl=(0,14...0,25)D                                   (7.2.3)

принимаем толщину сердцевины у переднего конца сверла                                                                                       

dl =0,14D =0,14×28,5=3,99 мм

принимаем толщину сердцевины у переднего конца сверла:

Утолщение сердцевины на 100 мм составляет 1,5 мм

Обратная конусность на 100 мм длины рабочей части составляет 0,08 мм

ширина ленточки f0 = 1,8 мм [1 стр.124,табл. 59]    

Ширина пера В =0,58 D=058×28,5=16мм

  7.2.2 Вторая ступень

Диаметр сверления D=32 -0,052 мм

Длина ступени Ɩ2 =120 мм (выбирается конструктивно с учётом рекомендации ГОСТ 10903-81)

Способ заточки «Н»(нормальная заточка) :

2φ=90°(с учётом угла заточки фаски 45°) : ω=30°,α=12° |

где 2φ- угол между режущими кромками

       ω- угол наклона винтовой линии

        α- задний угол     

Шаг винтовой канавки:

                                                      (7.2.4)

                                                                                                                                                                                                                   

Ширина ленточки f0 = 1,8 мм

ширина пера В = 0,58D=0,58×32=18,59 мм

7.2.3 Определение номер корпуса Морзе хвостовика

Момент сопротивления резанию:

                      МСР = 9,81×CD2 ×SY×KM                                                (7.2.5)

где См - коэффициент, учитывающий условия обработки и свойства обрабатываемого материала;

      D - диаметр свеш, мм;

       S - подача, мм/об;

       Км - поправочный коэффициент на материал [2]

                                                           (7.2.6)

            МСР=9,81ф0,0345×3240.8×1=62,2 Нм= 6220 кгс×мм         (7.2.7)                          

Осевая сила:

        Р = Cp×DX×SY× Км ×9,81=68×321×0,40 ×7×5=5930 Н  (7.2.8)

Средний диаметр конуса хвостика:

                       dср                     (7.2.9)

где Px — осевая сила, H

       μ - коэффициент трения стали по стали , μ-0,096  

      - половина угла конуса,  = 1°16'16"

    - отклонение угла конуса ,  = 51

                   dср                 (7.2.10)

По ГОСТ 2847-87 выбираем ближайшее значение, конус Морзе №4

Конструктивные размеры:

Конус Морзе №4

D1 = 31,6 мм

D =31,267 мм

L4=124 мм

Длина сверла

Ɩш- конструктивно выбираются

Ɩ1=50

Ɩ2 =120

7.3 Расчёт и конструирование развёртки

7.3.1 Назначение развёртки

Развёртка предназначена дня обработки отверстия Øl2H7 после сверления и зенкерования. Развёртка имеет направляющую часть для ориентации в предварительно полученном отверстии, что повышает точность обработки.

Такая развертка устанавливается в плавающем патроне, что позволяет развертке самоустанавливаться в отверстии.

 

7.3.2 Конструкция и геометрия развёртки

Исполнительный размер развертки зависит от квалитета точности отверстия.

                                [1]                                                                                                                                                             

Обратная конусность 0,04.... 0,06 мм, принимаю 0,05 мм.

Длина заборной части развёртки:

                                 l=φ+21                                   (7.3.1)

где D-  диаметр развертки, мм                                                                    

      D- заборной части

                                  D2=D-(2,8...2,8)t                                     (7.3.2)

t - припуск под развёртывание на сторону

                

                                                        (7.3.3)

D3 -диаметр предварительно полученного отверстия (зенкерованием)

D2   =12-2,6×0,05= 11,87мм

1 = + 2 = 2,065 = 2,1мм

Число зубьев развёртки:

                            Z = 1,5             (7.3.8)

Выбираем угловой шаг зубьев развертки [1 табл. 70, стр. 130]

=41° 53′

=44°05′

=46°06′

=47°56′

Геометрические параметры режущей части:

Главный угол в плане γ= 5°

Задний угол на задней части α= 8°

Ширина ленточки f0 = 0,2 мм              [2. карта 7]

Профиль канавок развёртки :

Тип канавок: А, число зубьев z=8 , угол канавок β = 750, fленточ=0,2 мм

r - радиус закругления 0,5 мм.

Материал рабочей части развёртки: Р6М5

Материал хвостовой части - Сталь 40Х

7.4 Направляющая часть

Выполняется задело с рабочей частью развёртки.

Диаметр направляющей части:

D н.ч. = Dз

где Dз - диаметр предварительно полученного отверстия

      D н.ч. =11,9h8

      Длина направляющей части выбирается конструктивно с учетом размеров обрабатываемого отверстия.

Ɩн=16мм

Конус Морзе хвостовика №1

D1 =12,2мм;  D2 =12,065мм; l=65,5мм

8 Разработка маршрутной карты

Таблица 8 – Разработанный технологический маршрут

Номер

Оп.

Наименование и краткое

описание  операции.

Станок

05

  Литейная

Отлить заготовку в песчаную форму

Опоки заводские

10

 Контроль ОТК

Стол ОТК

15

  Термическая

Низкотемпературный отжиг

Печь СН3-6,5.13-4,0/10

20

  Вертикально-фрезерная

Широкоуниверсальный фрезерный станок мод. 6Р13

25

  Радиально-сверлильная (по накладному кондуктору)

Радиально-сверлильный станок 2М55

30

 Слесарная

Собрать крышки для совместной обработке.

35

 Расточная

Координатно-расточной 2615

40

 Слесарная

Разобрать крышки

45

 Контроль ОТК

Стол ОТК

9 Выбор технологического оборудования, его технические характеристики

Выбор технологического оборудования произведен руководствуясь следующим:

1 Возможность установки заготовки (приспособления заготовки) на станок.

2 Соответствие  мощности станка оптимальной мощности резания;

3 Диапазоном частот вращения, двойных ходов, подач.

 

Таблица 9.1 - Технические характеристики технологического оборудования

Наименование операций

Модель станка и его технические характеристики

05. Литейная

Станок пилоотрезной 8Б66

Скорость резания – 40 – 80 м/мин

Мощность шпиндельного мотора головки – 1,8 кВт.

015. Термическая

Печь СН3-6,5.13-4,0/10

020. Вертикально-фрезерная

Станок фрезерный-уширокоуниверсальный 6Р82Щ

Наибольший диаметр изделия устанавливаемый над станиной – 320 мм.

Расстояние от переднего торца шпинделя до плоскости револьверной головки: max – 400 мм; min – 70 мм;

Револьверная головка – барабанная, 12-гнездная, с горизонтальной осью вращения.

Частота вращения шпинделя – 80 – 3150 об/мин

Мощность привода –  3,0  кВт

025. Радиально-сверлильная

Наибольший условный диаметр сверления, 25 мм

035. Расточная

Наибольшее расстояние от торца шпинделя до рабочей
поверхности стола,
700 мм

Вылет шпинделя, 250 мм

Наибольшее вертикальное перемещение, мм:

- Сверлильной головки 170 мм

- Стола 270 мм    

Конус Морзе отверстия шпинделя, 3

Число скоростей шпинделя, 12

Частота вращения шпинделя, 45-2000 об/мин

Число подач шпинделя, 9

Подача шпинделя, 0,1-1,6 мм/об

Мощность электродвигателя главного  движения, 2,2 кВт

Габаритные размеры, мм:

- Длина  915 мм

- Ширина 785 мм

- Высота 2350 мм

- Масса 880 мм

10 Выбор технологической оснастки.

Выбор технологической оснастки определяется принятым технологическим оборудованием, материалом заготовки, конструктивными особенностями заготовки. Выбранная оснастка сведена в таблицы.

Таблица 10.1 – Приспособления.

Номер операции

Наименование приспособления

025

Кондуктор для сверления отверстий под резьбу М5

Таблица 10.2 – Мерительный инструмент.

Номер операции

Наименование инструмента

010

ШЦ--320÷1000 ГОСТ 166-89

020

ШЦ--150-0,05 ГОСТ 166-80

Калибр специальный

Приспособление для контроля параллельности

Индикатор ИЧ

Проб. 1.5 Н12 ГОСТ 14810-69

Проб. 1.7 Н11 ГОСТ 14810-69

ШЦ-I-125 ГОСТ 166-80

Проб. 8Н11 ГОСТ 14810-69

025

ШЦ-I-125 ГОСТ 166-80

ШЦ--160-0,05 ГОСТ 166-80

Щуп для контроля соосности

Скоба 8h9

Проб. 2.6Н12 ГОСТ 14810-69

035

Образцы шероховатости ГОСТ 9378-75

Лупа ЛПП1-4* ТУ3-3.227-77

 

11 Конструирование сверлильного приспособления

Для получения отверстий в крышке назначим в маршруте обработки операцию радиально-сверлильную. Конструируем приспособление – в виде накладного кондуктора для сверления 7 отверстий под резьбу М12Н7 и сверления двух отверстий М30х1,5-Н7 Базирование кондуктора осуществляется по ранее обработанным отверстиям Ф110Н7. В качестве направляющих втулок в соответствии с диаметром отверстий назначаем их по ГОСТ 18432-73 быстросменными.

Крепление крышки  осуществляется прижимными планками.

Так как отверстия разнесены, то сверление ведется на радиально сверлильном станке модели 2М55. Кондукторные втулки выполнены быстросменными, и крепятся к крышке винтами. Сам кондуктор в нижней части имеет три опоры, чем достигается требуемый зазор между корпусом кондуктора и крышкой.

11.1 Расчет усилия зажима заготовки в приспособлениях

Заготовка устанавливается на основание крышки и крепится к плите  зажимными планками воспринимающими  осевую силу Р0  и радиальную Рz после сверления отверстий кондукторные втулки меняются на требуемые по технологическому процессу.

Рисунок  - 11.1 Расчетная схема

где М – крутящий момент;

      dз – диаметр отверстия.

      Формула для расчета силы закрепления Рз по [3].

  

   (11.1.1)

где М -  крутящий момент, ,  

Р - сила резания, Р = 1200 Н;

Отсюда:

К - коэффициент запаса, К = 2,5 [1];

f - коэффициент трения, f = 0,16 [1];

d3 - диаметр между отверстиями М30х1,5-7Н, d3 = 285,6 мм.

                             

Найдем момент М, который нужно приложить к гайке для создания силы закрепления Рз = 169,8 Н по формуле:

     (11.1.2)

где М – момент, приложенный к гайке, М = 6,48 Н•мм;

d – диаметр резьбы, d = 12 мм;

                               

Таким образом, усилие зажима, приложенное к ключу, найдем по формуле:

     (11.1.3)

где М – момент, приложенный к гайке,  

Ɩ – длина ключа, Ɩ = 100 мм;

                                             

11.2 Расчет приспособления для сверления на точность обработки

Суммарная погрешность обработки определяется как сумма всех составляющих, оказывающих влияние на точность получения заданных размеров, а так же должна быть меньше допуска на соответствующий заданный размер заготовки, т.е. .

где Т - допуск размера или положения, Т = 0,2 мм;  

      Ер - суммарная погрешность обработки.

       (11.2.1)

где Еу - погрешность установки;

     Ен - погрешность настройки;

     Еобр - погрешность, возникающая при обработке.

        (11.2.2)

где Еб - погрешность базирования;

      Езак - погрешность закрепления;

      Епол - погрешность положения.

В нашем случае деталь базируется на оправке, найдем погрешность
установки
Еу:

Еу = 10 мкм, по [4].

При сверлении погрешность настройки Ен будет вызываться
возможным смещением оси инструмента и от расчетного положения,
вследствие   зазора  между   поверхностью   инструмента   и   внутренней
поверхностью направляющей втулки, а так же возможным перекосом
инструмента в пределах этого зазора вследствие не перпендикулярности
оси шпинделя станка к поверхности стола и упругих отжатий инструмента
в процессе обработки. Величина этой погрешности составляет:

      (11.2.3)

где Е1 - погрешность вызванная смещением инструмента;

      Е2 - погрешность вызванная перекосом инструмента;

     Smax - максимально - возможный зазор между инструментом и кондукторной втулкой в пределах заданной посадки, Smax = 0,04 мм.

е - зазор между торцом  втулки и торцом обрабатываемой заготовки, е = 14 мм;

l - глубина обрабатываемого отверстия, влияющая на увеличение смещения отверстия на выходе, 1=13 мм;

h - высота кондукторной втулки, h = 20мм.

                                 

Так же на погрешность настройки влияет погрешность установки сменных насадок вследствие зазора между отверстиями в установочной наладке и плите кондуктора.

ЕН2 = 0,016 мм.

Таким образом:

Погрешность, возникающая в процессе обработки Еобр, определяется как экономическая точность обработки, определим по [1].

                                                                                     (11.2.4)

где к - коэффициент, к = 0,7;

     - экономическая точность обработки, = 0,1;

                                            

      Таким образом, суммарная погрешность обработки Ер равна:

                                    Ер = 0,01 + 0,09 + 0,07 = 0,17мм.

Условия обеспечения точности размера обрабатываемой детали выполнено  >.

Определяем допустимую погрешность изготовления приспособления по формуле:

                                                                               (11.2.5)

                                

12 Определение    режимов    резания    и    нормирование технологического процесса

12.1 Операция вертикально-фрезерная 020

1 переход: фрезеровать поверхность 1 предварительно

Выбор инструмента:

Фреза торцевая сборная: материал режущей части ВК 6

Диаметр Фрезы по ГОСТ 9473=80, Dr=315 мм. Принимаем с учетом ширины фрезерования В=225 мм. D ≈ 1,6В=315 мм, число зубьев Z=18

Определим геометрические параметры по[5]

φ = 60°

α=12°

γ=-5°

λ=5°

Схема фрезерования - симметричная

Исходя из этих данных рассчитаем режимы резания.

Определяем глубину резания: t=2 мм.

Подача на зуб: Sz=0,20-0,22 мм/зуб

Период стойкости фрезы Т =180 мин. [5]

Допускаемая скорость резания : V =

где км - поправочный коэффициент на обрабатываемый материал [5]

кн -  поправочный коэффициент учитывающий  состояние  поверхности

заготовки.

Определим частоту вращения шпинделя:

                                     (12.1.1)

Корректируем по паспорту станка: принимаем nков =160 м/мин.

                                   (12.1.2)

   

Определим минутную подачу

                                   (12.1.3)

Корректируем по паспорту:

SМИН КОР_= 500 мм/мин.

Определяем основное машинное время:

                               (12.1.4)
       

L - расчетная длина обработки

                                       L =l + y+ ∆                                       (12.1.5)

где 1 - длина обрабатываемой поверхности

y = 0,3D- путь врезания инструмента

∆ - путь перебега инструмента

у = 0,3·315 = 94,5 мм,

∆ = 1-5 мм.

Принимаем ∆ = 4,5 мм.

L = 250 + 94,5 + 4,5 = 350 мм.

Таким образом

 

2 переход: Фрезеровать поверхность 1 начерно.

Схема фрезерования - несимметричная.

Выбор инструмента:

Фреза торцевая сборная; материал режущей части ВК б

Диаметр фрезы по ГОСТ 9473=80, Dr=315 мм. Принимаем с учетом ширины фрезерования В=225 мм. D ≈ 1,бВ=315 мм, число зубьев Z=18

Определим геометрические параметры по[1 стр,366]

φ = 60°

α=12°

γ=-5°

λ=5°

Определяем глубину резания: t=2 мм.

Подача на зуб: Sz=0,20

Период стойкости фрезы  Т=180мин [ 5]

        

Допускаемая скорость резания : V = Vтабд- км- кн = 200·1·0,9 = 180 м/мин.                  Корректирующая частота вращения шпинделя nкор =160 м/мин.

Корректирующая минутная подача Sмин. кор= 500 мм/мин.

Определяем основное машинное время:

3 переход: Фрезеровать начисто поверхность 1.

Выбор инструмента:

Фреза торцевая мелкозубая: материал режущей части ВК 6 Диаметр фрезы по ГОСТ 9473=80, Dr=315 мм, число зубьев Z=30 Определим геометрические параметры по [5]

φ = 60°

α=12°

γ=-5°

λ=5°

рассчитаем режимы резания:

Определяем глубину резания: t=2 мм.

Подача на зуб:

Sz=

S0=2мм/об.[1,стр210]

Период стойкости фрезы Т =180 мин. [5]

Допускаемая скорость резания : V = Vтабл· км· кк = 220·1·0,9 = 198 м/мин.

Определим частоту вращения шпинделя:

Корректируем по паспорту станка: принимаем nкоо =200 об/мин.

Корректирующая минутная подача Sмин= So· nкор 2· 200 = 400 мм/мин.

Переустановить  деталь и провести аналогичные операции с поверхностью 2.

12.2  Радиально - сверлильная операция 010.

1 переход: сверлить 7 отверстий Ø10,2

Выбор инструмента:

материал сверла Р6М5 (быстрорежущая сталь) .

Глубина резания  t = 5,1 мм

Подача  S = 0,20 мм/об [5, том 2,табл. 25].

Скорость резания, м/мин, при сверлении:

                                   CvDq/Tmsy·Kv                                   (12.2.1)

где Cv, q, m и y – коэффициент и показатели степени [5, том 2, табл.28].

Сv=7

q=0,4

y=0,7

m=0,2

Период стойкости сверла Т =20 мин. [5, том 2, табл. 30]

Общий поправочный коэффициент на скорость резания, учитывающий фактические условия резания [5, том 2, табл. 31]:

                                        Kv = KмvКиvКtv=0,85                          (12.2.2)

Скорость резания : V= (7·2,53/(1,82·0,32))·0,85 = 26,5 м/мин.

Определим частоту вращения шпинделя:

Корректируем по паспорту станка: принимаем nкор =1000 об/мин.

Действительная скорость резания:

2 переход: зенкеровать 7 отверстия Ø12Н7.

Выбор инструмента:

Зенкер материал, стали Р6М5 (быстрорежущая сталь)

Глубина резания:

t= 0,6 мм;

Подачу принимаем

S = 1,5 мм/об [5, том 2, табл.26].

Период стойкости зенкера Т =30 мин, [5, том 2, табл.30 ]

Скорость резания при зенкеровании:

v = CvDq/Tmtxsy·Kv,

где  Cv, q, m и y – коэффициент и показатели степени [5, том 2, табл.29].

х=0,2

Сv=16,2

q=0,4

y=0,5

m=0,2

Kv = KмvКиvКtvКpv=1,2

Скорость резания : V= (16,2·2,7/(1,97·0,9·1,22))·1,2 = 19,8 м/мин.

Определим частоту вращения шпинделя:

Корректируем по паспорту станка: принимаем nкор =630 об/мин

Действительная скорость резания:

 

3 переход: развернуть 2 отверстия  Ø12Н7

Выбор инструмента:

Развертка материал, стали Р6М5 (быстрорежущая сталь) .

Глубина резания:

t= 0,75 мм;

Подача S = 1,75 мм/об [5, том 2, табл.27].

Период стойкости сверла Т =20 мин. [5, том 2, табл.30]

Скорость резания при зенкеровании:

v = CvDq/Tmtxsy·Kv,

где  Cv, q, m и y – коэффициент и показатели степени [5, том 2, табл.29].

х=0,2

Сv=10,5

q=0,3

y=0,65

m=0,4

Kv = KмvКиvКtvКpv=1,2

Скорость резания : V= (10,5·2,1/(3,31·0,94·1,43))·1,2 = 11,9 м/мин.

Определим частоту вращения шпинделя:

Корректируем по паспорту станка: принимаем nкор =315 об/мин.

4 переход: сверлить 2 отверстия Ø28,5

Выбор инструмента:

сверло материл стали Р6М5 (быстрорежущая сталь)

Глубина резания  t = 14 мм

Подача  S = 0,38 мм/об    [5, том 2, табл. 25].

Скорость резания, м/мин, при сверлении:

CvDq/Tmsy·Kv,

где   Cv, q, m и y – коэффициент и показатели степени [5, том 2, табл.28].

Сv=7

q=0,4

y=0,7

m=0,2

Период стойкости сверла Т =20 мин. [5, том 2, табл. 30]

Общий поправочный коэффициент на скорость резания, учитывающий фактические условия резания [табл. 31]:

Kv = KмvКиvКtv=0,85.

Скорость резания : V= (7·2,87/(1,82·0,5))·0,85 = 19,8 м/мин.

Определим частоту вращения шпинделя:

Корректируем по паспорту станка: принимаем nкор =225 об/мин.

5 переход: зенкеровать 2 отверстия М30х1,5Н7.

Выбор инструмента:

Зенкер материал, стали Р6М5 (быстрорежущая сталь)

Глубина резания:

t= 0,75 мм;

Подачу принимаем

S = 1,5 мм/об [5, том 2, табл.26].

Период стойкости зенкера Т =30 мин, [5, том 2, табл.30 ]

Скорость резания при зенкеровании:

v = CvDq/Tmtxsy·Kv,

где  Cv, q, m и y – коэффициент и показатели степени [5, том 2, табл.29].

х=0,2

Сv=16,2

q=0,4

y=0,5

m=0,2

Kv = KмvКиvКtvКpv=1,2

Скорость резания : V= (16,2·2,7/(1,97·1,09·1,22))·1,2 = 26,5 м/мин.

Определим частоту вращения шпинделя:

Корректируем по паспорту станка: принимаем nкор =315 об/мин

Действительная скорость резания:

 

3 переход: развернуть 2 отверстия  М30х1,5Н7

Выбор инструмента:

Развертка материал, стали Р6М5 (быстрорежущая сталь) .

Глубина резания:

t= 0,75 мм;

Подача S = 1,5 мм/об [5, том 2, табл.27].

Период стойкости сверла Т =20 мин. [5, том 2, табл.30]

Скорость резания при зенкеровании:

v = CvDq/Tmtxsy·Kv,

где  Cv, q, m и y – коэффициент и показатели степени [5, том 2, табл.29].

х=0,2

Сv=10,5

q=0,3

y=0,65

m=0,4

Kv = KмvКиvКtvКpv=1,2

Скорость резания : V= (10,5·2,77/(3,31·1,08·1, 3))·1,2 = 23,5 м/мин.

Определим частоту вращения шпинделя:

Корректируем по паспорту станка: принимаем nкор =250 об/мин.

13 Экологическая составляющая проекта

13.1 Введение:

По мере развития промышленности, энергетики и средств транспорта антропогенное загрязнение биосферы (область распространения жизни на Земле, включающая населённую организмами верхнюю часть земной коры, воды рек, озёр, водохранилищ, морей, океанов и нижнюю часть атмосферы), обусловленное жизнедеятельностью человека, непрерывно нарастало. Если в первой половине XX в. негативное воздействие загрязнений на биосферу во многих регионах мира сглаживалось происходящими в ней естественными процессами, то в последующие годы масштабы деятельности человека привели биосферу на грань экологического кризиса.

Научно-техническая революция, охватившая во второй половине XX в. многие страны мира, принесла людям не только блага, она сопровождалась и теневыми явлениями, а именно: загрязнение атмосферы, морских акваторий и пресных водоёмов; нарушением почвенного покрова и ландшафтов; истощением водных и лесных ресурсов; уменьшением численности животных. Экологический кризис осложняется экспоненциальным ростом народонаселения планеты и его урбанизации.

Атмосфера загрязняется промышленными выбросами, содержащими оксиды серы, азота, углерода, углеводороды, частицы пыли. В водоёмы и реки попадают нефть и отходы нефтепродуктов, веществ органического и минерального происхождения; в почвенный покров – шлаки, зола, промышленные отходы, кислоты, соединения тяжёлых металлов и др. Множественно разработанных технологических процессов привело к росту числа токсичных веществ, поступающих в окружающую среду.

Выбросы промышленных предприятий, энергетических систем и транспорта в атмосферу, водоёмы и недра достигли таких размеров, что в ряде районов земного шара уровни загрязнений значительно превышают допустимые санитарные нормы. Это приводит, особенно среди городского населения, к увеличению количества людей, заболевающих хроническим бронхитом, астмой, аллергией, раком.

Неблагоприятное влияние на жизнедеятельность человека оказывают шум, вибрации, инфразвук, а также воздействие электромагнитных поле и различных излучений [26].

13.2 Экологическая обстановка в Северо-Западном регионе   Российской Федерации и в Калининградской области

Северо-Западный регион охватывает две республики – Карелию и Коми, 7 административных областей: Мурманскую, Архангельскую, Вологодскую, Ленинградскую, Новгородскую, Псковскую и Калининградскую. Северо-Запад занимает северную часть Восточной Европы площадью 1677 тыс. км2 (9,8% от всей территории РФ), включая острова Баренцева моря – Новую Землю (82 тыс. км2), Землю Франца-Иосифа (16 тыс. км2), Колгуев (5,2 тыс. км2) и Вайгач (3,4 тыс. км2). Калининградская область образует анклав (15,1 тыс. км2).

Основная площадь Северо-Запада представляет собой обширную равнину, приуроченную к древнейшей геологической структуре – Русской платформе. На широких равнинах Северо-Запада сформировались крупные речные системы. В соответствии с преобладающим общим уклоном поверхности большая часть речного стока направляется в Северный Ледовитый океан. Юго-западная часть территории принадлежит бассейну Атлантического океана и небольшая площадь – бассейну Каспийского моря. В пределах Европейской России реки Северо-Запада по водоносности уступают только Волге, второе место занимает Печора, выносящая в океан 125 км3 воды ежегодно. Третье – Северная Двина (120 км3) и четвёртое – Нева (85 км3). Северо-Запад выделяется исключительным обилием озёр. Особенно много их в западной части территории, которая подвергалась воздействию последнего материкового оледенения. Здесь расположены крупнейшие озера Европы – Ладожское и Онежское. Гидрографическая сеть Северо-Запада подвергалась существенным гидротехническим преобразованиям. Многие реки соединены каналами; Волго-Балтийская и Балтийско-Беломорская водные системы соединили судоходными путями моря Атлантического и Северного Ледовитого океанов с внутренним Каспийским морем. В связи с сооружением ГЭС и судоходных путей созданы искусственные водохранилища, а некоторые озёра из-за подпора воды плотинами увеличили свою площадь и фактически превратились водохранилища.

Климатические особенности Северо-Запада определяются географическим положением основной, материковой, территории в умеренных и субарктических широтах, а северных островов – в арктических. Кроме того, для формирования климата важное значение имеет открытость территории воздействию воздушных масс Атлантики и холодного арктического воздуха.

Северо-Западный регион граничит с рядом европейских государств: Норвегией, Финляндией, Эстонией, Латвией, Литвой и Польшей. Если учесть связующую роль Балтийского моря, то к этому региону примыкают Швеция. Германия и Дания. В настоящее время разработаны или разрабатываются экологические программы, учитывающие интересы как этих государств, так и сопредельных с ними территорий Российской Федерации. В связи с появлением частных промышленных предприятий и новых видов деятельности необходимо  создание соответствующей правовой базы. В связи с этим Министерство по охране окружающей среды Финляндии приняло решение об изучении важнейших экологических проблем, их влияния на окружающую среду и подготовки списка необходимых мероприятий для устранения этих проблем в Санкт-Петербурге и области, Республике Карелии и Эстонии.

Состояние окружающей среды в г. Санкт-Петербурге и во всём Северо-Западном регионе определено учеными как «близкое к критическому».

Российский Закон «Охрана окружающей природной среды» определяет «критическую ситуацию» на местном (локальном) уровне, используя следующие критерии: хронически повышенный уровень загрязнённости окружающей среды; устойчивая повышенная антропогенная нагрузка на среду; угроза дефицита пресной воды; снижение плодородия почв, снижение растительного покрова и угроза исчезновения многообразия видов животных, оскудение рыбных запасов; повышенный уровень заболеваемости людей.

В Северо-Западном регионе расположены крупные промышленные предприятия и ТЭЦ, производящие значительные выбросы в атмосферу. Эти выбросы в сочетании с загрязнением воздушного бассейна, вызываемым транспортом, оказывают негативное воздействие на здоровье людей.

В Санкт-Петербурге и области основные выбросы диоксида серы производятся тепло- и электростанциями. В Республике Карелии большая часть атмосферных загрязнений вызывается лесной и горной промышленностью. Почти 40% выбросов диоксида серы на территории Карелии производится Костамукшским горно-обогатительным комбинатом. Другим значительным источником выбросов диоксида серы являются крупные целлюлозно-бумажные комбинаты. В Надвоицах почти 90% детей страдают флюорозом, вызываемым выбросами алюминиевого завода.

Выбросы сернистых газов медно-никелевых комбинатов в Мончегорске и Печенге Мурманской области, перемещаясь под воздействием ветров, заражают приграничные территории Финляндии и Северной Норвегии. В Псковской области для выполнения решений конвенции 1979 г. о трансграничном переносе начат перевод котельных на газовое топливо, так как практически доступных методов подавления сернистого ангидрида и диоксида азота для мелких и средних котельных нет.

Более половины городов, сел и поселков Северо-Западного региона не имеют эффективных очистных сооружений. Практически без очистки в водные артерии ежедневно сбрасывается до 10 млн м3 промышленных и бытовых стоков. Все они выносятся в моря, нанося серьёзный ущерб рыбным запасам и прибрежным полосам сопредельных государств. По этой причине в летний период ограничивается деятельность пляжей на побережье Балтийского моря.

Особенно вредное воздействие на окружающую среду оказывают предприятия целлюлозно-бумажной и металлургической промышленности, действующие в городах Калининграде, Советске, Немане – Калининградской области; Пскове – Псковской области; Санкт-Петербурге, Приозерске, Пикалеве – Ленинградской области; Вологде, Череповце – Вологодской области; Костамукше, Петрозаводске, Сегеже и Кондопоге – Республики Карелии; Мурманске, Мончегорске, Печенге и Кировске – Мурманской области; Воркуте и Ухте – Республики Коми. Содержание вредных веществ в их стоках, сбрасываемых в реки и озёра, в десятки раз превышает предельно допустимые концентрации.

Финский залив – один из самых загрязнённых районов Балтийского моря. По существующим оценкам, около 25% фосфорных загрязнений от точечных источников, приходящихся на Балтийское море, сбрасывается в Финский залив, который занимает всего около 7% общей площади Балтики. Самым крупным источником точечного загрязнения на Финском заливе является Санкт-Петербург. Проблемы очистки сточных вод Петербурга связаны с недостаточной очисткой промышленных стоков на локальных станциях, сбросом бытовых стоков непосредственно в водоёмы, нехваткой мощностей и низким уровнем удаления биогенов на центральных и пригородных очистных сооружениях.

В Карелии основная нагрузка сточными водами приходится на Ладожское и Онежское озёра. Ладожское озеро заметно эвтрофировано, что было вызвано увеличением фосфорной нагрузки в 2,7 раза по сравнению с началом 1960-х гг. Крупнейшими загрязнителями Ладоги являются расположенные по берегам озера промышленные предприятия и рассредоточенные выбросы сельского хозяйства.

По сравнению с Ладожским озером состояние Онежского озера более удовлетворительное, но некоторые заливы сильно эвтрофированы. Главные источники загрязнений на озере – город Петрозаводск и Кондопожский целлюлозно-бумажный комбинат.

Крайне неудовлетворительная экологическая обстановка остаётся на птицефабрике «Воркутинская» в Республике Коми, где до настоящего времени не решены проблемы размещения и утилизации отходов производства. Птицефабрика вывозит помёт на поля, что приводит к интенсивному загрязнению не только почвы, но и водоносных горизонтов.

По существующим стандартам многие воды Северо-Западного региона условно относятся к категории «нормативно чистые». Фактически же большая часть их загрязнена нефтепродуктами и взвешенными веществами. Так, например, протекающая по центру Калининграда река Преголя превратилась практически в мёртвый водоём. Территория Северо-Западного региона расположена в более благоприятных условиях для рассеивания примесей по сравнению с другими районами Российской Федерации. Она относится в основном к зоне низкого метеорологического потенциала загрязнения (ПЗА)  и лишь частично к зоне умеренного ПЗА. Здесь повторяемость слабых ветров со скоростью менее 1 м/с не превышает 20%, повторяемость приземных инверсий составляет 20 – 30%. Застойные условия создаются всего в течении 5 – 10% времени. Очищению атмосферы благоприятствуют атмосферные осадки, которые вымывают примеси из атмосферы. Таким образом, здесь в основном наблюдаются благоприятные условия для рассеивания антропогенных выбросов, особенно от низких источников, что определяет в значительной степени состояние проблемы загрязнения. В регионе основными источниками выбросов являются предприятия черной и цветной металлургии, лесной, химической, деревообрабатывающей, бумажной и угледобывающей промышленности.

Калининградская область занимает часть южного побережья Балтийского моря. Потенциал загрязнения атмосферы характеризуется как умеренный. Территория области совпадает с границами пригородной зоны Калининграда. По данным статистического учёта на данной территории девять городов, включая их пригородную зону, имеют свыше  1 тыс. т/год выбросов (Гвардейск, Гусев, Зеленоградск, Калининград, Неман, Светлогорск, Светлый, Советск, Черняховск). Основной вклад в выбросы вносят предприятия целлюлозно-бумажной и деревообрабатывающей промышленности, машиностроения, металлообработки, строительных материалов.

Наблюдения за концентрациями вредных веществ в атмосфере проводятся только в Калининграде, поэтому остановимся на особенностях загрязнения воздуха в нём.

В Калининграде основными источниками загрязнения атмосферы являются предприятия целлюлозно-бумажной, энергетической, машиностроительной, судостроительной, металлургической промышленности, котельные, автотранспорт, железнодорожный транспорт. Стационарными источниками выброшено в атмосферу в 2007 г.  35,4 тыс.т веществ. Основной вклад в выбросы от стационарных источников вносят предприятия целлюлозно-бумажной и деревообрабатывающей промышленности (37,7%), машиностроения и металлообработки (26,3%).

Уровень загрязнения воздуха в г. Калининграде высокий. Воздух города повсеместно загрязнен диоксидом азота. Средняя за год концентрация составляла 1,6 ПДК, максимально разовая – 5,5 ПДК.

Средняя за год запыленность превышала 1 ПДК, максимальная разовая – 1,8 ПДК. Более всего запылен воздух вблизи автомагистралей, где средняя за год концентрация пыли в 1,5 – 2 раза выше, чем на других станциях.

Средняя за год концентрация оксида углерода ниже 0,5 ПДК, вблизи автомагистралей она в 2 раза выше. Максимальная разовая концентрация составляла 6 ПДК в жилых кварталах.

Средняя за год концентрация диоксида серы ниже ПДК, максимальная разовая (1 ПДК) отмечена в северо-западной части города, в зоне влияния ЦБК и котельных, работающих на твердом топливе.

Средняя годовая концентрация бенз(а)пирена не превышает ПДК. Более всего загрязнен воздух этой примесью в жилом квартале в восточной части города.

Воздух из-за выбросов ЦБК сильно загрязнен сероуглеродом: средняя за год и максимальная разовая концентрация превышали ПДК. Вблизи реки, особенно в летнее время, воздух загрязнен сероводородом (до 5 ПДК)  из-за неочищенных сточных вод ЦБК и коммунальных предприятий. Средняя годовая концентрация аммиака = 1 ПДК, максимальная разовая – более 1 ПДК.

Водные ресурсы Калининградской области составляют 23,1 км/год, в том числе около 20 км проходящие транзитом в Балтийское море. Основная речная сеть принадлежит бассейнам рек  бассейнам рек Немана и Преголи.

Экологическая обстановка в области обусловлена наличием экологически вредных отраслей промышленности (целлюлозно-бумажная, коксо-химическая, нефтедобывающая), крупных сельскохозяйственных комплексов (животноводческие фермы, птицефабрики), нарушением технологического процесса сельскохозяйственного производства, интенсивным развитием городских поселений, особенно областного центра Калининграда, при резком отставании инженерной инфраструктуры, в первую очередь систем водоснабжения, канализации и теплоснабжения, а также поступлением загрязнений из верховьев   р. Немана из Белоруссии и Литвы.

В настоящее время все населенные пункты города и области, а также часть промышленных предприятий не имеют биологических очистных сооружений и сбрасывают свои сточные воды без очистки или после механических очистных сооружений. Объём сброса загрязненных сточных вод в 2002 г. составил 203,6 млн.м3.

В 2004 г. сохранилась очень высокая степень загрязнения реки Преголи, на химический состав которой оказывают большое влияние недостаточно очищенные сточные воды городов Черняховска, Гвардейска и Калининграда. В целом преобладало загрязнение реки нефтепродуктами и нестабильными органическими веществами (по БПК), аммонийным азотом.

Для нижнего течения р. Неман приоритетными загрязняющими веществами являлись нефтепродукты, фенолы, нитритный азот, соединения меди, по которым максимальные концентрации превышали соответствующие ПДК в несколько раз. 

13.3  Характеристика технологического процесса изготовления крышки дифференциала, как источника образования отходов

В процессе производства крышки дифференциала в окружающую среду выделяются следующие вредные вещества:

- На отрезной операции атмосферный воздух загрязняется выделениями пыли металлической (взвешенные вещества) а так же образуется стружка цветных металлов (алюминий). Алюминиевая стружка на предприятии складируется в специально оборудованных контейнерах  и затем сдается на переработку (предприятие ООО «ЭКО-ВТОР»);

- На токарной операции в атмосферный воздух выделяется металлическая пыль, а так же взвешенные частицы эмульсола. Образуется стружка и отходы СОЖ. Отходы СОЖ на предприятии сливаются в специальный контейнер, по мере наполнения отходы вывозятся на очистные сооружения калининградской портовой нефтебазы, где и утилизируются;

- При заточке инструмента в атмосферный воздух поступают корунд белый, железа оксид, пыль неорганическая (SiO2 70-20 %), углерода оксид;

- При обработке на станках с системой вентиляции с пылегазоулавливающими установками, образуется отход – пыль стальная незагрязнённая, осаждение которой происходит в бункере циклона. По мере накопления отходы пыли собираются в металлический контейнер с последующим вывозом на полигон промышленных отходов предприятия.

В качестве смазки на станках используются различные масла. В рабочем режиме производится только долив масла, а при каждом ремонте замена, в результате чего образуются отходы синтетических и минеральных масел: масла индустриальные отработанные, компрессорные отработанные, гидравлические отработанные.

Все отработанные масла собирают в одну ёмкость объёмом 200 м3, установленную на бетонной площадке. По мере накопления масла вывозятся на калининградскую портовую нефтебазу, где они перерабатываются.

  Для транспортирования деталей между участками используются специальные погрузчики – электрокары. При зарядке аккумуляторных батарей в гараже в атмосферный воздух выделяется аэрозоль серной кислоты. Источник выброса является организованным.  Завод отапливается от собственной котельной, в которой установлены три котла «Prextherm 2000». В атмосферу выбрасывается азота диоксид, азота оксид, бензапирен, СО2.

    В данном проекте при изготовлении крышки дифференциала используется:

а) в основном традиционные технологические процессы (обработка металла резанием);

б) материалы и сырье — среднеуглеродистая сталь, отливка;

в) используемая  энергия — электрическая;

г) отходы (металлическая стружка)— сдаются на вторсырье;

д) в технологическом процессе присутствует операция-  термообработка.

Пути повышения экологичности производства:

1) Максимально упростить технологические операции, путём применения как можно большего числа стандартных инструментов и приспособлений, так как специализированный инструмент и оснастка не являющийся стандартным требует дополнительно организованного специального производства.

2) По возможности использовать заготовки с минимальными припусками на механическую обработку с целью уменьшения отходов производства в виде стружки и другого металлического лома.

3) Минимизировать время, затрачиваемое на каждую операцию с целью уменьшения потребления электроэнергии оборудованием.

4)  Так как в производстве обязательно используется вода, то возникает опасность загрязнения сточных вод, а вместе с ними близлежащих водоемов и земельных участков. Основными видами загрязнения сточных вод на данном производстве являются: металлическая стружка и пыль (стальная и сплава алюминия); минеральные масла используемые в качестве СОЖ или образующаяся за счет утечек из систем смазки и систем работающих под давлением (гидравлические, гидро–пневматические).

6) Отходы хранить на специально оборудованных площадках с асфальтным покрытием в металлических баках с крышками и по возможности в месте, защищённом от воздействия атмосферных осадков.

Отходы, образующиеся на территории предприятия в результате производственной деятельности, подлежат использованию, передаются другим организациям с целью переработки, обезвреживания или захоронения.

Временное накопление отходов на территории предприятия устанавливается исходя из класса опасности, физико-химической характеристики отходов, реакционной способности образующихся отходов, общих требований безопасности.

       13.4  Вывод:

Защита окружающей среды – это комплексная проблема, требующая усилий учёных многих специальностей. Наиболее активной формой защиты окружающей среды от вредного воздействия выбросов промышленных предприятий является полный переход к безотходным и малоотходным технологиям и производствам.

Важными направлениями повышения экологичности промышленного производства следует считать: совершенствование технологических процессов и разработку нового оборудования с меньшим уровнем выбросов примесей и отходов в окружающую среду; экологическую экспертизу всех видов производства и промышленной продукции; замену токсичных отходов на нетоксичные; замену неутилизируемых отходов на утилизируемые; широкое применение дополнительных методов и средств защиты окружающей среды.

В охране окружающей среды необходимы службы контроля качества окружающей среды, которые должны вести систематизированные наблюдения за состоянием атмосферы, воды и почвы для получения фактических уровней загрязнения окружающей среды.

Проанализировав экологическую обстановку на данном производстве, предлагается организовать свою службу контроля (самоконтроля) на предприятии, назначить ответственное лицо за выполнение норм экологичности, проводить соответствующие мероприятия по улучшению экологической обстановки.

14 Технико-экономическое обоснование варианта технологического процесса изготовления крышки дифференциала грузовой лебедки

14.1 Технико-экономический процесс

Для изготовления крышки дифференциала узла грузовой лебёдки, рассмотрим два варианта технологического процесса. Для обоих вариантов произведем экономический расчет, на основании которого сделаем вывод о целесообразности нового технологического процесса.

Необходимые данные:

Годовой объем выпуска Q3 = 200 шт.

Технологические операции:

Нового варианта: термическая, токарно-винторезная, вертикально-сверлильная, расточная. 

Базового варианта: термическая, токарная, сверлильная, долбёжная, расточная.

Экономический эффект от внедрения нового технологического процесса рассчитывается по формуле:

 

      (14.1.1)

где  С1 –  себестоимость изготовления единицы продукции по базовому варианту;

С2 –  себестоимость изготовления единицы продукции по новому варианту;

К1 – капитальные вложения в базовый технологический процесс.

К2 – капитальные вложения в новый технологический процесс.

Ен – нормативный коэффициент эффективности.

14.2 Расчет необходимого оборудования и рабочих мест

Необходимое количество оборудования рассчитывается по формуле:                   

 

      (13.2.1)

где ко - коэффициент загрузки оборудования по времени:

Fд - действительный фонд времени;

Тг.р. - годовой объем работ.

Действительный фонд времени определяется по формуле:

 

      (14.2.2)

где Кдн - количество дней в году (Кдн =365);

Квых - количество выходных дней (Квых = 117);

Кпр - количество праздничных дней (Кпр = 12);

Кч - количество часов в смене ч = 8);

Кпп- количество предпраздничные дней (Кпп = 6);

Ксм - коэффициент сменности (Ксм = 1);

ПО - время простоя оборудования при плановом ремонте.

ПО определяется по формуле:

,

      (14.2.3)

                  ПО = ((365 – 117- 12)·8 - 6 ·1)· 0,05 = 100,4 ч

                           Fд = ((365 -117 - 8)·8-6·1)-100,4 = 1907,6ч

Годовой объем работ определяется по формуле:

 

      (14.2.4)

где Q3 = 200 дет:

tшт- норма штучного времени на i-ой операции, ч

 кв - коэффициент выполнения норм кв = 1,2.

Результаты расчета сведем в таблицу (14.2)

Таблица 14.2- Результаты расчета по количеству оборудования

Название операции

Ко

t шт. ч.

Новый вариант

Базовый вариант   

Тг.р

От.о, шт.

Тг.р

От.о ,шт.

Вертикально-фрезерная

0,55

0,83

138

1

138

1

Вертикально-сверлильная

0,65

0,12

20

1

20

1

Расточная

0,65

3,37

561

1

561

1

14.3 Расчет капитальных вложений

Капитальных вложений определяются:

Кобщ = Кпроизв ,

     (13.3.1)

где   Кпроизв - капитальные вложения, связанные с производством.

Расчет производственных капитальных вложений Производственные капитальные вложения определяются по формуле:

Кпроизв = Кобор+ Кпомещ + Косн  

     (13.3.2)

где коб - капитальные вложения в оборудование;

Кпомещ - капитальные вложения в помещение;

косн - капитальные вложения в оснастку.

Расчет капитальных вложений в оборудование.

Капитальные вложения в оборудование рассчитываются по формуле:

 

     (13.3.3)

где Zi, - количество оборудования i - операции;

Цi - цена единицы оборудования i - операции;

К3i, - коэффициент загрузки оборудования i - операции,

Результаты расчета сведем в таблицу (14.3)

Таблица 14.3 - Расчет капитальных вложений в оборудование

Название операции

Ко.

Z,шт.

Новый вариант

Базовый

вариант

Ц.тыс.

руб.

Коб,тыс.

руб

Ц.тыс.

руб

Коб,тыс.

руб

Вертикально-фрезерная

0.55

1

495

272,82

495

272,2

Вертикально-сверлильная

0.65

1

210

136,5

324

210,6

Расточная

0,65

1

610

396,5

610

396,5

ИТОГО:

805,82

879,3

Новый вариант

Расчет капитальных вложений в помещение:

 

       (14.3.4)

где s - площадь, занимаемая оборудованием (s = 75 м);

Кдп - коэффициент, учитывающий дополнительную площадь, занимаемую

проездами, складами и др. ( Кдп = 2,6 );

h - высота помещения (h = 3 м);

Цпм - цена за 1 m3 помещения (Цпм = 0,565 тыс, руб.);

Кзн- коэффициент загрузки оборудования: ( кзн = 0,42),

                            Кпомещ= 75· 2,6·3·0,565· 0,42 = 138,8 тыс. руб.

Расчет капитальных вложений в оснастку

 

     (14.3.5)

где Z - количество режущих инструментов, Z = 1 шт.;

Цосн- цена комбинированного сверла и  зенкера Цосн=1,5 тыс. руб.

кз1 - коэффициент загрузки инструмента, кз1= 0,5

                                     Косн = 1·1,5·0,5 =0,75 тыс.руб.

Капитальные вложения на производство

Кпроизв =805,82 +138,8+0,75=945,37 тыс.руб.

Базовый вариант

Расчет капитальных вложений в помещение по формуле:

где s - площадь, занимаемая оборудованием (s = 80м²);

Кдп - коэффициент, учитывающий дополнительную площадь, занимаемую

проездами, складами и др.(кдп = 2,6),по [6];

h - высота помещения (h = 3 м);

Цпм - цена за 1 м3 помещения (Цпм = 0,565 тыс. руб.)

Кзн - коэффициент загрузки оборудования ( кзн = 0,42).

Kпомещ = 80·2,6· 3·0,565 ·0,42 = 148,08 тыс.руб.

Капитальные вложения на производство

Кпроизв = 879,3+148,08=1027,38 тыс.руб.

     14.4 Расчет текущих затрат

Расчет текущих затрат производиться по Формуле:

 

     (14.4.1)

где 3осн з/п - затраты на основную з/п:

Здоп з/п - затраты на дополнительную з/п:

Зсоц.нужд - затраты на социальные нужды;

Заморт - затраты на амортизацию;

Зосн - затраты на оснастку;

Зэл - затраты на электроэнергию;

Зпомещ - затраты на содержание помещения;

Затраты на основную заработную плату рассчитывается по формуле:

 

     (14.4.2)

где Зосн з/пВ - затраты на основную з/п на вертикально-фрезерной операции;

3осн з/пС - затраты на основную з/п на вертикально-сверлильной операции;

Зосн з/пР -затраты на основную з/п на расточной операции;

Расчет основной заработной платы осуществляется по формуле:

 

     (14.4.3)

где ччтсi, - часовая тарифная ставка на i-ой операции, руб/ч.:

Qз - годовая программа выпуска деталей, шт.;

tшт – норма штучного времени  на i- ой операции, ч   

 

     (14.4.4)

                                                                                                                                                                        где   Кi - тарифный коэффициент, по [6]

Чтс1, - часовая тарифная ставка i-oro разряда, по [6].

Справочные данные по [6]:

Часовая тарифная ставка токаря 4-ого разряда Чтс1  =130 руб/ч;

Часовая тарифная ставка сверлильщика 5-ого разряда Чтс1= 100 руб./ч.;

Часовая тарифная ставка расточника 5-ого разряда Чтс1 =145 руб/ч;

Результаты расчета сведем в таблицу (14.4.1)

Таблица 14.4.1 - Расчет основной заработной платы

Название операции

Кi

Новый вариант

Базовый вариант

Чтсi,

руб/ч.

Ччтсi,

руб/ч

Зосн.з/п,

руб/ч

Чтсi,

руб/ч

Ччтсi,

руб/ч

Зосн.з/п,

руб/ч

Вертикально-фрезерная

1,35

130

162

26892

140

189

31374

Вертикально-сверлильная

1,25

100

125

3000

125

156,25

3750

Расточная

1,25

145

168,75

113737,5

150

187,5

126375

ИТОГО:

143629,5

161499

Затраты на дополнительную заработную плату:

 

     (14.4.5)

где Здоп з/пВ -затраты на дополнительную з/п на вертикально-фрезерной операции;

Здоп з/пС - затраты на дополнительную з/п на вертикально-сверлильной операции;

Здоп з/пР - затраты на дополнительную з/п на расточной операции;

Дополнительная заработная плата рассчитывается по формуле:

 

     (14.4.6)

где Кдоп - коэффициент учитывающий дополнительную з/п (кдоп = 0,21).

Результаты расчета сведем в таблицу (14.4.2)

Таблица 14.4.2 - Расчет затрат на дополнительную заработную плату

Название операции

Кдоп

Новый вариант

Базовый вариант

Зосн з/п,

руб

Здоп з/п,

руб.

Зосн з/п,

руб.

Здоп з/п ,

руб.

Вертикально-фрезерная

0,21

26892

5647,32

31374

6588,54

Вертикально-сверлильная

0,21

3000

630

3750

787,5

Расточная

0,21

113737,5

23884,875

126375

26538,75

ИТОГО:

30162,19

33914,79

Затраты на социальные нужды:

 

     (14.4.7)

где Зcоц. н1 - затраты на социальные  нужды на вертикально-фрезерной операции;

Зcоц.  н2 - затраты на социальный нужды на вертикально-сверлильной операции;

Зсоц.н3- затраты на социальные нужды на расточной операции.

Затраты на социальные нужды рассчитываются по формуле:

 

(14.4.8)

где ксоц- процент отчисленный на социальные нужды (ксоц= 0,3).

Результаты расчета сведем в таблицу (14.4.3)

Таблица 14.4.3 - Расчет затрат на социальные нужды

Название операции

Ксоц

Новый вариант

Базовый вариант

Зосн з/п,

руб

Здоп з/п,

руб.

Зсоц. з/п,

руб.

Зосн з/п,

руб

Здоп з/п,

руб.

Зсоц. з/п,

руб.

Вертикально-фрезерная

0,39

26892

5647,32

12690,33

31374

6588,54

14805,39

Вертикально-сверлильная

0,39

3000

630

1415,7

3750

787,5

1769,62

Расточная

0,39

113737,5

23884,875

53672,72

126375

26538,75

59636,36

ИТОГО:

67778,75

76211,37

Затраты на амортизацию

 

     (14.4.9)

где Заморт1 - затраты на амортизацию на вертикально-фрезерной операции;

Заморт.2- затраты на амортизацию на вертикально-сверлильной операции;

3аморт.3 - затраты на амортизацию на расточной операции.

Затраты на амортизацию рассчитываются по формуле:

  (14.4.10)

где   Цоб- цена оборудования, руб.                                                                                                                                                                                                                                                                                      

Zi- количество оборудования, шт.;

Кнор.от -норма годовых амортизационных отчислений  (Каморт =20%)

Кнзг - коэффициент загрузки оборудования.

Результаты расчета сведем в таблицу (14.4.4)

Таблица 14.4.4 Расчет затрат на амортизацию

Название операции

Кнор.от. %

Кнзг

Zi шт.

Новый вариант

Базовый вариант

Ц,тыс

руб.

За ,тыс

руб.

Ц,тыс

руб.

За ,тыс

руб.

Вертикально-фрезерная

20

0,55

1

495

54,5

495

54,5

Вертикально-сверлильная

20

0,65

1

210

27,3

324

42,1

Расточная

20

0,65

1

610

79,3

610

79,3

ИТОГО:

287,9

317,5

Затраты на электроэнергию

 

   (14.4.11)

где  3эл.1 - затраты на электроэнергии на токарно-винторезной операции:

3эл.2 - затраты на электроэнергию на вертикально-сверлильной операции;

Зэл.3 - затраты на электроэнергию на долбёжной операции;

3эл.4- затраты на электроэнергию на расточной операции.

Затраты на электроэнергию рассчитываются по формуле:

 

   (14.4.12)

где Nу -суммарная установленная мощность электродвигателей, кВт.

Кзг - коэффициент загрузки оборудования по времени;

Кп - коэффициент загрузки оборудования по мощности, Кп=0,6:

Код -  _ временности работы двигателей, Код=1;

Кw - коэффициент, учитывающий потери электроэнергии в сети, Кw=1,05;

Ккпд - средний КПД, Ккпд=0,9;

tшт - нормативное штучное время, ч.;

Квып.норм - коэффициент выполнения норм, Квып.норм=1,1;

Цэл - цена электроэнергии за кВт, Цэл= 2,88 руб/кВт·Ч,   

Результаты расчета сведем в таблицу (14.4.5)

Таблица 14.4.5 - Расчет затрат на электроэнергию

Название операции

Nу, кВТ

Кзг

tшт

Новый вариант

Базовый вариант

Зэ. руб.

Зэ. Руб

Вертикально-фрезерная

11

0,55

0,8

1232

1232

Вертикально-сверлильная

2,2

0,65

0,12

43,68

43,68

Расточная

2,2

0,65

3,37

1226,8

1226,8

ИТОГО:

3807,4

3807,4

Затраты на оснастку:

 

   (14.4.13)

где 3осн.1  - затраты на оснастку на вертикально-фрезерную операции;

3осн.2 - затраты на оснастку на вертикально-сверлильной операции;

3осн.3 - затраты на оснастку на расточной операции;

Затраты на оснастку рассчитываются по формуле:

 

      (14.4.14)

где Цосн - цена оснастки, руб.;

Zосн - количество оснастки, шт.;

Кизг – коэффициент загрузки оснастки.                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                  

Результаты расчета сведем в таблицу (14.4.6)

Таблица 14.4.6 - Расчет затрат на оснастку

Название операции

Цосн,

руб.

Zосн, 

шт.

Кизг

Новый вариант

Базовый

Зосн, руб.

Зосн., руб.

Вертикально-фрезерная

350

7

0,55

13,47

23

Вертикально-сверлильная

250

4

0,65

6,5

12

Расточная

2000

6

0,65

78

56

ИТОГО:

97,97

91

Цеховые затраты:

Затраты на помещение рассчитываются по формуле:

 

   (14.4.15)

гдe s - суммарная площадь, занимаемая оборудованием м2;

Кдп- коэффициент, учитывающий дополнительную площадь, занимаемую

проездами, складами и др. [6];

Цпп - цена за содержание 1 м2 помещения, руб.:

Кзрм - коэффициент занятости рабочих мест, [6].

Новый вариант

s = 75 м²:

Кдп = 2,6;

Цпп  =125 руб.;

Кзрм  =0,19

                      Зпомещ = 75 ·2,6·125· 0,19 =4631 руб.

Базовый вариант

s = 80 м²:

Кдп = 2,6;

Цпп  =125 руб.;

Кзрм  =0,19

                   

 Зпомещ = 80 ·2,6·125·0,19 =4940 руб.

Результаты всех расчетов сведены в таблицу (14.4.7)

Таблица 14.4.7 - Текущие затраты

Показатели

Базовый вариант

Новый вариант

1. Затраты на основную з/п, руб.

161499

143629,5

2. Затраты на дополнительную з/п, руб.

33914,79

30162,19

3. Затраты на социальные нужды, руб.

76211,37

67778,75

4. Затраты на амортизацию, руб.

317,5

287,9

5. Затраты на электроэнергию, руб.

3807,4

3807,4

6. Затраты на оснастку, руб.

97,97

91

7. Цеховые затраты, руб.

4940

4631

8. Затраты на материал, руб.

507,1

427,8

ИТОГО:

283529,36

255733,74

Расчет годового экономического эффекта:

 

   (14.4.16)

      Э=(283529,36- 255733,74)-0,1· (945370 -1027380) = 35996,62 руб.

15 Безопасность жизнедеятельности

15.1 Анализ обеспечения требований безопасности при работе на

вертикально-фрезерном станке.

Безопасность жизнедеятельности (БЖД) – наука об обеспечении безопасного взаимодействия человека с окружающей средой (производственной, бытовой, природной).

Охрана труда – система законодательных актов, социально-экономических, организационных, технических, гигиенических и лечебно-профилактических мероприятий и средств, обеспечивающих безопасность, сохранение здоровья и работоспособности человека в процессе труда.

Нормативные документы :

ГОСТ 12.2.009-80 ССБТ . Станки металлообрабатывающие. Общие      требования безопасности.

ПОТ РМ-006-97. Межотраслевые правила по охране труда при холодной  обработке металлов.

ГОСТ 12.1003-83. Шум. Общие требования безопасности.

СН 2.2.4/2.1.8.562-96. Шум на рабочих местах, в помещениях жилых,  общественных зданий территории жилой застройки.

ГОСТ 12.1.012-90. Вибрация. Общие требования безопасности.

СН 2.2.4/2.1.8.566-96. Производственная вибрация в помещениях жилых общественных зданиях.

СНиП 23-05-95*. Естественное и искусственное освещение.

ГОСТ 12.2.033-90. Рабочее место при выполнении работ стоя. Общие эргономические требования.

СанПиН 2.2.4.548-96. Гигиенические требования к микроклимату производственных помещений.

      ГН 2.2.5.1313-03. Предельно-допустимые концентрации вредных веществ в воздухе рабочей зоны.

Анализ обеспечения требований безопасности при работе на участке: при работе  в производственном помещении на организм человека действуют следующие опасные и вредные производственные факторы. К ним относятся следующие:

       - физические (подвижный режущий инструмент, запыленность рабочей зоны пылью при обработке чугунных заготовок, повышенный уровень шума и вибрации, электрический ток);

- химические (выделение вредных газов, разбрызгивание СОЖ)

Оценка уровня безопасности оборудования. Уровень безопасности оборудования оценивается по величине коэффициента безопасности :

                                           Кб = (Ко·Км·Кв),                                      

(15.1.1)

где  Ко – коэффициент, характеризующий опасность оборудования;

Км – коэффициент, характеризующий организацию рабочего места на оборудовании;

Кв – коэффициент, характеризующий уровень вредных излучений, генерируемых оборудованием;

m – количество операторов, одновременно работающих на оборудовании,

m = 4;

tс – продолжительность смены, ч, tс = 8ч;

t – продолжительность работы операторов на оборудовании в течении смены, ч,

t = 6ч .

Коэффициент, характеризующий безопасность оборудования,      рассчитывается по формуле :

           Ко = Коi ,

(14.1.2)

где  n1 – общее количество опасных факторов, генерируемых оборудованием.

Коi – коэффициент влияния  i-го опасного фактора, генерируемого оборудования, на безопасность труда.

К таким факторам относятся следующие :

- подвижность оборудования, принимаем Ко1=1;

- вращающиеся шнеки  Ко3 = 1;

- возвратно-поступательно движущиеся части  Ко5 = 0,97;

- подвижный режущий инструмент, принимаем Ко6 = 0,94;

- возможность падения предметов, принимаем Ко7 = 1;

- подвижность, раскачивание предметов Ко8 = 1

- острые кромки, принимаем Ко9 = 0,94;

- наличие нагретых поверхностей, принимаем Ко10=0,97.

  Рассчитаем  Ко :

                       Ко =Kоi = 0,97∙0,94∙0,94∙0,94 = 0,86                   (15.1.3)

Коэффициент, характеризующий организацию рабочего места на оборудовании, рассчитывается по формуле :

Км =  Кмi ,

(15.1.4)

где n2 – количество факторов, определяющих организацию рабочего места на оборудовании.

Кмi – коэффициент влияния  i-го фактора, определяющего организацию рабочего места на оборудовании, к таким факторам относятся следующие :

- рабочее место, рабочая поза и перемещение в пространстве Км1=1;

- число важных объектов наблюдения, принимаем Км2 = 1;

- потребная длительность сосредоточенного наблюдения, принимаем

Км3 = 1;

- монотонность труда, принимаем Км4 = 1;

- статическая физическая нагрузка, принимаем Км5 = 1;

- разовая максимальная масса постоянно перемещаемых вручную грузов и инструмента, принимаем Км6 = 1;

- необходимость работы в средствах индивидуальной защиты органов зрения, слуха; принимаем Км7 = 1;

- расположение рабочего места – на уровне пола, принимаем Км8 = 1;

- требования к организации рабочего места, принимаем Км9 = 1;

- контрастность объекта с фоном, принимаем Км10 = 0,99;

- темп движения Км11 = 0,99;

- напряженность зрения Км12 = 0,99.

Рассчитаем Км :

Км = Кмi = 0,99∙0,99∙0,99= 0,97.

Коэффициент, характеризующий уровень вредных излучений, генерируемых оборудованием, рассчитывается по формуле :

Кв = Квi ,

(15.1.5)

где  n3 – количество вредных факторов, генерируемых оборудованием;

Квi – коэффициент  влияния  i-го вредного фактора, генерируемого оборудованием. К ним относятся :

- наличие в воздухе химических ОВПФ (СОЖ), принимаем Кв3 = 0,94;

- выделение влаги, принимаем Кв4 = 1;

- выделение запахов, принимаем Кв5 = 1;

- вибрация, принимаем Кв6 = 0,99;

- шум, принимаем Кв7 = 0,97;

- высокая температура Кв8=0,98

Рассчитаем Кв :

Кв = Квi =0,94∙0,99∙0,97∙0,98=0,88

Рассчитаем Кб :

Кб=(0,86∙0,97∙0,88)=0,58.

Т.к.  Кб < 0,9, то оборудование оценивается как небезопасное.

Оценка условий труда на рабочем месте.

Состояние условий труда на рабочем месте оценивается по величине коэффициента условий труда :

Ку = (КоiмКпКр ,

(15.1.6)

где Коi - коэффициент, характеризующий опасность  i-го оборудования, обслуживаемого на данном рабочем месте;

р  – количество единиц оборудования, обслуживаемого на данном рабочем месте, принимаем р=1;

Км – коэффициент, характеризующий организацию рабочего места на оборудовании;

Кп – коэффициент, характеризующий состояние условий труда в производственном помещении;

Кр – коэффициент, характеризующий организацию рабочего времени.

Коэффициент, характеризующий состояние условий труда в производственном помещении, рассчитывается по формуле :

Кп = Кпi ∙ Кв ,

(15.1.7)

где  n4 – количество факторов, определяющих условия труда в помещении;

Кпi – коэффициент влияния  i-го фактора, определяющего условия труда в помещении, на общее состояние условий труда в помещении. К таким факторам относятся все вредные факторы, генерируемые станками. Кроме этих факторов при расчете Кп необходимо учесть следующие :

- эффективно-эквивалентная температура, принимаем Кп1=1;

- освещенность, принимаем Кп2=1;

- наличие естественного света, принимаем Кп3=1;

- яркость света, принимаем Кп4=1;

- состояние здания, принимаем Кп5=1;

- размещение рабочих мест и оборудования, принимаем Кп6=1;

- обеспеченность вспомогательными помещениями и санитарно-бытовыми устройствами, принимаем Кп7=1;

- скользкость полов, принимаем Кп9=1.

Рассчитаем Кп :

Кп = Кп∙Кв =1∙0,88=0,88.

Коэффициент, характеризующий организацию рабочего времени на       предприятии, рассчитывается по формуле :

Кр = Крi ,

(15.1.8)

где  n – количество факторов, определяющих организацию рабочего времени на предприятии;

Крi – коэффициент влияния  i-го фактора, определяющего организацию рабочего времени на общее состояние условий труда, к таким факторам относятся следующие :

- сменность, принимаем Кр1=1;

- продолжительность непрерывной работы в течение суток; принимаем Кр2=0,94;

- организация суточного режима труда и отдыха, принимаем Кр3=1.

Рассчитаем Кр :

Кр = Крi =0,94.

Рассчитаем Ку :

Ку = (Коi)∙Км∙Кп∙Кр = 0,86∙ 0,97∙0,88∙0,94 = 0,69

 15.2 Технические мероприятия по обеспечению требуемой безопасности.

При заготовительных операциях применяются станки следующих типов:

а) вертикально-фрезерные

б) радиально-сверлильные

в) расточные

 При работе станков возникающий уровень шума достигает 90дБА для фрезерных, и 80дБА для токарных.

При работе на металлорежущих станках, большую опасность представляет собой процесс схода стружки, так она имеет очень острые края-кромки, и большую скорость. Во избежание получения травм необходимо использовать специальную одежду, вовремя убирать стружку, предусмотреть на инструменте стружколанательные канавки, а также иметь защитные очки или экран, установленный на станке.

Все станки должны быть заземлены и проходить своевременную проверку. Обязательно подкладывать под ноги коврики. Необходимо производить инструктаж по технике безопасности.

А так же большую опасность представляет собой возможность поражением электрическим током и ожоги при выполнении наплавки. Во избежание поражения всеми вышеперечисленными факторами, следует применять следующие методы:  не прикасаться к токоведущим частям. Подключение кабелей производить при неработающим трансформаторе. К наплавленным деталям не прикасаться до полного их остывания. Процесс наплавки производить только в термозащитной спецодежде.  Окалину счищать специальными щетками. Работу производить в хорошо проветренном помещении.

Для транспортировки заготовок, готовых деталей и материала следует применять кран-балку. При этом возникают следующие опасные факторы: возможность срыва приспособления с кран-балки, возможность удара движущихся подвешенным приспособлением человека. Для избежания получения при этом травм, следует не допускать нахождения людей в зоне перемещения.

Необходимо провести расчет заземляющего устройства питающего трансформатора.

Исходными данными являются:

- измеренное удельное сопротивление грунта:   Ом·м;

- расчетное удельное сопротивление грунта, которое связано с коэффициентами сезонности у различных климатических зон:  

                                          ,                                        (15.2.1)

где Ψ – коэффициент сезонности по климатическим зонам РФ, .

Ом·м;

- форма и размеры вертикальных электродов (заземлителей, в том числе их длина и диаметр): м,   м;

- глубина Н погружения электродов в грунт – расстояние от поверхности земли до середины вертикального электрода, Н = 3,3 м; величина заглубления Н0 вертикальных и горизонтального электродов (соединительной полосы) в грунт, которая принимается Н0 = 0,8 м;

- форма и размеры горизонтального электрода (обычно используются стальные ленты прямоугольного сечения), размеры сечения – 0,04 x 0,004 м (ширина x длина), т.е. 40 x 4;

- величина отношений а расстояния между вертикальными электродами к их длине, принимается а = 10;

- значение допустимого сопротивления заземляющего устройства, Ом; - электротехнический расчет заземляющего устройства ведется по допустимому сопротивлению с применением метода коэффициентов использования (грунт однородный).

Определяется  сопротивление растеканию тока с одиночного вертикального электрода:

.

(15.2.2)

Подставляя значения получим:

Ом.

Суммарная длина горизонтального электрода, соединяющего вертикальные электроды в контурном заземляющем устройстве:

,

(15.2.3)

где   - число вертикальных электродов, ,

м.

Сопротивление растеканию тока с горизонтального электрода:

,

(15.2.4)

где   м – эквивалентный диаметр горизонтального электрода;

В – ширина прямоугольного сечения электрода.

Ом.

Расчетное  сопротивление растеканию тока с заземляющего устройства:

,

(15.2.5)

где - коэффициент использования горизонтального полосового электрода, соединяющего вертикальные электроды группового заземлителя, n = 0,89;

 -  коэффициент использования вертикальных электродов группового заземлителя (труб, уголков и т.д.) без учета влияния полосы связи, n =0,83;

- число вертикальных электродов,

Ом.

Проверяем соблюдение условия: .

Т.к. 3,8 Ом < 4 Ом, то расчет заземляющего устройства выполнен правильно.

Заключение

В дипломном проекте решены следующие основные задачи:

1 Проведен анализ размерной цепи

2 Выбран способ получения заготовки для крышки;

3 Разработан технологический процесс изготовления крышки;

4 Произведен расчет режимов резания механической обработки, произведено техническое нормирование операций;

5 Спроектировано и рассчитано приспособление на сверлильную операцию;

6 Определена экономическая эффективность от внедрения нового технологического процесса.

Список используемой литературы

  1.   М.А. Тылкин, Справочник термиста ремонтной службы. М.: Металлургия, 1981г.Марочник сталей и сплавов / под ред. В.Г. Сорокина – М., 1989. – 640с.
  2.  Фельдштейн Е.Э., режущий инструмент. Курсовое и дипломное проектирование. Учебное пособие. –– Мн.: Дизайн ПРО, 1997. –– 384 с.
  3.  Станочные приспособления: Справочник. В 2-х т./Ред. Совет: Б.Н. Вардашкин (пред.) и др. – М.: Машиностроение,/ Под ред. Б.Н. Вардашкина, В.В. Данилевского., 1984 – 656с., ил.
  4.  Корсаков В.С. Основы конструирования приспособлений.

Учебник для вузов. – М.: Машиностроение, 1983.

  1.  Справочник технолога-машиностроителя: В 2-х т./ Под ред. А.Г. Косиловой и Р.К. Мещерякова. – М.: Машиностроение, 1972-Т.2-578с
  2.  Санин В.Ф., Технико-экономическое обоснование выбора прогрессивной технологии механической обработки на металлорежущих станках: Учебное пособие. – Калининград: Изд-во КГТУ, 2006. – 42 с.
  3.  Минько В.М. Безопасность жизнедеятельности: справочно-методическое пособие по дипломному проектированию для студентов всех специальностей высших учебных заведений./ В.М. Минько. - Калининград, 1995. – 294 с.
  4.  Александров Ю.П., Штейнберг А.М. Технология машиностроения: Методические указания к курсовому проекту для студентов ВУЗов всех форм обучения специальности 120100 “Технология машиностроения”, Калининград, 1998-90с.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

63214. Сім’я і шлюб 31.36 KB
  Мета: ознайомити учнів з основами сімейного права; залучити їх до роботи з текстом Сімейного кодексу; підвести учнів до розуміння важливості знання та дотримання норм сімейного права; виховувати повагу до людей старшого покоління.
63218. Захист прав та інтересів дітей 27.96 KB
  Мета: ознайомити учнів із загальними принципами Декларації прав дитини; розкрити важливість юридичного закріплення прав дітей на спеціальний правовий захист з боку держави і суспільства...
63219. Галицько-Волинська держава за князя Данила Романовича та його наступників 36.66 KB
  Утворив державу Роман Мстиславович у 1199 році а розбудував і боронив ціною свого життя від монголо-татарської навали та інших зайд його син Данило прозваний у народі Галицьким. Його справу продовжив син Данило.
63221. Право на працю в Україні 27.01 KB
  Обладнання й матеріали: Конституція України Кодекс законів про працю; Закон України Про господарські товариства від 19. Закон України Про порядок вирішення трудових спорів конфліктів від 03.