Проектирование технологического процесса изготовления детали

Содержание Введение 5 1. Транспортные средства горной промышленности 7 1.1. Условия работы и требования, предъявляемые к транспортным установкам 7 1.2. Классификация транспортных средств 8 1.3. Гравитационные установки 9 1.4. Ленточные конвейеры 10 1.5. Скребковые конвейеры 12 1.6. Пластинчатые конвейеры 13 1.7. Элеваторы 14 1.8. Гидро - и пневмотранспортные устройства 16 1.9. Вагоны и вагонетки 19 1.10. Самоходные вагоны и автотранспорт 22 1.11. Погрузочные машины 26 2. Исходные данные и технические требования 27 2.1. Анализ конструкции объекта производства 27 2.2. Анализ технологичности детали «ступица» 29 2.3. Определение типа производства и объема партии 31 2.4. Проектирование заготовки 33 2.5. Анализ действующего технологического процесса 35 Выводы 37 3. Проектирование маршрута технологического процесса изготовления детали «Ступица» 38 3.1. Определение этапов обработки 38 3.2. Планы обработки поверхностей 40 3.3. Обоснование выбора баз 41 4. Размерный синтез и анализ технологического процесса 53 4.1. Расчет припусков 53 4.2. Размерный анализ по оси Z 57 4.3. Выявление размерных цепей 60 4.4. Назначение допусков на технологические размеры 62 4.5. Проверка на обеспечение точности конструкторских размеров 63 4.6. Проверка поля рассеяния припусков 64 4.7. Определение операционных размеров 67 4.6. Расчёт размерных цепей. 69 5. Проектирование операций технологического процесса 72 5.1. Определение режимов резания 72 5.2. Определение норм времени 85 5.3. Разработка механизированного установочно-зажимного приспособления 92 5.4. Контрольное приспособление 97 6. Проектирование участка механической обработки детали «ступица» 100 6.2. Расчет численности рабочих 102 6.3. Расчет производственной площади участка 105 7. Специальная часть. научные основы размерного анализа и ситеза 106 8. Расчет экономической эффективности 110 8.1. Исходные данные, необходимые для выполнения экономического обоснования. 111 8.2. Расчет сравнительной экономической эффективности 113 8.3. Расчёт вспомогательных показателей 114 8.4. Расчет капитальных вложений 120 8.5. Определение себестоимости годового объема производства 123 8.6. Расчет основных показателей сравнительной эффективности 134 8.7. Обобщение результатов экономического обоснования 135 9. Разработка мероприятий по безопасности жизнедеятельности на спроектированном участке 137 9.1. Характеристика условий труда 137 9.2. Обеспечение безопасности труда 139 9.2.1. Электробезопасность. 139 9.2.2. Пожарная безопасность 140 9.2.3. Защита от шума 141 9.2.4. Защита от вибраций 141 9.2.5. Защита от механического травмирования 142 9.2.6. Освещение 142 9.2.7. Микроклимат в цехе 144 9.2.8. Отопление и вентиляция 145 9.3. Природопользование и охрана окружающей среды 148 2.1. Определение класса опасности предприятия 148 9.4. Чрезвычайные ситуации 150 Вывод 152 СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 153 Содержание

к . ( штучно-калькуляционное время операции, мин; N - годовая программа выпуска детали-представителя, шт; 60 ( перевод минут в часы; Fд ( действительный фонд времени работы оборудования, ч (при 1-сменной ( 2007 ч, при 2-сменной работе ( 4015 ч); kв ( коэффициент выполнения норм времени (принимается по данным предприятия); kз ( коэффициент загрузки оборудования (принимается по данным предприятия, и составляет kз = 0,7- 0,8). Количество оборудования рассчитывается по сравниваемым операциям базового и проектного варианта. В исходных данных вариантов должны использоваться одинаковый режим работы оборудования. Принятое количество технологического оборудования, qпр, определяется путем округления полученного расчетного количества до ближайшего целого числа. Если оборудование универсальное, то необходимо определить коэффициент занятости оборудования выполнением данной деталеоперации: (8.2) Если оборудование специальное, то принимают µ =1. ; принимаем 2 станка. принимаем 2 станка. ; принимаем 1 станок. принимаем 2 станка. принимаем 2 станка.  Таблица 8.1 - Потребность в оборудовании (по операциям)   № опера-ции Наименование операции Модель оборудо-вания Штучно-калькуля-ционное время, tшт.к, мин. Годовая программа выпуска деталей, N, шт. Действительный фонд времени работы обору-дования, Fд, ч Коэффициент выполнения норм времени, kв Коэффициент загрузки оборудования, kз Потребность в оборудовании, q Коэффициент занятости оборудования, µ Расчётная Принятая БАЗОВЫЙ вариант 005 Токарная 1Б284 6,04 30000 2007 1,0 0,8 1,88 2 0,94 010 Токарная 1Б284 5,6 30000 2007 1,0 0,8 1,74 2 0,87 015 Алмазно-расточная ОС2706 3,22 30000 2007 1,2 0,8 0,83 1 0,83 020 Сверлильная СС2157 6,49 30000 2007 1,4 0,8 1,44 2 0,72 025 Сверлильная 2Н135 5,59 30000 2007 1,4 0,8 1,24 2 0,62 ПРОЕКТНЫЙ вариант 005 Токарная DVТ 320 Hessapp 8,56 30000 2007 1,0 0,8 2,66 3 0,89 015 Многоцелевая 400V 15,2 30000 2007 1,0 0,8 4,74 5 0,95 Таблица 8.2 - Потребность в оборудовании (по моделям) Технологическое оборудование (станок) Годовая программа выпуска деталей, N, шт. Действительный фонд времени работы обору-дования, Fд, ч Коэффициент выполнения норм времени, kв Коэффициент загрузки оборудования, kз Потребность в оборудовании, q Коэффициент занятости оборудования (средний), µср Тип Модель Выполняемые операции Суммарное штучно-кальку-ляционное время, tшт.к, мин. Расчётная Принятая БАЗОВЫЙ вариант Токарная 1Б284 005, 010 11,64 30000 2007 1,0 0,8 3,62 4 0,91 Алмазно-расточная ОС2706 015 3,22 30000 2007 1,2 0,8 1,74 2 0,87 Сверлильная СС2157 020 6,49 30000 2007 1,4 0,8 0,83 1 0,83 Сверлильная 2Н135 025 5,59 30000 2007 1,4 0,8 1,44 2 0,72 ПРОЕКТНЫЙ вариант Токарная DVТ 320 Hessapp 005 8,56 30000 2007 1,0 0,8 2,66 3 0,89 Многоцелевая 400V 015 15,2 30000 2007 1,0 0,8 4,74 5 0,95 Численность рабочих рассчитывается по всем категориям: производственные рабочие (станочники, операторы), наладчики, электронщики, транспортные рабочие, контролеры. Численность станочников (операторов) рассчитывается по следующей формуле: (8.3) где Фр ( годовой фонд времени одного рабочего, ч (принимается по данным предприятия); Численность наладчиков, электронщиков рассчитывается по следующей формуле: (8.4) где n ( число смен работы оборудования; Нон(Э) ( число станков (станков с ЧПУ), обслуживаемых одним наладчиком (электронщиком), ед.(принимается по данным предприятия). Численность контролеров и транспортных рабочих рассчитывается в процентах от числа производственных рабочих (станочников, операторов). Численность контролеров – 3-5%, численность транспортных рабочих - 3-5%. Общая численность рабочих составит: (8.5) Она рассчитывается по базовому и проектному вариантам. и т.д.  Таблица 8.3 - Общая численность рабочих   № операции Штучно-калькуляционное время, tшт.к, мин. Годовая программа выпуска деталей, N, шт. Годовой фонд времени одного рабочего, ч Численность станочников Расчётная потребность в оборудовании, qр Число смен работы оборудования, n Нормы обслуживания станков Численность наладчиков, чел Численность электронщиков, чел. Численность контролеров, чел. Численность транспортных рабочих, чел. Общая численность рабочих, чел. наладчиками электронщиками % чел % чел БАЗОВЫЙ вариант 005 6,04 30000 1790 1,68 1,88 1 5 3 0,376 0 3 0,062 4 0,082 2,2 010 5,6 30000 1790 1,56 1,74 1 5 3 0,348 0 3 0,057 4 0,076 2,042 015 3,22 30000 1790 0,9 0,83 1 5 3 0,166 0 3 0,032 4 0,043 1,141 020 6,49 30000 1790 1,81 1,44 1 5 3 0,288 0 3 0,063 4 0,084 2,245 025 5,59 30000 1790 1,56 1,24 1 5 3 0,248 0 3 0,054 4 0,072 1,935 Итого: 7,51 1,426 0 0,268 0,357 9,562 ПРОЕКТНЫЙ вариант 005 8,56 30000 1790 2,4 2,66 1 5 3 0,532 0,89 3 0,115 4 0,153 4,1 010 15,2 30000 1790 4,24 4,74 1 5 3 0,948 1,58 3 0,2 4 0,27 7,24 Итого: 6,64 1,48 2,47 0,315   0,423 11,32 Расчет капитальных вложений Капитальные вложения в наиболее полном виде представляют сумму единовременных затрат по следующим элементам: (8.6) где К ( капитальные вложения по варианту; Кпр ( прямые капитальные вложения в конкретное предприятие, осуществляющее данный вариант; Ксопр ( капитальные вложения в сопряженные отрасли, обеспечивающие реализацию данного варианта; Ксопут ( сопутствующие капитальные вложения (например, в подъездные пути, линии электропередач и т.п.); Книр ( капитальные вложения, необходимые для выполнения научно-исследовательских работ; Кэкол ( капитальные вложения, связанные с поддержанием благоприятных экологических условий. При выполнении дипломного проекта, определяются только прямые капитальные вложения. Прямые капитальные вложения определяются по формуле (8.7) где Кто ( капитальные вложения в оборудование; Ку ( то же, в устройства и сооружения; Кзд ( то же, в здания; Косн ( то же, в дорогостоящую оснастку; Кинв ( то же, в дорогостоящий инвентарь; Кмаг ( то же, в запасы материалов; Кнз ( то же, в незавершенное производство; Кбп ( то же, в расходы будущих периодов. Для упрощения расчётов при определении капитальных вложений по вариантам учитываются только те составляющие, которые различаются между собой. Сутью мероприятий данного дипломного проекта является перенос отдельных операций технологического процесса с универсального оборудования на более производительное оборудование (обрабатывающий центр), имеющийся на предприятии, с целью более высокой его загрузки, поэтому капитальные вложения оцениваются только в технологическое оборудование по восстановительной остаточной стоимости с учётом коэффициента занятости оборудования данной деталью. Другие составляющие капитальных вложений не оцениваются. Капитальные вложения в технологическое оборудование (8.8) где qпр. ( принятое количество оборудования на операции, шт.; Цт.оi – цена (остаточная стоимость) единицы i-го вида оборудования, руб; µi ( коэффициент занятости оборудования выполнением 1-й операции; i ( количество детале-операций.  Таблица 8.4 - Капитальные вложения в технологическое оборудование   № операции Наименование операции Модель оборудования Остаточная стоимость, руб. Принятая потребность в оборудовании, qпр Коэффициент занятости оборудования, µ Капитальные вложения в технологическое оборудование, руб. БАЗОВЫЙ вариант 005 Токарная 1Б284 435 270 2 0,94 818307,6 010 Токарная 1Б284 435 270 2 0,87 757369,8 015 Алмазно-расточная ОС2706 260500 1 0,83 216215 020 Сверлильная СС2157 228 250 2 0,72 328680 025 Сверлильная 2Н135 125500 2 0,62 155620 035 Контрольная -         Итого:           2276192,4 ПРОЕКТНЫЙ вариант 005 Токарная DVТ 320 Hessapp 650500 3 0,89 1736835 010 Многоцелевая 400V 460400 5 0,95 2186900 015 Контрольная -       Итого:         3923735  Определение себестоимости годового объема производства Себестоимость годового объема производства (текущие затраты) определяется по вариантам только по тем статьям затрат, которые изменяются в сравниваемых вариантах, т.е. рассчитывается технологическая себестоимость. В общем случае технологическая себестоимость складывается из суммы следующих элементов: С = Зм + Зэ + Ззп + 3об + Зосн + 3и, (8.9) где Зм ( затраты на все виды материалов, комплектующих и полуфабрикатов; Зэ ( затраты на технологическую электроэнергию (топливо); Ззп ( затраты на заработную плату; Зоб ( затраты на содержание и эксплуатацию оборудования; 3осн ( затраты, связанные с эксплуатацией оснастки; Зи ( затраты на малоценный инструмент. В данном случае изменяются только следующие статьи затрат: Зэ ( затраты на технологическую электроэнергию; Ззп ( затраты на заработную плату; Зоб ( затраты на содержание и эксплуатацию оборудования; Зи ( затраты на малоценный инструмент. Так как расчет производится по операциям, то целесообразно сначала рассчитать технологическую себестоимость единицы, а затем годовой программы. Формулы расчета приводятся для операций. При определении величины отдельных статей затрат в целом по варианту затраты по рассматриваемым деталеоперациям суммируются. Затраты на заработную плату 3зп=Зст + Зн + Зэ+Зк + 3тр, (8.10) где Зст ( основная и дополнительная заработная плата с отчислениями на социальное страхование станочников, руб.; Зн ( то же, наладчиков, руб.; Зэ ( то же, электронщиков, руб.; Зк ( то же, контролеров, руб.; Зтр ( то же, транспортных рабочих, руб. Основная и дополнительная заработная плата производственных рабочих с отчислениями на социальное страхование, руб. при применении сдельной формы оплаты труда: (8.11) где Стар ( часовая тарифная ставка производственного рабочего на операции, руб.; t шт.к ( норма времени на операцию, ч (для перевода минут в часы - разделить на 60); kдоп ( коэффициент, учитывающий дополнительную заработную плату (по данным предприятия, приближенно кдоп = 1,2); kсоц ( коэффициент, учитывающий отчисления на социальное страхование kсоц = 1,262); kп ( поясной коэффициент (для Урала kп = 1,15); Основная и дополнительная заработная плата всех остальных рабочих (наладчиков, электронщиков, транспортных рабочих) находится по следующей формуле: (8.12) где Стар.н ( часовая тарифная ставка, руб. Чн ( численность рабочих соответствующей категории, чел.  Таблица 8.5 - Затраты на заработную плату   Разряд работ Часовая тарифная ставка, руб./час Выполняемые операции Суммарное штучно-калькуляционное время, tшт.к, ч Коэффициент на дополнительную заработную плату, kдоп Коэффициент, учитывающий отчисления на социальное страхование, kсоц Поясной коэффициент, kп Заработная плата станочников, Зст, руб. Годовой фонд времени одного рабочего, ч Годовая программа выпуска деталей, N, шт. Численность наладчиков, чел. Заработная плата наладчиков, Зн, руб. Численность электронщиков, чел. Заработная плата электронщиков, Зэ, руб. Численность контролеров, чел. Заработная плата контролёров, Зк, руб. Численность транспортных рабочих, чел. Заработная плата транспортных рабочих, Зтр, руб. Общие затраты на заработную плату, руб. БАЗОВЫЙ вариант 1 37,52 1,2 1,356 1,0 0 1790 30000 0 0 0 0 0 0 0,357 1,3 1,3 3 47,46 020, 025 0,201 1,2 1,356 1,0 15,55 1790 30000 0,536 2,47 - - 0,117 0,452 0 0 18,47 4 53,38 005, 010 0,194 1,2 1,356 1,0 16,85 1790 30000 0,724 3,75 - - 0,119 0,779 0 0 21,38 5 60,04 015 0,0536 1,2 1,356 1,0 5,24 1790 30000 0,166 0,97 - - 0,032 2,575 0 0 8,79 Итого: 37,64 7,19 - 3,806 1,3 49,94 ПРОЕКТНЫЙ вариант 1 37,52 0 1,2 1,356 1,0 0 1790 30000 0 0 0 0 0 0 0,423 1,54 1,54 4 53,38 005 0,1427 1,2 1,356 1,0 12,39 1790 30000 0,532 2,76 0,89 4,6 0,115 0,596 0 0 12,06 5 60,04 010 0,253 1,2 1,356 1,0 24,75 1790 30000 0,948 5,52 1,58 9,2 0,2 1,166 0 0 21,96 Итого: 37,14 8,28 13,8 1,76 1,54 62,52 Затраты на электроэнергию, расходуемую на выполнение одной деталеоперации, рассчитываются по следующей формуле: (8.13) где Nу ( установленная мощность главного электродвигателя, кВт; kN ( средний коэффициент загрузки электродвигателя по мощности; kвр ( средний коэффициент загрузки электродвигателя по времени; kо.д. ( средний коэффициент одновременности работы всех электродвигателей станка (kо.д = 0,6 - 1,3); kW ( коэффициент, учитывающий потери электроэнергии в сети завода (1,04 ( в условиях массового производства; 1,08 ( единичного или мелкосерийного); η ( коэффициент полезного действия оборудования (принимается по паспорту оборудования); Цэ ( стоимость 1 кВт-ч электроэнергии (принимается по данным предприятия).  Таблица 8.6 - Затраты на электроэнергию   № операции Наименование операции Модель оборудования Мощность, N, кВт Средний коэффициент загрузки электродвигателя по мощности, kN Средний коэффициент загрузки электродвигателя по времени, kвр Средний коэффициент одновременности работы всех электродвигателей станка, kо.д Коэффициент, учитывающий потери электроэнергии в сети завода, kW Коэффициент полезного действия оборудования, η Коэффициент выполнения норм времени, kв Штучно-калькуляционное время, tшт.к, мин. Стоимость электроэнергии, руб./кВт Затраты на электроэнергию, руб БАЗОВЫЙ вариант 005 Токарная 1Б284 22 0,7 0,8 1,0 1,04 0,7 1,0 6,04 4,0 442,22 010 Токарная 1Б284 22 0,7 0,6 0,9 1,04 0,7 1,0 5,6 4,0 276,76 015 Алмазно-расточная ОС2706 4,0 0,5 0,6 0,9 1,04 0,7 1,2 3,22 4,0 17,22 020 Сверлильная СС2157 10,0 0,9 0,7 0,8 1,04 0,7 1,4 6,49 4,0 138,85 025 Сверлильная 2Н135 4,0 0,6 0,7 0,8 1,04 0,7 1,4 5,59 4,0 31,89 Итого:                     906,94 ПРОЕКТНЫЙ вариант 005 Токарная DVТ 320 Hessapp 36 0,5 0,8 1,0 1,04 0,9 1,0 8,56 4,0 569,75 015 Многоцелевая 400V 7,0 0,4 0,9 1,0 1,04 0,9 1,0 15,2 4,0 177,05 Итого:                       746,80 Затраты на содержание и эксплуатацию технологического оборудования (8.14) где За ( амортизационные отчисления от стоимости технологического оборудования, руб.; Зр ( затраты на ремонт технологического оборудования, руб.; (8.15) где На ( годовая норма амортизационных отчислений, % (принимается по данным предприятия); Затраты на ремонт технологического оборудования, приходящиеся на одну деталеоперацию: (8.16) где Кр ( коэффициент отчислений в ремонтный фонд (по данным предприятия). Затраты на малоценный инструмент. Затраты на инструмент на основании [54] определяются как суммарная стоимость инструмента, приходящаяся на одну деталь.  Таблица 8.7 - Затраты на содержание и эксплуатацию технологического оборудования № операции Наименование операции Модель оборудования Остаточная стоимость, руб. Годовая норма амортизационных отчислений, На, % Штучно-калькуляционное время, tшт.к, ч. Действительный фонд времени работы обору-дования, Fд, ч Коэффициент загрузки оборудования, kз Коэффициент выполнения норм времени, kв Амортизационные отчисления от стоимости технологического оборудования, За, руб. Коэффициент отчислений в ремонтный фонд, Кр Расчётная потребность в оборудовании, qр Годовая программа выпуска деталей, N, шт. Затраты на ремонт технологического оборудования, Зр, руб. БАЗОВЫЙ вариант 005 Токарная 1Б284 435 270 7,0 0,101 2007 0,8 1,0 1,910 2 1,88 30000 0,546 010 Токарная 1Б284 435 270 7,0 0,093 2007 0,8 1,0 1,771 2 1,74 30000 0,505 015 Алмазно-расточная ОС2706 260500 9,0 0,054 2007 0,8 1,2 0,653 2 0,83 30000 0,144 020 Сверлильная СС2157 228 250 7,0 0,108 2007 0,8 1,4 0,769 2 1,44 30000 0,219 025 Сверлильная 2Н135 125500 7,0 0,093 2007 0,8 1,4 0,364 2 1,24 30000 0,104 Итого: 5,467 1,517 ПРОЕКТНЫЙ вариант 005 Токарная DVТ 320 Hessapp 650500 9,0 0,143 2007 0,8 1,0 5,202 2 2,66 30000 1,154 010 Многоцелевая 400V 460400 9,0 0,253 2007 0,8 1,0 6,538 2 4,74 30000 1,455 Итого: 4,423 2,608 Таблица 8.8 - Затраты на инструмент БАЗОВЫЙ вариант Режущий инструмент Вспомогательный инструмент Суммарные затраты на инструмент, руб. Наименование Цена за штуку, руб. Количество инструмента, приходящееся на одну деталь Стоимость инструмента, приходящаяся на одну деталь, руб. Наименование Цена за штуку, руб. Количество инструмента, приходящееся на одну деталь Стоимость инструмента, приходящаяся на одну деталь, руб. Метчик 2621-2433 ГОСТ 3266-81 70 0,0075 0,525 Вставка предохранительная V230.12.3-4 300 0,0003 0,09 0,615 Резец подрезной ГОСТ 18880-82 70 0,0088 0,616 Корпус C4-391.38A-2-046 055 A 300 0,0003 0,09 0,706 Резец проходной ГОСТ 18877-73 70 0,0015 0,105 Корпус C4-391.38A-2-046 055 A 1500 0,0003 0,45 0,555 Резец расточной 2142-0385 ГОСТ 9795-84 100 0,0074 0,74 Корпус C4-391.38A-2-046 055 A 1500 0,0003 0,45 1,19 Резец канавочныйГОСТ 10044-73 300 0,0768 23,04 Корпус C4-391.38A-2-046 055 A 1700 0,0003 0,51 23,55 Резец канавочный ГОСТ 9795-84 400 0,0306 12,24 Корпус C4-391.38A-2-046 032 1500 0,0003 0,45 12,69 Резец расточной ГОСТ 28101 300 0,0122 3,66 Оправка 6220-0244 ГОСТ 13042-83 1550 0,0003 0,465 4,125 Развертка ГОСТ 1672-80 70 0,003 0,21 Патрон сверлильный C4-391.31-10 087 M 1560 0,0003 0,468 0,678 Сверло 2300-0844 ГОСТ 19543-74 50 0,0395 1,975 Патрон сверлильный C4-391.31-10 087 M 1560 0,0003 0,468 2,443 Сверло 2300-0851 ГОСТ 19543-74 60 0,0075 0,45 Оправка 6222-0136 ГОСТ 26538-85 1800 0,0003 0,54 0,99 Зенковка D6 ГОСТ 26258-87 200 0,0038 0,76 Патрон сверлильный C4-391.31-10 087 M 1350 0,0003 0,405 1,165 Зенковка D22 ГОСТ 26258-87 200 0,0038 0,76 Патрон сверлильный C4-391.31-10 087 M 1350 0,0003 0,405 1,165 Итого: 45,081 4,791 49,872 Таблица 8.8 - Затраты на инструмент (продолжение)   Режущий инструмент Вспомогательный инструмент Суммарные затраты на инструмент, руб. Наименование Цена за штуку, руб. Количество инструмента, приходящееся на одну деталь Стоимость инструмента, приходящаяся на одну деталь, руб. Наименование Цена за штуку, руб. Количество инструмента, приходящееся на одну деталь Стоимость инструмента, приходящаяся на одну деталь, руб. Метчик 2621-2433 ГОСТ 3266-81 88,0 0,0075 0,66 Вставка предохранительная V230.12.3-4 660 0,0003 0,198 0,86 Резец проходной ГОСТ 18877-73 100,0 0,0015 0,15 Корпус C4-391.38A-2-046 055 A 3300 0,0003 0,99 1,14 Резец расточной 2142-0385 ГОСТ 9795-84 125,0 0,0074 0,925 Корпус C4-391.38A-2-046 055 A 3300 0,0003 0,99 1,92 Резец канавочныйГОСТ 10044-73 377,0 0,0768 28,9536 Корпус C4-391.38A-2-046 055 A 3740 0,0003 1,122 30,08 Резец канавочный ГОСТ 9795-84 502,0 0,0306 15,3612 Корпус C4-391.38A-2-046 032 3300 0,0003 0,99 16,35 Резец расточной ГОСТ 28101 377,0 0,0122 4,5994 Оправка 6220-0244 ГОСТ 13042-83 3410 0,0003 1,023 5,62 Развертка ГОСТ 1672-80 88,0 0,003 0,264 Патрон сверлильный C4-391.31-10 087 M 3432 0,0003 1,0296 1,29 Сверло 2300-0844 ГОСТ 19543-74 62,0 0,0395 2,449 Патрон сверлильный C4-391.31-10 087 M 3432 0,0003 1,0296 3,48 Сверло 2300-0851 ГОСТ 19543-74 75,0 0,0075 0,5625 Оправка 6222-0136 ГОСТ 26538-85 3960 0,0003 1,188 1,75 Итого: 53,92   8,56 62,48  Расчеты технологической себестоимости сводятся в таблицу: Таблица 8.9 - Технологическая себестоимость годового объема выпуска детали Статьи затрат На одну деталь Годовая программа выпуска деталей, N, шт. На годовуюпрограмму Базовый вариант Проектный вариант Базовый вариант Проектный вариант Общие затраты на заработную плату, руб. 49,94 62,52 30000 1498200 1875600 Затраты на электроэнергию, руб. 906,94 746,8 30000 27208200 22404000 Амортизационные отчисления от стоимости технологического оборудования, За, руб. 5,467 4,423 30000 164010 132690 Затраты на ремонт технологического оборудования, Зр, руб. 1,517 2,608 30000 45510 78240 Затраты на инструмент, руб. 49,872 62,48 30000 1496160 1874400 Итого суммарные затраты, руб. 1013,74 878,83 30412080 26364930 Условная экономия, Эу, руб. 134,91 4047300 Расчет основных показателей сравнительной эффективности Условно-годовая экономия ЭУ = С1-С2, (8.17) где С1, С2 ( технологическая себестоимость годового объема выпуска детали по сравниваемым вариантам. Дополнительные капитальные вложения, руб. Кд = ΔК = К2 – К1 . (8.18) Срок окупаемости дополнительных капитальных вложений, лет (8.19) Приведенные затраты по вариантам, руб.: (8.20) (8.21) где Ен ( нормативный коэффициент эффективности (принимается исходя из условий, заложенных в проекте по срокам окупаемости). Годовой экономический эффект, руб. (8.22) Коэффициент эффективности дополнительных капитальных вложений (8.23) Если вопрос о программе выпуска изделий при постановке задачи обоснования варианта технологии не решается однозначно, необходимо определить границу экономической целесообразности вариантов. Для этого определяется критическая программа (Nкр). Критическая программа ( это годовая программа выпуска изделий, при которой варианты экономически равноценны. Таблица 8.10 - Основные показатели сравнительной эффективности Показатели Базовый вариант Проектный вариант Технологическая себестоимость годового объема выпуска детали 30412080 26364930 Условно-годовая экономия, Эу, руб. 4047300 Капитальные вложения, руб. 2276192,4 3923735 Дополнительные капитальные вложения, ΔК, руб. 1647542,6 Срок окупаемости дополнительных капитальных вложений, Tок, лет 0,41 Нормативный коэффициент эффективности, Ен 0,20 Приведенные затраты по вариантам, Зпр, руб. 30867318,48 27149677 Годовой экономический эффект, Э, руб. 3717641,48 Коэффициент эффективности дополнительных капитальных вложений, Е 2,45 Обобщение результатов экономического обоснования Результаты расчетов сводятся в таблицу: Таблица 8.11 - Эффективность мероприятий проекта № п/п Показатели Ед. изм. Значение показателей Изменение показателей Базовый вариант Проектный вариант 1 Годовой выпуск продукции шт. 30000 30000 0 2 Трудоёмкость годового объёма выпуска н-ч 13470 11880 -1590 3 Капитальные вложения тыс. р. 2276,192 3923,735 +1647,54 4 Технологическая себестоимость годового объема выпуска тыс. р. 30412,08 26364,93 -4047,15 5 Приведенные затраты тыс. р. 30867,318 27149,677 -3714,641 6 Срок окупаемости дополнительных капитальных вложений лет 0,41 7 Коэффициент эффективности дополнительных капитальных вложений, Е - 2,45 Разработка мероприятий по безопасности жизнедеятельности на спроектированном участке Данная глава дипломного проекта посвящена рассмотрению существующих условий труда на предприятии, а также влияния его на окружающую среду В состав предприятия входят основные технологические цехи и подразделения (заготовительный, металлообрабатывающий, литейное отделение, гальванические, сборочно-монтажные, а также ряд вспомогательных служб и производств (инструментальное, служба главного энергетика, конструкторские подразделения и др.). Образующиеся в процессе работы подразделений загрязняющие вещества удаляются из производственных помещений системами принудительной вентиляции. Выброс в атмосферу осуществляется, в основном, через вентиляционные шахты и трубы. Котельная работает круглосуточно. Характеристика условий труда Краткая характеристика механического цеха, частью которого является участок обработки детали «ступица». Механообрабатывающий цех представляет собой типовое промышленное здание со следующей сеткой колонн: шаг колонн 6 м, ширина пролётов 12 м. Длина цеха составляет 108 м, ширина 54 м, высота 8,4 м. Площадь цеха равняется 5832 м², а объём помещения – 48688,8 м³. Ширина проездов в цехе – 4 метра. Общая численность работающих в цехе составляет 163 чел. Объем, приходящийся на одного рабочего, равен 300,54 м³, что не противоречит соответствующим санитарным нормам СП 2.2.1.1312-03 [52]. Площадь бытовых помещений цеха составляет 864 м². Таблица 1.1 – Численный состав работающих механического цеха Общее количество работающих Основные рабочие Вспомога-тельные рабочие И.Т.Р. Служащие М.О.П. Контролёры 163 104 25 11 3 6 14 Вредные производственные факторы На людей, работающих в цехе, постоянно воздействует целый ряд вредных и опасных факторов. К этим факторам относятся: опасность поражения электрическим током; пожарная опасность; шум от производственного и вспомогательного оборудования; вибрации; запылённость и загазованность; опасность механического травмирования; недостаточное освещение рабочего места; опасность отравления вредными, а иногда и опасными для здоровья и жизни, выбросами, испарениями из зоны резания. Механическая обработка корпуса производится на фрезерных, расточных сверлильных станках и на станках с ЧПУ, при этом она сопровождается шумом, вибрацией, выделением теплоты и вредных газов, запылённостью, также есть опасность поражения электрическим током, опасность возгорания и опасность получения травмы. Контроль за содержанием вредных веществ в воздухе и соблюдением установленных нормативов по другим вредным факторам осуществляет заводская санитарно-промышленная лаборатория, отдел по охране труда и органы СЭС. Состояние травматизма на предприятии На текущий момент на предприятии не зарегистрировано ни одного смертельного случая на производстве и не выявлено профессиональных заболеваний. В течение 2006 года было 5 случаев травматизма на производстве. Среднесписочная численность работников в сфере производства составляет 2000 чел. Риск получения травмы. Оценка риска получения травмы (R) производится по следующей формуле: (9.1) где – количество несчастных случаев на производстве за год; – общее число работающих в сфере производства, чел. Подставим числовые значения в формулу: . 9.2. Обеспечение безопасности труда Электробезопасность. По степени поражения электрическим током, помещение механического цеха относится к помещениям с особой опасностью поражения электрическим током. Все производственное оборудование работает от сети переменного тока напряжением 380В, частотой 50 Гц. Для предупреждения поражения током и обеспечения безопасности проектом предусмотрены следующие средства защиты: Защитное заземление. Контур защитного заземления имеет сопротивление не превышающие 4 Ом, что соответствует ГОСТ 12.1.030–81 [41]. Кроме того, каждый станок заземлен к силовым пультам (СП), а каждый СП – к контуру заземления здания; Зануление; Изоляция токоведущих частей оборудования; Ограждающие средства защиты – переносные ограждения для временного ограждения токоведущих частей (при ремонте); Малое напряжение в цепях управления; Разделение сетей. Пожарная безопасность В соответствии с НБП 105-03 [44] здание цеха относится к категории Д – пожароопасное. Степень огнестойкости здания – II по СНиП 21-01-97 [49] Возможные причины возникновения пожара: Короткое замыкание электрической цепи; Самовозгорание обтирочного материала; Возгорание материалов вследствие неправильного хранения горючих веществ на рабочем месте. В качестве средств пожаротушения проектом предусмотрено: Пожарные краны, укомплектованные рукавами и стволом – 6 шт.; Пожарный щит, укомплектованный огнетушителем ОХП-10, ведром, багром, лопатой и ящиком с песком (2 шт.); Ящики с песком, укомплектованные лопатой – 2 шт.; Передвижной огнетушитель ОВП-100 – 2 шт.; Углекислотный огнетушитель для тушения электрооборудования ОУ-5 – один на 400-800 кв.м по ГОСТ 12.4.009-85 [43]; Установка автоматического пожаротушения (пенная). Пожарный инвентарь размещен на видных местах, имеет свободный и удобный доступ и не служит препятствием при эвакуации людей при пожаре. Для обеспечения своевременной эвакуации людей проектом предусмотрено: - ширина центрального прохода – 4 м; - ширина прохода между станками – 2 м; - количество выходов – 6; - ширина выходов – 3 м. - максимальное удаление рабочих мест от выхода- 40 м. Эти решения соответствуют установленным нормативам по СНиП 31-03-2001 [51]. Защита от шума В цехе источниками шума являются двигатели станков, подвижные части оборудования, инструмент, вентиляция, подъемно-транспортные устройства, электрокары, а также шум, возникающий в процессе резания. Допустимые шумовые характеристики рабочих мест регламентируются ГОСТ 12.1.003-83 [38]. Нормативным значением шума является 80дБА, тогда как уровень шума станков составляет 60-80 дБ(А) (по фактическим данным), вследствие чего, проектом специальных мер для снижения уровня звукового давления от оборудования не предусмотрено. По другим источникам шума проектом предусмотрено следующее: Звукоизолирующий кожух, который может закрывать отдельный шумный узел машины; Акустические экраны отгораживающие шумные механизмы от рабочего места или зоны обслуживания машины. Защита от вибраций Источниками вибрации являются находящиеся в работе станки и оборудование, возникающие при работе машин неуравновешенные вращающиеся массы, удары. Вибрацию по способу передачи на человека подразделяют на локальную и общую. При обработке на станке общая вибрация мала, так как она гасится за счет его конструкции. Уровень локальной вибрации при работе на станке составляет 76 ДБ. Допустимые значения вибрации для производственных помещений установлены в ГОСТ 12.1.012-90 [40] и составляет 92 ДБ (общая) и 109 ДБ (локальная). Для уменьшения общей вибрации проектом предусмотрена установка всего технологического оборудования на виброопорах. Защита от механического травмирования Источниками механического травмирования являются движущиеся части оборудования, металлическая стружка, подъёмно-транспортное оборудование, электрокары, инструмент. Для защиты от травм и повреждений в проекте предусмотрено: Спецодежда, включающая берет и рукавицы; Защитные экраны, ограждающие зону резания (на многоцелевых станках зона резания полностью изолирована); Ограждения движущихся частей высотой 1400 мм по ГОСТ 12.2.062.-81[42]; Конечные выключатели, блокировки, тормозные устройства; Своевременное удаление стружки (вывоз на электрокарах). Освещение Проектом предусмотрена совмещённая система освещения, характеризующаяся одновременным сочетанием естественного и искусственного освещения. Такое решение принято, так как только естественного освещения недостаточно для выполнения производственных операций, вследствие непостоянства его характеристик. В данном помещении используются верхнее естественное освещение – через световые проёмы в фонарях. Искусственное освещение является общим и служит для освещения всего помещения, оно функционирует постоянно. Искусственное освещение осуществляется газоразрядными лампами и лампами накаливания. Также применяется местное освещение при работах высокой точности. Проектом предусмотрена рабочая система освещения. Эвакуационное освещение предусмотрено вдоль основных проходов и на лестницах, освещённость 0,5 лк. Аварийное освещение используется для оборудования, требующего постоянного обслуживания и принимается на уровне 10% от рабочего освещения. Для производимых работ по СНиП 23-05-95 [50] устанавливаем разряд зрительных работ III, подразряд «б», при среднем уровне контраста объекта с фоном. Освещённость EH составляет 300 лК, KEO = 3%. Естественное освещение: Расчёт естественного освещения производится по СНиП II-4-79 [45]. Расчёт площади световых проёмов при верхнем освещении производится по следующей формуле: (9.2) где – площадь световых проёмов при верхнем освещении, м²; – площадь пола помещения, м²; – нормированное значение КЕО; – коэффициент запаса; – световая характеристика фонаря; – коэффициент, учитывающий повышение КЕО за счёт отражения света от соседних поверхностей; – коэффициент, учитывающий тип фонаря; – общий коэффициент светопропускания, определяемый по формуле: (9.3) где – коэффициент светопропускания материала; – коэффициент, учитывающий потери света в переплётах светопроёма; – коэффициент, учитывающий потери света в несущих конструкциях; – коэффициент, учитывающий потери света в солнцезащитных устройствах; – коэффициент, учитывающий потери света в защитной сетке, устанавливаемой под фонарями, принимается равным 0,9. Подставим числовые значения в формулу: м² Принимаем =1370 м² Микроклимат в цехе Оптимальные величины показателей микроклимата на рабочих местах производственных помещений, предусмотренные проектом, для категории работ по уровню энергозатрат IIа (233 – 290 Вт) ГОСТ 12.1.005-88 [39] следующие: Период года Температура воздуха, (С Относительная влажность воздуха, % Скорость движения воздуха, не более, м/с Теплый 20 – 22 40 – 60 0,3 Холодный 18 – 20 40 – 60 0,2 Таблица 1.2 – Показатели микроклимата на рабочих местах Для поддержания требуемых параметров чистоты воздуха и микроклимата производственного помещения предусмотрены различные виды отопления и вентиляции. Микроклимат в цехе обеспечивается применением отопления и вентиляции. Последняя также удаляет загрязнённый воздух и подаёт чистый. Отопление и вентиляция Проектом предусмотрено использование радиаторов отопления с теплоносителем – водой, температура которой составляет 50-70ºС. Вода нагревается собственной котельной. Проектом предусмотрена организация естественной вентиляции за счёт аэрации, также предусмотрена обще-обменная механическая приточно-вытяжная вентиляция, которая осуществляется путем использования приточных и вытяжных установок, в состав которых входят: - воздухозаборники; - центробежные вентиляторы; - фильтры для очистки выбрасываемого воздуха; - калориферы; - воздуховоды; - устройства выброса воздуха. Система вентиляции цеха обеспечивает параметры микроклимата, соответствующие нормам по ГОСТ 12.1.005-88 [39]. Показатели условий труда сведены в таблицу 1.3. Таблица 1.3 – Показатели условий труда для механического цеха Наименование профессии Категория тяжести работ Параметры микроклимата, факт/норм Освещён-ность, факт/норм, лк Наименование вредного вещества на рабочем месте Концентрация вредного вещества, факт/норм, мг/м³ Наименование энергетического воздействия на среду Уровень энергетического воздействия Площадь, приходящаяся на 1 работающего, факт/норм, м² Объём помещения, приходящегося на 1 работающего, факт/норм, м³ Степень риска Период года Темпера-тура, °С Относительная влажность, % Скорость воздуха, м/с Теплоизлучение, Вт/м² Сверловщик 2а Тёпл. 21/20–22 40–50/40–60 03/0,3 - 450 СОЖ, Масло 4,18 Шум, вибрация 72 35,8 300 Хол. 20/18–20 40–50/40–60 0,2/0,2 300 5 80 4,5 20 Расточник 2а Тёпл. 21/20–22 40–50/40–60 03/0,3 - 450 СОЖ, Масло 4,18 Шум, вибрация 71 35,8 300 Хол. 20/18–20 40–50/40–60 0,2/0,2 300 5 80 4,5 20 Оператор станков с ЧПУ 2а Тёпл. 21/20–22 40–50/40–60 03/0,3 - 450 СОЖ, Масло 4,18 Шум, вибрация 67 35,8 300 Хол. 20/18–20 40–50/40–60 0,2/0,2 300 5 80 4,5 20 Наладчик станков с ЧПУ 2а Тёпл. 21/20–22 40–50/40–60 03/0,3 - 450 СОЖ, Масло 4,18 Шум, вибрация 67 35,8 300 Хол. 20/18–20 40–50/40–60 0,2/0,2 300 5 80 4,5 20 Примечание: * ГОСТ 12.1.005-88 [39]; ** СП 2.2.1.1312-03 [52].  Природопользование и охрана окружающей среды Для обеспечения экологической безопасности на предприятии существует лаборатория по охране окружающей среды. Её сотрудники осуществляет ежедневный контроль за соблюдением в подразделениях завода действующего Закона РФ «Об охране окружающей природной среды». Лабораторией составляются ежегодные планы природоохранных мероприятий, проводится инвентаризация оборудования. Природоохранная деятельность завода проводится на основании правительственных постановлений и требований контролирующих служб. Потребность предприятия в воде составляет 2800 м3/сут. Поставщиком водоснабжения предприятия является горводопровод МУП «Водоканал». Водоотведение завода осуществляется в городские сети хоз-бытовой канализации. Объем возвращаемой в производство воды в 2013 году составил 95 тыс.м3. Определение класса опасности предприятия Материал детали – сталь 35, при ее обработке на станках выделяются лишь незначительные испарения СОЖ в процессе резания. Применяемая СОЖ – водно-эмульсионный раствор «Укринол-1», при её разложении выделяются следующие вредные вещества: - Аэрозоль масла – 60%; - Триэтиноламин – 20%; - Угарный газ (СО) – 10%; - Формальдегид – 10%. Количество использующейся при производстве детали СОЖ – 270 тонн/год. При этом испаряется всего 0,3 %. Объём выполняемой работы по контролю состояния воздушной среды определяется категорией опасности производства (КОП), вычисляемой по формуле: (9.4) где – количество выбрасываемого в атмосферу i-го вредного вещества, т/год; – предельно допустимая концентрация i-го вредного вещества для селитебной зоны, мг/м³; – относительный коэффициент опасности, принимается в зависимости от класса опасности вещества. Таблица 2.1 – Данные для расчета КОП Наименование вредного вещества Класс опасности Относительный коэффициент опасности, Количество выбросов, т/год ПДК,*мг/м3 Аэрозоль масла 3 1,0 0,49 0,1 Триэтиноламин 3 1,0 0,16 0,14 Угарный газ (СО) 4 0,9 0,08 5,0 Формальдегид 2 1,3 0,08 0,003 Примечание: * ГН2.1.6.1338-03 [36] Следовательно, предприятие относится к 4 категории опасности, для которой определяются следующие основные разделы, входящие в состав проектов нормативов ПДВ: Расчет и анализ уровня загрязнения атмосферы; Контроль параметров выбросов загрязняющих веществ; Предложение по нормативам ПДВ. Чрезвычайные ситуации К чрезвычайным ситуациям можно отнести: возникновение пожара, взрыва, внезапное обрушение зданий, обрушение крыш под тяжестью снега, аварии на электроэнергетических сетях, аварии на промышленных очистных сооружениях, затопление дорог вследствие ливней и др. Также возможно радиационное заражение так как в 40км от предприятия расположена БАЭС. Кроме того Урал является современным геодинамическим активным регионом. За последние 300 лет на Урале отмечено около 100 землетрясений силою от 1до 5 баллов. Наиболее типичной и вероятной чрезвычайной ситуацией является пожар. При возникновении пожара или какой-либо другой чрезвычайной ситуации действия администрации объекта, цеха должны быть направлены на обеспечение безопасности и организацию эвакуации людей. Каждый рабочий при пожаре или возгорании обязан: Немедленно сообщить в объектовую или городскую пожарную службу; Приступить к тушению пожара имеющимися на рабочем месте средствами пожаротушения; Принять меры по вызову к месту пожара начальника цеха, смены, участка или другого должностного лица; Начальник цеха, смены, участка, прибыв к месту пожара обязан: Организовать при необходимости отключение электроэнергетических и тра