Спасательные и неотложные аварийно-восстановительные работы (СНАВР) проводятся с целью: спасения людей и оказании помощи пораженным; локализации аварий и устранения повреждений, препятствующих проведению спасательных работ; создания условий для проведения восстановительных работ.

Одним из последствий аварии может стать выброс токсичных отходов в окружающую среду. При возникновении очага поражения токсичными отходами туда высылается радиационная и химическая, а также медицинская разведка для уточнения места заражения и направления распространения зараженного воздуха. Подготавливаются формирования для проведения спасательных работ. В очаге поражения оказывается помощь пострадавшим, проводится их сортировка и эвакуация в медицинские учреждения. Очаг поражения оцепляется - проводится обеззараживание местности, а также санитарная обработка. В первую очередь одеваются противогазы на пораженных, им оказывается первая медицинская помощь, вводятся антидоты. Часто последствием аварии может стать разлив нефти или масла на поверхности водоёмов. Удаляют нефтяную плёнку с поверхности воды с помощью абсорбентов.

Крупные аварии и катастрофы наносят большой ущерб, поэтому мероприятия по предупреждению аварий и катастроф имеют исключительно большое значение. Они представляют собой комплекс организационных и инженерно-технических мероприятий, направленных на выявление и устранение причин аварий и катастроф, максимальное снижение возможных разрушений и потерь. Наиболее эффективным мероприятием является закладка в проекты вновь создаваемых объектов планировочных, технических и технологических решений, которые должны максимально уменьшить вероятность возникновения аварий или значительно снизить материальный ущерб, в случае, если авария произойдёт. Так, для снижения пожарной опасности предусматривается уменьшение удельного веса сгораемых материалов. При проектировании новых и реконструкции существующих систем водоснабжения учитывается потребность в воде не только для производственных целей, но и для случая возникновения пожара. Подобные решения разрабатываются и по другим элементам производства.

5.3 Экологическая экспертиза проектируемого РТК

Производственный процесс чаще всего сопровождается значительным выделением вредных веществ или отходов производства. Цеховые помещения характеризуются многими факторами причинения ущерба окружающей среде. Возможные из них рассмотрим ниже.

Возможность причинения ущерба окружающей среде выбросами в атмосферу. При работе данного роботизированного участка и вспомогательных цехов воздух загрязняется аэрозолями смазочно-охлаждающих жидкостей, парами керосина, металлической пылью, абразивной пылью и другими веществами.

Путями борьбы с загрязнением воздушного бассейна являются: учёт особенностей метеорологического режима при строительстве предприятий, внедрение новых экологичных технологий, очистка загрязнённого воздуха. Последний из методов применяется чаще всего, а также и в данном РТК.

При производственном процессе образуются пыли. Пыль - это тонкодисперсные частицы. Пыли, взвешенные в воздухе, называются аэрозолями, скопления осевшей пыли - аэрогелями. Проникая в организм при дыхании, при заглатывании и через поры кожи, пыли могут вызывать профессиональные заболевания.

Промышленная пыль может быть органическая (древесная, торфяная, угольная, картонная) и неорганическая (металлическая, минеральная). По степени токсичности пыли делятся на ядовитые и неядовитые.

Согласно требованиям санитарии в воздухе рабочей зоны производственных помещений устанавливают предельно допустимые концентрации (ПДК, мг/м³) пыли, утвержденные Минздравом России, превышение которых не допускается (см. табл. №6.2).

Таблица №6.2 Пыль минеральная и органическая

Пыль, содержащая более 70% свободной окиси кремния (SiO2)	1
Пыль, содержащая от 10 и до 70 % свободной SiO2	2
Пыль, стеклянного и минерального волокна	3
Пыль силикатов, содержащих менее 10% свободной SiO2	4
Пыль искусственных абразивов (корунд, карборунд)	5
Пыль угольная, содержащая более 10% свободной SiO2	4
Прочие виды пыли (минеральной и растительной) без примесей SiO2	10
Тиофос	0,05
Карбофос	0,5
Полихлорпинен	0,2

Таблица №6.3 Аэрозоли металлов и их соединения

Алюминий, окись алюминия	2
Беррилий и его соединения	0,001
Кобальт металлический	0,5
Марганец	0,3
Свинец и его неорганические соединения	0,01

Для вредных веществ, предельно допустимые концентрации которых не утверждены Минздравом, устанавливаются ориентировочные безопасные уровни воздействия (ОБУВ), на основании которых в последствии разрабатываются ПДК.

Контроль за составом воздуха должен осуществляться постоянно в сроки, установленные санитарной инспекцией.

Защита от вредных газов паро- и пылевыделений предусматривает устройство вентиляции, представляющей собой организованный и регулируемый

воздухообмен, обеспечивающий удаление из помещения воздуха, загрязненного вредными газами, парами, пылью, а также улучшающий метеорологические условия в цехах.

Искусственная (механическая) вентиляция обеспечивает поддержание постоянного воздухообмена независимо от внешних метеорологических условий. Воздух, поступающий в помещение, при необходимости подогревается или охлаждается, увлажняется, осушается или очищается от пыли. Обеспечивается также очистка воздуха, выбрасываемого наружу. Механическая вентиляция может быть приточной, вытяжной, а также приточно-вытяжной.

Очистка воздуха, удаляемого из помещений, от пыли может быть тонкой, средней и грубой. Выбор того или иного пылеочистительного устройства определяется дисперсностью и физико-химическими характеристиками пыли.

В связи со спецификой работы в условиях предприятия для данного цеха в составе воздуха имеется в наличии только пыль искусственных абразивов в пределах допустимой концентрации. Поэтому производится лишь грубая очистка от пыли с помощью простых и дешевых пылеуловителей.

При работе данного РТК воздух загрязняется аэрозолями СОЖ, металлической пылью, абразивной пылью и другими веществами, поэтому перед выбросом в атмосферу должен очищаться. Таким образом, вредные вещества из рабочей зоны выводятся с помощью приточно - вытяжной вентиляции: приточная вентиляция подает воздух в рабочую зону, а вытяжная удаляет - обе работают одновременно. Количество приточного воздуха должно соответствовать количеству удаляемого, разница между ними должна быть минимальной. Место забора свежего воздуха выбирается с учетом направления ветра с наветренной стороны по отношению к выбросным отверстиям, вдали от мест загрязнения. В кабину наблюдения оператора должен постоянно подаваться свежий воздух.

Загрязнение сточными водами. В общем случае сточные воды представляют собой сложные системы, содержащие смеси различных веществ. Степень вредности сточных вод зависит от токсичности загрязняющих веществ, содержания в них пожаро - и взрывоопасных веществ, агрессивности вод по отношению к материалам трубопроводов, канализационных коллекторов и аппаратов, очистных сооружении, а также весомое значение имеет режим образования и сброса сточных вод (периодический или залповый).

Основными опасными для водоёмов видами загрязнений сточных вод на машиностроительных предприятиях являются механические взвеси - песок, окалина, металлическая стружка, пыль и минеральные масла. Загрязнение минеральными маслами происходит при термообработке и обезжиривании деталей, обработке резанием, за счёт утечек из систем смазки и маслохозяйств.

Находящиеся в загрязнённой воде вредные вещества могут поступать в человеческий организм с питьевой водой, пищей, могут воздействовать на кожный покров и слизистые оболочки, что приводит к головным болям, нарушению зрения, быстрой утомляемости, болям в животе и конечностях.

Загрязнение сточными водами водоёмов и почвы приводит к заболеваниям растений и животных, у которых может выпасть шерсть, развиться болезненные изменения в сердце и печени и другие. Но основную опасность загрязнение вод представляет для рыб и других обитателей водоёмов. Минеральные масла так же, как и нефть, покрывая воду пленкой, препятствуют поступлению кислорода из воздуха в воду, что ведёт к вымиранию водоёма. Серьёзными последствиями чревато тепловое загрязнение водоёмов, которое вызывает вторичное загрязнение водоёма вследствие зарастания водорослями.

Орошение сельскохозяйственных угодий такой водой сопровождается засолением почвы, выщелачиванием солей, торможением биохимических процессов в почве и клетках растений.

Для очистки стоков машиностроительных предприятий в настоящее время применяются главным образом механические методы (процеживание, отстаивание, фильтрование), химические (нейтрализация, коагуляция, флокуляция) и физико-химические (флотация, отдувка, электрохимические методы), а также комбинированные. Удаление взвешенных частиц (осветление сточных вод) производят отстаиванием в поле центробежных сил в гравитационном поле, флотацией и фильтрованием. Для предварительного удаления крупных или волокнистых загрязнений применяется процеживание стоков через решётки и сита. Для выделения высокодисперсных минеральных примесей и лёгких органических взвесей применяют отстойники и нефтеловушки (маслоловушки). Очистку от металлической пыли можно производить с помощью магнитной коагуляции. Растворённые в воде газы и летучие органические вещества (лёгкие бензины, низкомолекулярные эфиры и т. п.) удаляют из сточной воды путём её аэрирования, то есть десорбцией или отдувкой. Предпочтение должно отдаваться бессточным схемам очистки сточных вод с целью максимального использования водооборотных систем и отходов производства для одних и тех же технологических процессов.

Выбор метода очистки сточных вод определяется в первую очередь по результатам их исследования после отбора проб. В первую очередь определяют общие показатели загрязненности сточных вод (органолептические и физико-химические), затем - содержание примесей органического и неорганического происхождения, а также растворенных газов. В случае необходимости производят выделение и концентрирование веществ. При наличии в сточной воде коллоидных, мелко и грубодисперсных примесей исследуют их количество и свойства. Кроме того, определяют количество, влажность другие свойства осадка, образующегося после отделения (отстаиванием, фильтрованием, центрифугированием или другими методами) грубодисперсных примесей от сточной воды. В некоторых случаях исследуют характерные свойства осадков (например, слеживаемость, налипаемость и др.).

Из вышесказанного вытекает, что дипломный проект обладает экологической чистотой, и РТК механической обработки деталей типа втулка безопасен в эксплуатации.

Возможность акустического загрязнения окружающей среды. Многообразие источников шума и вибрации в машиностроении обуславливает наличие всех их разновидностей. Общий уровень звукового давления в РТК достигает 85 100 дБ. Сильная локальная вибрация вызывается неуравновешенностью вращающихся шпинделей и т.д. Источниками аэродинамических шумов и механических шумов и вибраций высоких уровней являются вентиляционные системы, насосы, компрессорные установки, суммарный уровень шумов которых (в основном высокочастотных) достигает 135 145 дБ. Тогда как допустимый уровень шума для территории жилой застройки 33 67 дБ.

Совокупность возникающих под действием шума нежелательных изменений в организме человека можно рассматривать как шумовую болезнь. Комплекс симптомов, характерный для воздействия вибрации, получил название вибрационной болезни.



5.4 Очистка и восстановление СОЖ

5.4.1 Требования к эксплуатационным свойствам масел

В любом машиностроительном производстве значительную часть всего используемого оборудования составляют механические устройства, предназначенные для передачи движения от задающих органов к исполнительным. Для создания более благоприятных условий работы различного рода механических передач, подшипниковых узлов, направляющих качения и скольжения осуществляют их обработку СОЖ. В роли СОЖ выступают разнообразные масла, как минеральные и синтетические, так и их смеси. СОЖ одновременно уменьшает трение между взаимодействующими поверхностями и охлаждает эти поверхности, а следовательно и продляет срок их службы. Также СОЖ применяются для охлаждения непосредственно зоны воздействия режущего инструмента и обрабатываемого изделия. Это продляет срок службы инструмента и предотвращает нежелательные преобразования в поверхностном слое материала обрабатываемого изделия в результате нагрева.

Масла применяемые для смазки трущихся поверхностей, должны удовлетворять требованиям технических условий, соответствующих ГОСТ. Независимо от назначения необходимо, чтобы качество масел в процессе работы изменялось в возможно меньшей степени.

При эксплуатации качество масла может изменяться вследствие его загрязнения посторонними примесями и главным образом в результате изменения состава и строения молекул масла. Эти изменения происходят в результате различных реакций и в первую очередь реакций окисления.

Окисление масел вызывает коррозию подшипников и зубчатых колес, засорение маслотоков, ухудшение теплоотводящих свойств масла. Для локализации вредного действия продуктов окисления к маслу добавляют присадки - растворяющие коллоидные продукты окисления, предупреждающие их отложение на деталях машин.

На старение масла влияют следующие факторы:

загрязнение механическими примесями, появляющимися в виде продуктов износа трущихся деталей и стружки, пылью из атмосферы, окалиной и др.;

воздействие высоких и низких температур, вызывающих разложение молекул, испарение и при высоких температурах частичное сгорание масла;

воздействие на масло кислорода воздуха и паров воды, попадание в масло воды из-за недостаточного уплотнения в узлах машин.

Вода, попадающая в масло, вызывает его эмульгирование, что, прежде всего, способствует более интенсивному пенообразованию и более быстрому окислению. Кроме того, если масло при прокачке через узел трения моментально превращается в пену, то узел трения может выйти из строя из-за недостатка смазки.

Масло (при работе или при хранении) неизбежно соприкасается с кислородом воздуха, и это является главной причиной, вызывающей изменение качества масла вследствие его окисления. Скорость процесса окисления и его характер зависят от химической природы масла, температуры, давления воздуха и от наличия веществ, способных ускорить или замедлить этот процесс, а также от общей продолжительности работы масла и способа его подвода к точкам смазки.

Из содержащихся в маслах углеводородов менее устойчивы против окисления парафиновые, затем нефтеновые и более устойчивы ароматические углеводороды. При окислении содержащихся в маслах смолистых веществ получаются нерастворимые в нем продукты - типа асфальтенов и карбонов.

Влияние температуры на окисление зависит от скорости этого процесса. При температуре до 20 - 30С и нормальном давлении процесс окисления идет медленно. С повышением температуры процесс окисления ускоряется, а начиная с 60С скорость окисления возрастает вдвое на каждые 10С.

Многие масла, соприкасаясь с горячими частями машин и деталей, нагреваются до относительно высоких температур. При температуре порядка 270 - 300С, наряду с бурно протекающим процессом окисления, происходит термическое разложение масла, при котором образуются легкие летучие и тяжелые продукты (кокс). Некоторые металлы при нагреве действуют как катализаторы на разложение масел, то есть они могут значительно понижать температуру расщепления углеводов. Особенно этим отличается медь, при температуре около 100С.

Окисление масла зависит и от величины поверхности соприкосновения масла с воздухом; чем больше поверхность контакта масла с воздухом и чем выше давление воздуха, тем более благоприятны условия для диффузии кислорода в объеме масла.

Основная причина старения масла - рост кислотности; показатель кислотности является основным критерием пригодности масла к дальнейшему использованию.

Результатами окисления масел является повышение удельного веса, вязкости, температуры вспышки, содержания механических примесей, зольности и коксуемости, органической кислотности, а также изменение цвета масла.

5.4.2 Очистка СОЖ в процессе эксплуатации и регенерация. Очистка масел

Для поддержания эксплуатационных свойств масел и повышения их стойкости в процессе эксплуатации необходимо регулярно отделять из масла воду и механические примеси маслоочистительными машинами (сепараторами).

Сепараторы масла выполняют как с приводом от электродвигателя, так и реактивного действия. Распределение слоев грязи, воды и масла в сепараторе показано на рис.№6.1.

Рис.№6.1. 1 - масло, 2 - вода, 3 - осадок механических примесей, 4 - барабан центрифуги

В централизованных системах жидкой смазки для очистки СОЖ от механических примесей и воды применяют сепараторы типов НСМ-2/II, СМ-1,5А и СЦ-3/II с приводом от электродвигателя.

Сепараторы этих типов и электродвигатели смонтированы на общей фундаментальной плите, а пусковую электроаппаратуру устанавливают отдельно.

Сепаратор типа НСМ-2/II (рис.№6.2) производительностью 500 л/ч очищает масло вязкости до 74 сст при температуре испытания на вязкость 50С.

Сепараторы масла типа СМ-1,5А и СЦ-3/II по конструкции аналогичны сепаратору НСМ-2/II. Техническая характеристика сепараторов приведена в табл.№6.4. Принципиальная схема установки сепаратора показана на рис.№6.3.

Таблица №6.4

Наименование показателей	Показатели по типам сепараторов
	НСМ-2/II	СМ-1,5А	СЦ-3/II
Производительность в л/ч	500	1500	3000
Число оборотов барабана в минуту	6745	6800	4490-4740
Время разгона барабана в мин	-	2,5	3
Мощность электродвигателя в квт	2,8	2,8	4,5
Число оборотов вала двигателя в минуту	1420	1420	1440
Количество тарелок в барабане	40	373	583
Давление нагнетания насоса в МПа	35	до 50	до5
Вес сепаратора в сборе в кг	211	350	389

Рис№6.2. На рис.№6.2 приняты следующие обозначения: 1 - плита; 2 - электродвигатель; 3 - ускоряющий редуктор; 4 - сдвоенный шестеренчатый насос; 5 - станина механизма сепаратора; 6 - сборник масла; 7 - барабан; 8, 11 - подшипник; 9 - вертикальный вал; 10 - червячное колесо; 12 - упорный подшипник; А - камера переполнения; Б - камера чистого масла; В - камера отходов воды.



Рис.№6.3Рис.№6.4 На рис.№6.3 приняты следующие обозначения: А - камера переполнения; Б - камера чистого масла; В - камера отходов воды; 1 - корпус сепаратора; 2 - бак для воды; 3 - бак для чистого масла; 4 - сетчатый фильтр; 5 - сдвоенный шестеренчатый насос; 6 - бак с очищаемым маслом; 7 - всасывающий клапан; 8 - электрический подогреватель; 9 - кран; 10 - термометр. На рис.№6.4 приняты следующие обозначения: 1 - корпус; 2 - комплект разделительных тарелок; 3 - гайка; 4, 7 - уплотнительное резиновое кольцо; 5 - крышка; 6 - гайка с левой резьбой; 8 - грязевая тарелка; 9 - тарелкодержатель; 10 - грязевая горловина; 11 - водяная горловина, 12 - регулирующее кольцо.

Барабан сепаратора (рис.№6.4) в котором происходит отделение воды и механических примесей, в зависимости от требований очистки может быть собран или для очистки масла от механических примесей (левая часть, обозначенная I) или для отделения воды (правая часть, обозначенная II). Сверху на комплект тарелок при сборке барабана для очистки масла от воды надевается водяная горловина 11, а при сборке барабана для очистки масла от механических примесей - грязевая тарелка 8.

При сборке барабана для очистки масла от воды в верхней части крышки 5 надевают регулирующее кольцо 12, внутренний диаметр которого подбирается в зависимости от удельного веса очищаемого масла.

При сборке барабана для очистки масла от механических примесей устанавливают грязевую горловину 10

При сборке сепаратора очищаемое масло из электроподогревателя 8 (см рис.№6.3) поступает в центральную часть барабана, то есть во внутренний канал тарелкодержателя, по которому идет до нужного конусного основания тарелкодержателя.

Из нижней конусной части тарелкодержателя масло под действием центробежных сил поступает в разделительные тарелки, где и происходит процесс отделения воды или механических примесей (в зависимости от того, как собран барабан сепаратора).

В связи с тем, что вода и механические примеси по своему удельному весу тяжелее масла, они под действием центробежных сил отбрасываются к внутренней стенке корпуса барабана, а масло, как более легкое, сосредотачивается в центральной части барабана.

При очистке масла от воды, отделившаяся вода вытесняется через кольцевой зазор между водяной горловиной и внутренним диаметром регулирующего кольца в камеру отходов воды сборника масла. Чистое масло вытесняется через водяную горловину, откуда насосом подается в бак чистого масла.

Механические примеси отлагаются на внутренней стенке корпуса барабана и удаляются при разборке барабана.

При незначительном содержании механических примесей допускается очищать масло методом отделения воды. При этом вода отделяется от масла до тех пор, пока механические примеси не перекроют своей массой кольцевой зазор между полем водяной горловины и внутренней стенкой корпуса барабана. Таким образом, при прекращении выделения воды через патрубок сепаратор необходимо остановить и удалить из него отложившуюся грязь.

5.4.3 Регенерация масел

Регенерация масла, то есть восстановление его физических и химических свойств, осуществляется следующими методами.

Физические методы заключаются в восстановлении отработавших масел отстоем, фильтрацией, центрифугированием и промывкой водой, а при загрязнении масел продуктами сгорания - отгоном.

Химические методы, применяемые исключительно для восстановления отработавших масел, заключаются в обработке масел серной кислотой и щелочью и в контактировании масел с отбеливающими землями, с жидким стеклом и силикагелем.

Физико-химические методы совмещают физическую и химическую обработку отработавших масел.

Отстой и фильтрацию применяют для отработавших масел, собранных с проточных систем смазки, работавших в нормальных условиях и не подвергавшихся значительным химическим изменениям.

Отстой, контактирование с отбеливающими землями и фильтрацию, а также обработку кислотой применяют для масел, собранных со смазочных систем механизмов и машин, работавших при повышенных температурах.

Отстой, обработку щелочью или кислотой, контактирование и фильтрацию применяют для восстановления масел, подвергавшихся глубоким химическим изменениям (например, для турбинных и трансформаторных масел).

Отстой, отгон горючего, контактирование и фильтрацию применяют для автотракторных масел, содержащих керосин, бензин или соляровое масло.

Для отстоя масла применяют резервуары цилиндрической формы с соотношением диаметра к высоте от 1,5 до 2.

Более быстрая и производительная очистка масла от механических примесей и воды осуществляется способом центрифугирования в маслоочистительных машинах (сепараторах).

Фильтрация обязательна при всех методах очистки СОЖ от механических примесей. Выбор фильтрующего материала зависти от характера этих примесей. Применяют фильтры грубой, нормальной, тонкой, и особо тонкой очистки. В фильтрах для регенерации отработавших масел применяют материалы для нормальной и тонкой очистки. В регенерационных установках наиболее распространены нутч-фильтры и фильтры-прессы. Перед фильтрацией рекомендуется подвергать масло отстою.

В зависимости от метода регенерации отработавшего масла применяют различные схемы регенерационных установок.

Регенерированные масла должны удовлетворять качественными показателям, установленными соответствующими ГОСТами на свежие масла с допусками по отдельным показателям, установленными соответствующими стандартами.



6. организационно-экономическая часть

6.1 Обоснование необходимости расчетов

В настоящее время наметились тенденции к увеличению номенклатуры выпускаемых изделий и сокращению размеров серий. В итоге около 80% производства носит мелкосерийный характер, в связи с этим необходимо обеспечить гибкость производства, что достигается применением технологического оборудования с ЧПУ.

Технологическое оборудование с ЧПУ объединяют в единые производственные комплексы с помощью транспортных и управляющих систем. Такие производственные комплексы называются гибкими производственными системами (ГПС).

Гибкая производственная система (по ГОСТ 26228-84) - совокупность или отдельная единица технологического оборудования и системы обеспечения его функционирования в автоматическом режиме, обладающая свойством автоматизированной переналадки при производстве изделий произвольной номенклатуры в установленных пределах значений их характеристик. ГПС по организационной структуре подразделяют на следующие уровни: гибкий производственный модуль - первый уровень; гибкая автоматизированная линия или гибкий автоматизированный участок - второй уровень; гибкий автоматизированный цех - третий уровень; гибкий автоматизированный завод - четвертый уровень. По степени автоматизации ГПС подразделяют на следующие ступени: гибкий производственный комплекс - первая ступень; гибкое автоматизированное производство - вторая ступень. Если не требуется указания уровня организационной структуры производства и ступени автоматизации, то применяют обобщенный термин “гибкая производственная система”.

Гибкий производственный модуль (ГПМ) - ГПС, состоящая из единицы технологического оборудования, оснащенная автоматизированным устройством программного управления и средствами автоматизации технологического процесса, автономно функционирующая, осуществляющая многократные циклы и имеющая возможность встраивания в систему более высокого уровня. Частным случаем ГПМ является роботизированный технологический комплекс (РТК). В общем случае в ГПМ входят накопители, приспособления-спутники (палеты), устройства загрузки-разгрузки, в том числе промышленные роботы (ПР), устройства замены оснастки, удаления отходов, автоматизированного контроля, включая диагностирование, переналадку и т. д.

Основными источниками экономической эффективности РТК являются: повышение производительности оборудования или повышение производительности труда при загрузке (разгрузке) деталей, оснастки, транспортировании деталей и выполнении основных технологических операций (сварки, сборки и т.д.); повышение ритмичности производства; повышение коэффициента сменности оборудования без увеличения численности рабочих; снижение процента брака; повышение стабильности качества; уменьшение размеров оборотных средств в незавершенном производстве; уменьшение времени на установку и снятие детали; увеличение норм обслуживания станков одним рабочим, снижение себестоимости при условно-постоянных расходах при росте объема производства; экономия производственной площади, снижение трудоемкости изготовления детали; экономия металла за счет улучшения качества заготовок; снижение капиталовложений за счет лучшего использования оборудования.

Применение ПР, кроме того, позволяет решить в народном хозяйстве ряд социальных задач: изменить характер труда и создать новые условия труда рабочего в промышленности, сократить травматизм и профессиональные заболевания, текучесть кадров; облегчить общую демографическую проблему нехватки рабочей силы в народном хозяйстве.

В данном дипломном проекте рассматривается два варианта организации РТК обработки детали "втулка" - базовый и проектируемый. Все показатели этих вариантов и значения полученные в ходе расчетов имеют индексы: 1 - для базового варианта и 2 - для проектируемого.

Проектируемый вариант включает в себя:

станок 1716ПФ3 с ЧПУ

станок 2Р135Ф2 - 1 с гидроагрегатом и электрошкафом;

напольный робот РБ232;

контейнер с заготовками;

контейнер с готовыми изделиями;

ложемент;

пульт оператора;

контроллер С300.

Базовый вариант РТК включает в себя:

станок 16К20Ф3Р132 с гидроагрегатами и электрошкафами;

станок CS400 - 1 с гидроагрегатом и электрошкафом;

робот М10П.62.01 с УЧПУ «Контур»;

тактовый стол СТ350;

пульт оператора.

Все остальные данные (штучное время, стоимость оборудование, сведения по зарплате и т.д.) приведены в тексте работы по мере возникновения в них необходимости.

6.2 Определение трудоемкости обработки деталей

Трудоёмкость продукции определяется для каждого изделия номенклатуры в отдельности:

(1.1)



где - количество операций при изготовлении изделий данного наименования;

- штучное время на обработку детали по каждой операции технологического процесса, мин.

.

Так как данные взяты из маршрутной карты предприятия, то необходимо пересчитать трудоёмкость изготовления детали по базовому варианту с корректировкой на коэффициент фактически достигнутого уровня выполнения норм:

(1.2)

где-коэффициент, учитывающий средний уровень фактически достигнутой переработки норм по данным базового предприятия. При отсутствии данных =1,2…1,4. Принимаем =1,3.

Так как программа производства включает в себя несколько наименований деталей, то трудоёмкость годовой программы определяется по формуле:

(1.3)

где-число наименований изделий в номенклатуре производства;

-приведённая программа запуска изделия каждого наименования, шт.

На основе имеющихся данных и проведённых расчётов составим сводную ведомость трудоёмкости работ по их видам, приведённую в таблице №1.

Таблица №1 Сводная ведомость трудоемкости

Виды работ по группам однотипного оборудования	Трудоемкость обработки данной детали Тшт., н-ч	Годовая (общая) приведенная программа запуска, шт. по проектируемому варианту	Трудоемкость годовой программы, н-ч
	Базовый вариант	Проектируемый вариант		Базовый вариант	Проектируемый вариант
Токарные Сверлильные Итого	0,15 0,06	0,11 0,04	1500 1500	225 90 315	165 60 225

6.3 Определение годового объема производства продукции

Годовой объём производства продукции, производимой на РТК:

(2.1)

где - годовой эффективный фонд времени работы оборудования при двухсменном режиме;

- коэффициент загрузки оборудования (для базового варианта - 0,65; для проектируемого - 0,85);

- время наладки оборудования на партию деталей (= 90 мин.; = 60 мин);

- величина партии запуска, шт.

Величина партии запуска деталей:

(2.2)

где- количество запусков в год.

Годовой объём продукции (по выражению 2.1):

Количество наименований деталей (изделий), обрабатываемых на РТК в течение года, определяется по формуле:

(2.3)

Таким образом, в течение года на РТК можно обработать до тринадцати наименований деталей.

6.4 Определение необходимого количества оборудования

Необходимое количество основного технологического оборудования, как в новом, так и в базовом варианте, рассчитывается исходя из годовой программы запуска деталей-представителей по новому варианту:

(3.1)

где - трудоёмкость годовой программы работ для каждого типа оборудования, н-ч,

(3.2)

- годовое время наладки каждого типа оборудования, н-ч, рассчитывается по формуле:

(3.3)

Рассчитаем количество оборудования для базового варианта.

Токарная обработка:

В связи с особенностями технологического процесса принимаем =3.

Вертикальная сверлильная обработка:

С учётом коэффициента загрузки оборудования принимаем =1.

Рассчитаем количество оборудования по проектируемому варианту.

Токарная обработка:

В связи с особенностями технологического процесса принимаем =3.

Вертикальная сверлильная обработка:

С учётом коэффициента загрузки оборудования принимаем =1.

В РТК входит также вспомогательное оборудование. Сводная ведомость оборудования по обоим вариантам, представлена в таблице №2.

Таблица №2

Наименование оборудования	Тип, марка станка	Принятое количество оборудования, ед.	Коэффициент занрузки оборудования, Кз	Оптовая или балансовая стоимость единицы оборудования, руб.	Общая стоимость оборудования с учетом Кз, руб.	Установленная мощность единицы оборудования, кВт	Общая мощность оборудования с учетом Кз, кВт	Норма амортизации, %
Базовый вариант
Основное оборудование
Токарный станок	16К20Ф3	3	0,65	76000	148200	11	21,45	15
Сверлильный станок	CS400	1	0,65	770000	500500	20,8	13,52
Итого по основному	4	0,65	998000	648700	53,8	34,97
Вспомогательное оборудование
Напольный робот	М10П.62.1	4	0,65	25000	65000	2,8	7,28	15
Тактовый стол	СТ350	1	0,65	7000	4550	1,2	0,78
Тара	-	4	-	400	1600	-	-
Итого по вспомогательному	10	0,65	108600	70590	13,2	8,58
Итого по базовому	14	0,65	1106600	719290	67	43,55
Проектируемый вариант
Основное оборудование
Токарный станок	1716ПФ3	3	0,95	85000	242250	18	51,3	15
Сверлильный станок	2Р135Ф2	1	0,85	32100	27285	3,7	3,145
Итого по основному	4		287100	269535	57,7	54,445
Вспомогательное оборудование
Напольный робот	РБ232	1	0,36	31000	11160	3,1	1,116	15
ЯПХ	-	1	-	150	150	-	-
Тара	-	2	-	400	800	-	-
Итого по вспомогательному	5		31950	12110	3,9	1,916
Итого по проектируемому	9		319050	281645	61,6	56,361

6.5 Определение численности работающих

Количество основных и вспомогательных рабочих =12 человек, из них 4 оператора, 4 наладчика и 4 дополнительных рабочих.

Количество операторов и наладчиков, обслуживающих РТК, рассчитывается исходя из объёма выполняемых ими функций в течение смены по формуле:

(4.1)

где-число смен работы оборудования в сутки, =2;

-принятое количество оборудования по новому варианту, =4;

-норма обслуживания оборудования одним оператором (наладчиком). Для наладчиков =5…10 (принимаем 5), для операторов, в соответствии с требованиями технологического процесса =4.

Количество операторов:

Количество наладчиков:

Значение зависит от особенностей организации РТК, типа производства, числа эксплуатируемых станков с ЧПУ и т. д. В укрупненных расчетах при работе РТК в две смены с коэффициентом загрузки 0,85 можно принимать =0,5 числа основных рабочих.

(4.2)

Общая численность работников, обслуживающих РТК.

(4.3)

где-потери времени на отпуск, болезни и т. д., (=10…15%)

Число высвобождаемых рабочих в результате внедрения проектируемого РТК - 5 человек.

6.6 Расчёт среднегодовой заработной платы работников

Расчёт среднегодовой заработной платы работников, обслуживающих РТК, производится укрупнёно, исходя из среднегодовой заработной платы той или другой категории работников (операторы, наладчики, ИТР, служащие и так далее) в зависимости от их численности и условий труда:

(5.1)

где-средняя часовая заработная плата (основная и дополнительная с начислениями для каждой категории работников);

-годовой эффективный фонд времени одного рабочего (для нормальных условий труда =1860 ч), ч.

6.7 Расчёт годовых приведённых затрат на содержание и эксплуатацию основных фондов

Годовые приведённые затраты на содержание и эксплуатацию основных фондов рассчитываются по формуле:

(6.1)

где-затраты на амортизацию основного и вспомогательного оборудования, руб.;

-затраты на амортизацию производственных и служебных помещений, руб.

Затраты на амортизацию оборудования:

(6.2)

где-общая стоимость основного и вспомогательного оборудования с учётом коэффициента его загрузки, руб. (табл.№2, стр.9);

-общая норма амортизационных отчислений, % (табл.№2, стр.9);

-нормативный коэффициент сравнительной экономической эффективности, =30%.

Затраты на амортизацию производственных и служебных помещений:

(6.3)

где-удельная площадь i-го типоразмера основного и вспомогательного оборудования, м²;

-коэффициент, учитывающий размер дополнительной площади;

-принятое количество оборудования, ед.;

-стоимость 1 м² площади здания, руб. (=1787 руб.);

-площадь служебно-бытовых помещений приходящихся на одного человека, м² (=7 м²);

-общая численность работников, чел.;

-стоимость 1 м² площади служебно-бытовых помещений, руб. (=1497 руб.);

-норма годовых амортизационных отчислений для производственных зданий, % (=5%);

В выражении 6.3 произведение (,,) характеризует площадь РТК, 93 м², =142,2 м².

6.8 Расчёт годовых затрат на эксплуатацию оборудования

Среднегодовые эксплуатационные затраты на единицу основного оборудования:

(7.1)

где-затраты на ремонт оборудования (исключая капитальный), осмотры и межремонтное обслуживание, руб.;

-затраты на электроэнергию, руб.;

-затраты на вспомогательные материалы, руб.

Затраты на ремонт оборудования:

(7.2)

где и -нормативы годовых затрат на ремонт и техническое обслуживание оборудования i-го типоразмера (основного и вспомогательного) на единицу ремонтной сложности его механической и электрической частей, руб.;

и -ремонтосложность механической и электрической частей оборудования i-го типоразмера;

-средняя длительность ремонтного цикла, =8 лет.

Данные по базовому варианту:

Станок 16К20Ф3: =374 руб., =110 руб., =14, =2,6.

Станок CS400: =392 руб., =119 руб., =53, =3,7.

Робот М10П.62.1: =325 руб., =130 руб., =12,6, =14,2.

Тактовый стол СТ350: =80 руб., =20 руб., =2,6, =2,6.

Данные по проектируемому варианту:

Станок 1716ПФ3: =374 руб., =110 руб., =14, =2,6.

Станок2Р135Ф2-1: =323 руб., =95 руб., =14, =1,3.

Робот РБ232: =600 руб., =240 руб., =15, =18.

Затраты на силовую электроэнергию:

(7.3)

где-суммарная установленная мощность электродвигателей оборудования (основного и вспомогательного), кВт;

-коэффициент загрузки электродвигателей по времени, =0,5…0,85. Принимаем =0,7;

-коэффициент загрузки электродвигателей оборудования по мощности, =0,7…0,8. Принимаем =0,75;

-коэффициент одновременности работы электродвигателей оборудования, =0,8…1,0. Принимаем =0,9;

-коэффициент, учитывающий потери электроэнергии в сети завода, =1,04…1,08. Принимаем =1,06;

-тариф платы за электроэнергию (=0,6 руб/кВт.);

-средний коэффициент загрузки оборудования (0,6…0,7). =0,65, =0,82;

-коэффициент полезного действия электродвигателей, =0,9…0,95. Принимаем =0,95.

Затраты на вспомогательные материалы:

(8.4)

где-годовая норма расхода вспомогательных материалов на единицу оборудования, =118 руб.

Затраты на другие виды потребляемой энергии при переходе от базового варианта к новому, условно не меняются.

6.9 Расчёт годовых затрат на переналадку оборудования

Единовременные затраты на переналадку оборудования в связи с переходом на изготовление изделий другой номенклатуры рассчитываются по формуле:

(8.1)

где-средняя трудоемкость одной переналадки всего комплекса оборудования при переходе к изготовлению другого изделия, ч.;

-средняя часовая заработная плата наладчика, руб.

6.10 Расчёт годовых приведённых затрат на техническую подготовку производства

Годовые приведённые затраты на техническую подготовку производства определяются только по проектируемому варианту:

(9.1)

где-затраты на разработку технологического процесса, руб.;

-годовые приведённые затраты на технологическую оснастку, руб.;

-затраты на управляющую программу, руб.

Затраты на разработку техпроцесса:

(9.2)

где-средняя трудоёмкость разработки техпроцесса изготовления детали, ч.;

-средняя часовая заработная плата технолога, руб.

Годовые приведённые затраты на технологическую оснастку:

(9.3)

где-затраты на приспособления, руб.;

-затраты на рабочий инструмент, руб.;

-затраты на околороботную оснастку, руб.

Затраты на приспособления принимаем равными нулю как в базовом так и проектируемом варианте, так как особенности технологического процесса и конструкций станков в обоих случаях позволяет не применять специальные зажимные, контрольные и т. п. устройства.

Укрупнёно затраты на инструмент могут быть взяты в размере 2% стоимости основного оборудования.

Затраты на околороботную оснастку определяются аналогично затратам на инструмент (т. е. 2% от стоимости роботов, тактовых столов):

Затраты на управляющую программу:

(9.4)

где-затраты на подготовку технической информации, руб.;

-затраты на математическую обработку технологической информации, руб.;

-затраты на запись и контроль программ, руб.;

-стоимость программоносителя, руб.

Затраты на подготовку технической информации:

(9.5)

где-суммарная годовая трудоёмкость технологической подготовки производства и отладки программы.

Затраты на математическую обработку технологической информации:

(9.6)

где-часовая заработная плата математика-расчетчика программы (=8420 руб.);

-суммарная годовая трудоёмкость математической обработки технологических программ (=35 ч.).

Затраты на запись и контроль программ:

(9.7)

где-стоимость одного часа эксплуатации аппарата для записи и контроля программы, =2 руб.;

-годовая трудоёмкость записи и контроля программы, =10 ч.;

-коэффициент, учитывающий необходимость корректировки программы из-за сбоя аппаратуры, =1,1

Затраты на программоноситель:

(9.8)

где-стоимость одного метра программоносителя, руб.;

-скорость протягивания программоносителя, м/ч;

-годовая трудоёмкость записи программ, ч.

Для обоих вариантов:

Для обоих вариантов:



6.11 Определение годовых приведённых затрат по вариантам

Годовые приведённые затраты определяются как:

(10.1)

6.12 Определение годового экономического эффекта от снижения затрат по проектируемому варианту

Годовой экономический эффект от применения РТК:

(11.1)

Чистая ожидаемая прибыль от снижения себестоимости детали:

(11.2)

где-коэффициент налогообложения прибыли, =35%.

Расчётный срок окупаемости капиталовложений:



6.13 Определение величины снижения трудоемкости

Снижение трудоёмкости изготовления типовой детали:

(12.1)

Каких либо других существенных показателей эффективности внедрения РТК нет, так как и в базовом и в проектном варианте рассматриваются производственные комплексы одного типа.

Таблица ПП по управлению: Таблица ПП по нагрузке:

t	Z(t)	t	Z(t)
0,0000e+00 6,2500e-03 1,2500e-02 1,8750e-02 2,5000e-02 3,1250e-02 3,7500e-02 4,3750e-02 5,0000e-02 5,6250e-02 6,2500e-02 6,8750e-02 7,5000e-02 8,1250e-02 8,7500e-02 9,3750e-02 1,0000e-01 1,0625e-01 1,1250e-01 1,1875e-01 1,2500e-01 1,3125e-01 1,3750e-01 1,4375e-01 1,5000e-01	-9,5191e-11 1,9930e-01 7,1673e-01 1,0366e+00 1,0728e+00 1,0155e+00 9,8623e-01 9,9024e-01 9,9962e-01 1,0024e+00 1,0010e+00 9,9980e-01 9,9965e-01 9,9991e-01 1,0001e+00 1,0000e+00 1,0000e+00 9,9999e-01 1,0000e+00 1,0000e+00 1,0000e+00 1,0000e+00 1,0000e+00 1,0000e+00 1,0000e+00	0,0000e+00 2,0833e-02 4,1667e-02 6,2500e-02 8,3333e-02 1,0417e-01 1,2500e-01 1,4583e-01 1,6667e-01 1,8750e-01 2,0833e-01 2,2917e-01 2,5000e-01 2,7083e-01 2,9167e-01 3,1250e-01 3,3333e-01 3,5417e-01 3,7500e-01 3,9583e-01 4,1667e-01 4,3750e-01 4,5833e-01 4,7917e-01 5,0000e-01	9,7277e-18 -2,0362e-08 -1,8392e-08 -1,8542e-08 -1,8502e-08 -1,8466e-08 -1,8432e-08 -1,8397e-08 -1,8363e-08 -1,8329e-08 -1,8294e-08 -1,8260e-08 -1,8226e-08 -1,8192e-08 -1,8158e-08 -1,8124e-08 -1,8090e-08 -1,8057e-08 -1,8023e-08 -1,7989e-08 -1,7956e-08 -1,7922e-08 -1,7889e-08 -1,7855e-08 -1,7822e-08



ПЕРЕЧЕНЬ ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

Справочник технолога-машиностроителя. В 2-х томах. Изд. 3-е переработ. Том 1. Под ред. канд. техн. наук А. Г. Косиловой и Р. К. Мещеряковой. М., «Машиностроение», 1972. 694 с.

Справочник технолога-машиностроителя. В 2-х томах. Изд. 3-е переработ. Том 2. Под ред. канд. техн. наук А. Г. Косиловой и Р. К. Мещеряковой. М., «Машиностроение», 1972. 568 с.

Справочник технолога-машиностроителя. В 2-х т. Т. 1/ Под ред. А. Г. Косиловой и Р. К. Мещерякова. - 4-е изд., перераб. и доп. - М.: Машиностроение, 1985. 659 с., ил.

Справочник технолога-машиностроителя. В 2-х т. Т. 2/ Под ред. А. Г. Косиловой и Р. К. Мещерякова. - 4-е изд., перераб. и доп. - М.: Машиностроение, 1985. 496 с., ил.

Общемашиностроительные нормативы режимов резания: Справочник: В 2-х т.: Т. 1/ А. Д. Локтев, И. Ф. Гущин, В. А. Батуев и др. - М.: Машиностроение, 1991. - 640 с.: ил.

Общемашиностроительные нормативы режимов резания: Справочник: В 2-х т.: Т. 2/ А. Д. Локтев, И. Ф. Гущин, В. А. Батуев и др. - М.: Машиностроение, 1991. - 304 с.: ил.

Краткий справочник металлиста. Под ред. проф. А. Н. Малова. М.: Машиностроение, 1965. - 1144 с.: ил.

Нефедов Н. А. Дипломное проектирование в машиностроительных техникумах: Учеб. пособие для техникумов. 2-е изд., перераб. и доп. - М. Высш. шк., 1986. - 239с., ил.

Горбацевич А. Ф., Шкред В. А. Курсовое проектирование по технологии машиностроения: [Учеб. пособие для машиностроительных техникумов]. - 4-е изд., перераб. и доп. - Мн.: Выш, школа, 1983. - 256с., ил.

Тимофеев В.Б. Расчет системы следящего привода постоянного тока: Метод. пособие по курсовому и дипломному проектированию. Тольятти, ТолПИ, 1993.

М.Г. Чиликин, В.И. Ключев, А.С. Сандлер. Теория автоматизированного электропривода. - М.: Энергия, 1979.

Белянин П. Н. Промышленные роботы и их применение: Робототехника для машиностроения. 2-е изд., перераб. И доп. - М.: Машиностроение, 1983. - 311 с., ил.

Белянин П. Н. Робототехнические системы для машиностроения. - М.: Машиностроение,1986. - 256 с., ил. (Автоматические манипуляторы и робототехнические системы).

Гибкие производственные системы: Учеб. пособие для машиностроительных техникумов/П. Н. Белянин, М. Ф. Идзон, А. С. Жогин. - М.: Машиностроение, 1988. - 256 с., ил.

Козырев Ю.Г. Промышленные роботы: Справочник. - М.: Машиностроение, 1983. - 376 с., ил.

Металлорежущие станки: Каталог. - М.: Типография НИИМАШ, 1978.

Роботизированные технологические комплексы и гибкие производственные системы в машиностроении: Альбом схем и чертежей: Учеб. пособие для вузов/Ю. М. Соломенцев, К. П. Жуков, Ю. А. Павлов и др.; Под общ. ред. Ю. М. Соломенцева. - М.: Машиностроение, 1989. - 192 с., ил.

Современные промышленные роботы: Каталог/Под ред. Ю. Г. Козырева, Я. А. Шифрина. - М.: Машиностроение, 1984. -152 с., ил. (Автоматические манипуляторы и робототехнические системы).

Справочник технолога-машиностроителя. В 2-х т. Т.1/Под ред. А. Г. Косиловой и Р. К. Мещерякова. - 4-е изд., перераб. И доп. - М.: Машиностроение,1985. - 656 с., ил.

Размещено на Allbest.ru

...