Электронный измеритель амплитуды УЗ-вибраций

Разработка электронного измерителя амплитуды УЗ-вибраций. Анализ методов и устройств для измерения УЗ-колебаний. Выбор функциональных элементов, материалов и деталей, расчет компоновочных характеристик. Технико-экономическое обоснование прибора.

Рубрика Программирование, компьютеры и кибернетика
Вид дипломная работа
Язык русский
Дата добавления 24.06.2010
Размер файла 109,0 K

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

2) технологическая себестоимость изделия:

Стмзино (руб), (6.2)

где См - расходы на сырье и материалы;

Сз - основная заработная плата производственных рабочих с начислениями;

Син - расходы на инструмент;

Со - расходы на содержание и эксплуатацию оборудования;

3) уровень технологичности конструкции по трудоемкости изготовления:

Ку.т.=Tu/Tбм (6.3)

где Тбм - базовая трудоемкость изготовления изделия;

4) уровень технологичности конструкций по себестоимости:

Кустбм (6.4)

где Сбм - базовая себестоимость изделия.

К дополнительны показателям относятся:

1)коэффициент унификации изделия:

Ку=(Еуу)/Е+Д (6.5)

где Еуу - количество унифицированных (стандартизированных) сборочных единиц и деталей в изделии;

2) коэффициент применения типовых технологических процессов:

3) коэффициент автоматизации и механизации технологических процессов изготовления изделия:

Кмпмпм, (6.7)

где Тмп - трудоемкость операций, выполненных с помощью средств автоматизации и механизации.

Номенклатура показателей технологичности сборочных единиц и блоков РЭА условно разбиты на четыре класса:

1) радиотехнические

2) электронные

3) электромеханические

4) коммутационные

Для каждого класса установлены свои показатели технологичности в количестве не более семи, их ранжированная последовательность по значимости, коэффициенты веса li, показывающие влияние частных показателей на комплексный. Расчет комплексного показателя технологичности конструкции производится по формуле:

К=(Kili)/li ` ` (6.8)

Нормативные значения комплексных показателей технологичности конструкций блока РЭА устанавливаются в зависимости от стадии разработки рабочей документации ( таблица 6.1)

Таблица 5.1.Нормативы комплексных показателей

Наименование класса блоков

Стадии разработки конструкторской документации

Образец

Серия

Производство

РТ

0.4-0.6

0.75-0.80

0.80-0.85

ЭЛЕКТР.

0.4-0.7

0.45-0.75

0.50-0.80

ЭЛ-МЕХ.

0.3-0.5

0.40-0.55

0.45-0.60

КОММУТ

0.35-0.55

0.50-0.70

0.55-0.75

К радиотехническим блокам относятся приемно-усилительные блоки, источники питания, генераторы сигналов, телевизионные блоки и т. п.

Коэффициент механизации и автоматизации подготовки ЭРЭ к монтажу Кмп эрэ определяется по формуле:

Кмп эрэмп эрээрэ, (6.9)

где Нмп эрэ - количество ЭРЭ в штуках, подготовка которых осуществляется механизированным способом. В число указанных включаются ЭРЭ, не требующие специальной подготовки к монтажу (разъемы, реле, патроны и т.п.),

Нэрэ - общее количество ЭРЭ в штуках. К ЭРЭ относятся - транзисторы, диоды, конденсаторы, резисторы, разъемы, дроссели, катушки индуктивности, трансформаторы и т.п.

Коэффициент автоматизации и механизации высчитывается по формуле:

Камамм, (6.10)

где Нам. - количество монтажных соединений, которые осуществляются механизированным или автоматизированным способом. Для блоков на печатных платах механизация относится к установке элементов и последующей пайке,

Нм - общее количество монтажных соединений. Для ЭРЭ, микросхем, разъемов, реле, и т.п. определяется по количеству выводов.

Коэффициент сложности сборки определяется по формуле:

Кссб=1-Ет.спт (6.11)

где Ет.сп - количество типоразмеров сборочных единиц, входящих в изделие и требующих регулировки и подгонки в процессе сборки;

Ет - общее количество типоразмеров сборочных единиц.

Коэффициент механизации и автоматизации операций контроля и настройки электрических параметров определяется по формуле:

Кмкнмкнкн, (6.12)

где Нмкн - количество операций контроля и настройки которые осуществляются механизированным и или автоматизированным способом, например, с помощью полуавтоматических стендов, автоматов контроля и т.д.

- общее количество операций контроля и настройки. Для блоков на ПП обязательна операция визуального контроля качества сборки и соединений, проверка блока на функционирование. При наличии регулировочных и настраиваемых элементов количество операций настройки увеличивается.

Коэффициент прогрессивности формообразования деталей считается по формуле:

Кфпр/Д (6.13)

где Дпр - количество деталей в штуках, которые получены прогрессивными методами формообразования (штамповкой, прессованием, литьем, пайкой, сваркой и т.п.);

Д- общее количество деталей в изделии в штуках.

Коэффициент повторяемости ЭРЭ определяется по формуле:

Кпов эрэ=1-Нт эрээрэ, (6.14)

где Нт эрэ - количество типоразмеров ЭРЭ в изделии, определяемые габаритными размерами ЭРЭ.

Коэффициент точности обработки определяется по формуле:

Ктк=1-Дтк/Д, (6.15)

где Дтк - количество деталей, имеющих размеры с допусками по квалитету и ниже в штуках. Для монтажных и переходных отверстий в печатных платах допуск задается по квалитетам.

К электронным блокам относятся логические и аналоговые блоки оперативной памяти, блоки автоматизированных систем управления и электронно-вычислительной техники. Разрабатываемый блок является электронным. Состав показателей технологичности для электронных блоков приведен в таблице 5.2.

Таблица 5.2 - Показатели технологичности для электронных блоков

Порядковый номер

Показатели технологичности

Обозначение показателя

li

1

2

3

4

1

Коэффициент использования микросхем и МСБ в блоке

Кисп.мс

1.000

2

Коэффициент автоматизации и механизации монтажа

Ка.м.

1.000

3

Коэффициент механизации подготовки ЭРЭ

Км.п.эрэ

0.750

4

Коэффициент механизации контроля и настройки

Км.к.н.

0.500

5

Коэффициент повторяемости ЭРЭ

Кпов.эрэ

0.310

6

Коэффициент применяемости ЭРЭ

Кп.эрэ

0.187

7

Коэффициент прогрессивности формообразования деталей

Кф

0.110

Коэффициент использования микросхем и микросборок в изделии определяется но формуле:

Кисп мсмс/(Нмсэрэ), (6.16)

где Нмс - общее число микросхем и МСБ в изделии в штуках.

Коэффициент применяемости ЭРЭ определяется по формуле:

Кпр эрэ=1-Нт ор эрэт эрэ (6.17)

где Нт ор эрэ - количество размеров оригинальных ЭРЭ в изделии. К оригинальным относятся ЭРЭ, разрабатываемые и изготавливаемые впервые как предприятием-разработчиком, так и в порядке кооперирования с другими предприятиями по техническим условиям предприятия.

Расчет технологичности электронного измерителя УЗ-вибраций был проведен на ЭВМ с помощью программы “Конструктор”. Результаты расчета технологичности разрабатываемого блока приведены в приложениях.

В результате расчета полученный комплексный показатель технологочности конструкции равен 0.652. Это говорит о том, что технологичность разработанного прибора удовлетворяет требованиям технического задания, так как в нем требовалось добиться комплексного коэффициента технологичности 0.65 .

Проведение измерений прибором

Настоящая инструкция предназначена для проведения измерений амплитуды УЗ-вибраций инструмента прибором ЭИВ-1.

При проведении измерений используются следующие виды оборудования, приспособлений и инструмента:

1. Измеритель вибраций цифровой ЭИВ-1

2. Пьезодатчик выносной

3. Рабочий УЗ-инструмент

4. Отвертка монтажная ГОСТ 17199-71

Подготовка рабочего места для работы с прибором, включает в себя:

- размещение на рабочем столе прибора и рабочего инструмента,

- установку прибора на неподвижное основание вблизи рабочего инструмента УЗ технологической установки,

- соединение проводом минимально возможной длины корпус датчика с корпусом волновода,

- присоединение провода от датчика к разъему на передней панели прибора.

После проведения данных операций необходимо включить прибор.

Для подготовки прибора к работе надо включить включатель питания в положение “ВКЛ”, переключатель пределов в положение . На индикаторе должно высветится 000

Для проведения измерений надо включить рабочий инструмент и с усилием 1-2 Н прижать датчик к поверхности УЗ-инструмента, после чего снять показания амплитуды УЗ-вибраций с индикатора. Если в старшем разряде индикатора индицируется 1, необходимо переключить переключатель пределов в положение

Датчик вибраций включает металлический волновод, жестко соединенный с ручкой из изоляционного материала. Во внутренней полости ручки на расстоянии, равном j/4 от не рабочего торца волновода (j - средняя длинна УЗ-колебаний в материале волновода для исследуемых частот), жестко, например методом пайки, закреплена упорная пластина, а между ней и демпфером из материала с низкой акустической добротностью расположен пьезоэлектрический преобразователь, изготовленный из пьезокерамики ЦТС-21 в форме кольца диаметром 10-20 мм.

Электрическое напряжение с обкладок пьезоэлемента снимается с помощью латунных контактов и по высокочастотному кабелю передается на измеритель. Рабочий конец датчика оканчивается иглой, изготовленной из высокопрочной инструментальной стали, и припаянной к торцу волновода припоем ПСр45. Снаружи внутренний объем ручки, где размещен пьезоэлектрический преобразователь, защищен прокладкой из термостойкокой резины.

Возможные неисправности и методы их устранения.

Таблица 7.1 - Возможные неисправности и методы их устранения

Возможные неисправности

Вероятная причина

Метод устранения

1. При включении прибора не светится индикатор.

Нет гальванического элемента питания.

Выработан ресурс гальванического элемента питания.

Проверить наличие гальванического элемента питания.

Заменить гальванический элемент питания.

2. Отсутствуют показания прибора.

Обрыв в кабеле соединения прибора с датчиком

Заменить кабель

Указания по проверке.

При проведении поверки использовать следующие средства: - микроскоп металлографический ММР - 2Р с увеличением не менее 200 - 250 x или аналогичного типа; - объект - микрометр 0.01 мм ГОСТ 7513 - 55.

При проведении поверки должны соблюдаться следующие нормальные условия:

- температура окружающего воздуха от 15 до 30С;

- положение прибора вертикальное 2 градуса;

- влажность 30 - 80 %;

- напряженность электромагнитного поля более 50 В/м в диапазоне частот 20-66 КГц.

Проведение поверки.

Поверку виброметра производить оптическим методом с помощью металлографического микроскопа ММР - 2Р. При увеличении 200 - 250 раз определить цену деления окулярной шкалы микроскопа, установив на предметный столик объект - микрометр 0.01 мм ГОСТ 7513 - 55.

Установить вблизи столика УЗ инструмент, навести резкость на границу рабочего торца, включить УЗ - генератор.

Изменяя мощность на выходе генератора установить амплитуду колебаний 5 мкм. При тех же условиях произвести измерения колебаний виброметром и, потенциометром, выведенным под шлиц установить показания прибора 0,5 мкм.

Поверка прибора производится не реже 1 раза в 6 мес.

Результаты поверки прибора должны быть оформлены протоколом или актом.

8 ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ

Рассматриваемый в данном дипломном проекте электронный измеритель вибраций можно отнести к классу выше среднего по своим техническим характеристикам. Если взять за основу зарубежные образцы такого же класса, то это устройство может составить хорошую конкуренцию аналогичным приборам.

Расчет стоимостной оценки результата. Прогноз объема продаж и расчетного периода

Возможный объем продаж прогнозируется исходя из объема потенциальных потребителей, возможностей развертывания производства, наличия производственной базы и т.д. Особенностью применения настоящего устройства является то, что они приобретаются для контроля УЗ колебаний на предприятиях, т.е. он является обязательным устройствами для облегчения работы обслуживающего персонала. Вероятно, наиболее трезвый взгляд на эту проблему даст объем продаж в районе 100 шт/год. Этой цифры будем придерживаться в дальнейших расчетах.

Расчетный период подразумевает время, в течении которого капиталовложения оказывают воздействие на производственный процесс. Для предприятия производителя расчетный период - срок производства новой техники.

Очевидно, что увеличение сроков производства влечет за собой увеличение прибыли, поскольку затраты на освоение новой продукции многократно себя окупают. Этот факт, вроде бы верный, может таить в себе заблуждение. На самом деле, если товар выпускается в течении длительного времени, он теряет свою новизну и перестает привлекать покупателей. Это в большей степени относится к изделиям электронной техники, чем к каким либо другим. Поэтому, реальный срок производства не может быть более 2-3 лет. В качестве расчетного периода возьмем число 3.

Определение себестоимости продажи и рыночной цены

Себестоимость продукции - это выраженная в денежном отношении сумма затрат на производство и реализацию продукции. Для расчета себестоимости изделия используется классификация затрат по статьям калькуляции.

Открывает список статей калькуляции статья "Материалы". В нее входят затраты на основные и вспомогательные материалы за вычетом стоимости возвратных отходов. Расчет расходов на материалы ведется по следующим формулам:

М = Мо + Мв, (8.1)

Мо = Ном*Цом*Ктз - Нот*Цот; (8.2)

Мв = Нвм*Цвм*Ктз, (8.3)

где Мо - затраты на основные материалы, руб./шт.;

Мв - затраты на вспомогательные материалы, руб./шт;

Ном, Нот - черновая норма расхода и норма отходов основных материалов в изделии, кг;

Цом, Цот - оптовая цена основных материалов и отходов из этих материалов, руб./кг;

Ктз - коэффициент, учитывающий транспортно-заготовительные расходы по доставке.

Конструкция устройства предусматривает использование следующих основных материалов, приведенных в табл.8.1. Смета затрат на дополнительные материалы приведена в табл.8.2. Подставляя в (8.1) суммарные значения Мо и Мв получим

М = Мо + Мв = 254575+151960= 406535 руб.

Таблица 8.1 - Расчет затрат на основные материалы

Материал

Ном,

Цом,

Ед.изм

Ктз

Нот,

Цот,

ед.изм

Мо,

руб.

Стеклотекстолит СФ2-35-1.5

Припой ПОС-61

Эмаль ЭП-525

Медь (отходы)

2.5дм2

30 г

10 г

-

25000

6000

160

-

1.03

1.03

1.04

-

0.1

-

-

30 г

6000

-

-

20

63775

183600

31200

-24000

Итого: 254575

Таблица 8.2 - Расчет затрат на дополнительные материалы

Материал

Нвм,

мл

Цвм,

руб./мл

Ктз

Мв,

Руб.

Флюс канифольно - спиртовой

Спирт этиловый

20

80

5000

600

1.03

1.02

103000

48960

Итого:

151960

Стоимость комплектующих изделий и полуфабрикатов определяется по следующей формуле:

Мк = Ктз* Ni* Цi, (8.4)

где Ктз - коэффициент, учитывающий транспортно - заготовительные расходы на доставку;

Ni - количество i-ых полуфабрикатов и комплектующих;

Цi - оптовая цена i-го комплектующего элемента.

К покупным полуфабрикатам устройства относятся электрорадиоэлементы, интегральные микросхемы, разъем, обеспечивающие функционирование их электрической схемы. Для упрощения расчетов коэффициент транспортно-заготовительных расходов для всех комплектующих элементов принимаем равным Ктз = 1.02. Тогда, расходы на покупные полуфабрикаты и комплектующие изделия распределятся следующим образом (табл.8.4).

Основная зарплата основных производственных рабочих рассчитывается по формуле:

З = Кпр Тсi ti (8.5)

где Тсi - часовая тарифная ставка, руб./ч;

ti - норма времени по i-ой операции;

Кпр - коэффициент премий.

З = 830500 руб

Таблица 8.3 - Расчет Тсi и ti

Рабочий

ЗПм,руб

Тсi

Ti

Сборщик 1

12000000

69324

0.25

Сборщик 2

15000000

86655

0.3

Таблица 8.5 содержит краткий перечень операций, используемых при изготовлении электронного измерителя вибраций с указанием часовой тарифной ставки и нормы времени. Коэффициент премий взят равный 1.1.

При расчете основной зарплаты нормы времени выбирались с ориентацией на высокотехнологичное автоматизированное и полуавтоматизированное оборудование.

Дополнительная зарплата основных производственных рабочих:

Зд = З * Нд / 100%, (8.6)

где Нд - процент дополнительной заработной платы.

Если принять значение Нд равным 20%, то дополнительная зарплата будет равна:

Зд = 102946*0.2 = 20589 руб.

Таблица 8.4 - Расчет затрат на покупные полуфабрикаты и комплектующие изделия

Наименование

Цена за 1 Цi, руб.

Количество Ni, руб.

Цена всех, руб.

Элементы крепления:

Шуруп

Корпус (в сборе)

Элементы коммутации:

Разъем

Аналоговые микросхемы:

КР 572 ПВ5

К 544 УД2

Индикатор жидкокристаллический ИЖЦ - 3

Резисторы:

МЛТ-0.125

СП3-19

Конденсаторы:

КД-1-Н70

Переключатель

Диоды:

КД 522Б

Транзисторы

КТ 315Б

КП 103Е

Соединитель высокочастотный

Батарея “КОРУНД”

2000

160000

35000

250000

40000

300000

2000

10000

5000

20000

5000

3000

10000

40000

90000

3

1

1

1

1

1

14

4

8

2

2

1

1

1

1

6000

160000

35000

250000

40000

300000

28000

40000

40000

40000

10000

3000

10000

40000

90000

Итого: 1102000

Итого (с учетом Ктз): 1124040

Для остальных категорий работников установлена заработная плата в размере

Зпк = (Зо + Зд)*Кзп, (8.7)

где Кзп - коэффициент, учитывающий зарплату остальных категорий ППП.

Подставив в (8.7) Кзп = 2.0, получим

Зпк = (830500+166100)*2= 1993200 руб.

Отчисления в фонд социальной защиты будут определяться следующим выражением:

Зфс = (Зо + Зд + Зпк)*Нфс /100 %, (8.8)

где Нфс - процент отчислений в фонд социальной защиты

(Нфс = 36 %).

Поэтому, Зфс = (830500+166100+1993200)*0.36=

= 1046430 руб.

Износ инструментов и приспособлений также потребует материальных затрат. Эти затраты можно приблизительно оценить по следующей формуле:

Риз = Зо*Низ /100 %, (8.9)

где Низ - процент расходов по износу инструмента.

Низ = [Sиз / (Зоi*Ni)] * 100 %,

где Sиз - смета расходов по износу инструмента и приспособлений;

Зоi - основная зарплата производственных рабочих по i-му изделию;

Ni - количество i-ых изделий, изготовленных в соответствующем плановом периоде.

Таблица 8.5 - Расчет основной заработной платы основных производственных рабочих

Наименование операции

Тсi, руб./ч

ti, ч

Зо,

Руб.

Подготовка заготовки платы

Сверление отверстий

Нанесение и селективное травление маски

Получение проводящего рисунка

Металлизация отверстий

Нанесение защитной маски эмали

Установка компонентов

Пайка волной припоя

Сборка

Контроль

Маркировка

Упаковка

Итого:

Итого (с учетом Кпр):

9000000

1100000

1000000

900000

900000

900000

900000 1000000

900000

900000

900000

800000

0.030

0.100

0.050

0.030

0.100

0.020

0.300

0.020

0.050

0.050

0.050

0.010

27000

110000

50000

27000

90000

18000

270000

20000

45000

45000

45000

8000

755000

830500

К сожалению, сказать сколько выпускается тех или иных изделий и какая зарплата выплачивается основным рабочим не имея конкретных сведений о производителе невозможно. Поэтому, будем руководствоваться значением Низ = 10 %. Тогда,

Риз = 830500*0.1= 83050 руб.

Расходы по содержанию и эксплуатации оборудования вычисляются аналогично расходам на износ специнструмента:

Рсэ = Зо *Нсэ /100 %, (8.10)

где Нсэ - процент расходов по эксплуатации оборудования.

Подставляя в (11) Нсэ = 50 %, получим:

Рсэ = 830500*0.5= 415250 руб.

Отчисления на ликвидацию последствий аварии ЧАЭС вычисляются по следующей формуле:

Очаэс=(Зо + Зд + Зпк) * Нчаэс/100% , (8.11)

где Нчаэс= 4%

Очаэс= (830500+166100+1993200)*0,1= 298980 руб.

Отчисления на детские дошкольные учреждения вычисляются по следующей формуле:

Одду=(Зо + Зд + Зпк) * Ндду/100% , (8.12)

где Ндду= 5%

Одду= (830500+166100+1993200)*0,05= 149490 руб.

Cебестоимость устройства, определяется выражением:

С = М + Мк + Зо + Зд + Зпк + Зфс + Очаэс + Одду, (8.13)

составит таким образом

С=406555+1102000+830500+166100+1993200+1046430+298980+ +149490= 5993255 руб.

Коственные расходы вычисляются по формуле:

Ркост = Зо*Нкост/100%, (8.14)

где Нкост=100%,

Ркост = 830500*1 = 830500 руб.

Полная себестоимость изделия будет равна

Сп = С + Ркост, (8.15)

Сп = 5993255+830500= 6823755 руб.

Нормативная прибыль на единицу продукции вычисляется по формуле:

П = Ури * Сп /100 %, (8.16)

где Ури - уровень рентабельности изделия. Если в качестве уровня рентабельности взять величину 30 %, прибыль составит

П = 0.3*6823755= 2047126.5 руб.

Аммортизационные отчисления, направленные на восстановление основных фондов предприятия, определяются выражением:

Ао = Нао * Зо /100 %, (8.17)

где Нао - процент аммортизационных отчислений (Нао = 10 %).

Ао = 0.1* 830500= 83050 руб.

Добавленная стоимость изделия, которая характеризует прирост стоимости товара в процессе производства, рассчитывается по формуле:

ДС = Зо + Зд + Зпк + Зфс + П + Ао. (8.18)

Подставив известные значения аргументов, получим ДС= 21615106.5 руб.

Соответствующие отчисления по налогу на добавленную стоимость будут равны:

Рдс = Ндс * ДС /100 %, (8.19)

где Ндс - налог на добавленную стоимость. Поскольку, ставка налога установлена в размере 20 %, величина отчислений составит:

Рдс = 0.2*21615106.5= 4323021.3 руб.

Отчисления в спецфонды вычисляются по следующей формуле:

Осф = (Сп + П + Рдс)* Нсф /100 %, (8.20)

где Нсф = 2.5 % - отчисления в спецфонды.

Осф = (6823755+2047126.5+4323021.3)*0.025=329847.57 руб.

Эта статья завершает список статей калькуляции.

Свободная отпускная цена будет равна сумме полной себестоимости изделия, предполагаемой прибыли, отчислений по налогу на добавленную стоимость, отчисления в спецфонды:

Ц=Сп+П+Рдс+Осф = 13523750.37 руб. (8.21)

Таким образом, при условии сохранения цен, налоговых платежей и других факторов, цена на устройство будет сохраняться на уровне 13523750.37 руб. Однако, быстрое падение курса рубля и рост цен на товары и услуги делает такое положение невозможным. Для анализа полученного результата целесообразно представить цену на продукт в какой либо твердой валюте. Поскольку наибольшее хождение на сегодняшний день приобрел доллар США - его мы и возьмем за основу.

Перевод значения 13523750.37 руб. в долларовый эквивалент дает сумму 45 $ по курсу 300000 руб./$ на май 1999. Это число можно считать обнадеживающим результатом, т.к. зарубежные аналоги при тех же технических характеристиках имеют цену порядка $150-260.Следовательно, в нашем случае, если мы оставим цену такой же, то покупатель сэкономит более 100 $, или можно поднять цену, чтобы увеличить прибыли производителя.

Определение чистой прибыли от внедрения проекта

Величина чистой прибыли, которая характеризует покрытие расходов предприятия доходами от реализации продукции определяется следующим выражением:

Пt = П * Nt * (1 - Нt /100 %), (8.22)

где П - нормативная прибыль на единицу изделия (см.п.8.1.2);

Nt - объем выпуска, шт.; Нt - процент налога на прибыль. Для электронного измерителя вибраицй объем выпуска составляет 100 шт, а величина прибыли - 2047126.5 руб.

Согласно действующему законодательству полученная прибыль предприятий облагается налогом в размере 30% от прибыли.

Имеем:

Пt = 2047126.5*100*0.7=143298885 руб.

Расчет стоимостной оценки затрат.

Единовременные затраты в сфере производства от внедрения проекта зависят от масштабов производства, степени подготовленности технологического оборудования и работников предприятия к выпуску новой техники. Устройство требует минимальных усилий на переналадку производства. Основные затраты несет на себе проектирование и тестирование конструкции .

В общем случае, единовременные затраты будут определяться следующим образом:

Кп.ф.=Цоб+Ктр+Км+Кос, (8.23)

Ктр - затраты на транспортировку (10% от Цоб);

Км - затраты на монтаж оборудования;

Кос - затраты на пополнение оборотных средств

Кп.ф. - капитальные вложения в основные фонды.

Кос=ЦмiNмiТнз/Тн, (8.24)

Кос = 97568400 руб.

Цмi - цена единицы материала;

Тн - количество рабочих дней в году - 240 дн.;

Тнз - норма запасов материалов - 10 дн.;

Нмi - годовая потребность в материале;

Кп.ф.= 111450000 руб.

Расчет экономического эффекта.

Расчет экономического эффекта опирается на результаты предыдущих расчетов отпускной цены изделия и единовременных затрат в сфере производства. Он является обобщающим показателем, характеризующим рентабельность проекта в целом.

Табл.8.6. содержит исходные данные и результаты расчета экономического эффекта от внедрения устройства. Для приведения разновременных затрат к расчетному году используется коэффициент приведения, который находится по формуле:

К = (1+ Ен)(tr -t), (8.25)

Ен - норматив привидения (Ен = 0.15); tr - рассчетный год (tr = 1999); t - рассматриваемый год.

Таблица 8.6 - Расчет экономического эффекта

Показатели

Расчетный период

1999

2000

2001

Прогнозируемый объем производства, шт

Прогнозируемая цена, руб. *

Себестоимость единицы продукции, руб.

Чистая прибыль от внедрения, руб.

То же с учетом фактора времени

Затраты, руб:

Предпроизводственные затраты:

То же с учетом фактора времени

Экономический эффект:

Превышение результата над затратами

То же с нарастающим итогом

Коэффициент привидения

100

11987534.49

6823755

143298885

143298885

22562562

111450000

142012562

142012562

-33007304

-33007304

1.00

100

11987534.49

6823755

143298885

119786004

-

111450000

116450000

129231421

22401947

-10685357

0.91

100

11987534.49

6823755

143298885

143427976

-

111450000

116450000

107929547

22401947

11716590

0.76

* - во всех расчетах предполагается, что инфляция отсутствует.

Получен экономический эффект 11716590 руб. за плановый период 3 года. Сама цифра вряд ли заставит падать в обморок от восхищения, однако не стоит забывать, что разработка велась всего двумя исполнителями, а ее сроки не превысили 2 месяцев.

Определение срока окупаемости и рентабельности.

Срок окупаемости единовременных затрат определяется путем последовательного сложения величин прибыли, включая год, когда полученная сумма сравняется с величиной единовременных затрат, приведенных в расчетном году.

Анализируя таблицу 8 можно сказать, что величина прибыли от производства устройства окупится только на третьем году его производства. Если немного подумать, можно указать срок окупаемости более конкретно.

Единовременные затраты, как следует из табл.8 составляют 142012562 руб. Прибыль равна 386709147 руб.

Достаточно просто разделить эти числа друг на друга и мы получим реальный срок окупаемости (в том случае, если производство равномерное). Произведя необходимые арифметические вычисления получим значение срока окупаемости 2.9 года.

9 ОХРАНА ТРУДА И ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ

Электронный измеритель предназначен для работы с ультразвуковым инструментом различных мощностей и различного назначения. Общим вредным фактором являются ультразвуковые колебания.

Источником ультразвука при эксплуатации цифрового измерителя УЗ-вибраций является рабочая поверхность ультразвукового инструмента, на котором проводятся измерения, работающего с частотами 22-100 кГц. Плотность энергии (в единице объема) ультразвуковых колебаний в миллионы раз больше плотности звуковой энергии слышимых звуков. Поэтому ультразвук сильнее воздействует на организм человека, происходит нагрев тела, а при воздействии колебаний на руки через жидкие и твердые среды происходит разрыв и разрушение тканей. Работающие ультразвуковые установки вызывают у человека усталость, боль в ушах, рвоту, расстройство нервной системы. Ультразвук распространяется в тканях человека со скоростью 1490-1610м/с. Это значение сравнимо со значением скорости распространения ультразвука в воде(1450м/с). При воздействии на человека ультразвук вызывает следующие эффекты: механический, термический и физико-химический. Одной из основных характеристик воздействия ультразвука на организм человека является интенсивность. При слабом воздействии интенсивность принимает значения до 1 Вт/см2; при умеренном - 10-100 Вт/см2; при сильном - более 100 Вт/см2.

При эксплуатации цифрового измерителя УЗ-вибраций существует опасность воздействия ультразвука на руки оператора.

Чтобы осуществить плавный переход при нормировании от звукового диапазона к ультразвуковому, принято в соответствии с ГОСТ 12.1.001-83 “ССБТ. Ультразвук. Общие требования безопасности”. Вводить ограничения на действие ультразвуковых колебаний, начиная с третьоктавной полосы со среднегеометрической частотой 12,5 кГц.

Допустимые уровни звукового давления на рабочих местах при действии ультразвука в зависимости от среднегеоментрических частот 1/3 октавных полос не должны превышать значений приведенных в табл.9.1.

Таблица 9.1 - Допустимые уровни звукового давления

Среднегеометрическя частота, кГц

12,5

16,0

20,0

26,0

31,5 - 100,0

Уровни звукового давления, дБ

80

90

100

106

110

Допустимые уровни ультразвука в зонах контакта рук и других частей тела оператора с рабочими органами приборов и установок не должен превышать 110 дБ.

Допускается пересчет виброскорости, характеризующей контактное воздействие ультразвука, на выходную допустимую мощность с учетом нагрузки 0,1 Вт/см2. Эти значения установлены при длительности воздействия ультразвука в течение восьмичасового рабочего дня.

При суммарном времени воздействия ультразвука от 1 до 4ч в смену, норматив значения допускается увеличивать на 6 дБ, при воздействии от ј до 1ч - на 12 дБ, от 5 до 15 мин - на 8 дБ, от 1 до 5 мин - на 24 дБ.

Ультразвуковые установки, генерирующие шум, в которых уровни звуковых давлений в частотных полосах спектра превышают допустимые значения, должны быть оборудованы звукоизолирующими кожухами и экранами. Кожухи могут быть изготовлены из следующих материалов: а) из 1-мм листовой стали или дюрали, обклеенной рубероидом или резиной толщиной 3-5 мм либо покрытых противошумной мастикой (ТУ МХП 4468-55); б) из гетинакса толщиной 5 мм; в) эластичные звукоизолирующие кожухи из трех слоев резины 1 мм каждый (ГОСТ 7338-55) и др.

Основным условием, обеспечивающим хорошую эффективность звукоизоляции, является отсутствие щелей и отверстий в кожухе.

ультразвуковые установки должны иметь блокировку, отключающую преобразователи при открывании кожухов;

экраны рекомендуется использовать для защиты от направленных звуковых волн, излучаемых ультразвуковой установкой. Экраны целесообразно использовать в больших рабочих помещениях.

Конструкция цифрового измерителя амплитуды УЗ-вибраций построена таким образом, что для проведения измерений амплитуды вибраций поверхности, необходим контакт последней с пьезоэлектрическим щупом, который находится в руке оператора.

Защита от воздействия ультразвука при контактном воздействии состоит в прямом исключении непосредственного соприкосновения работающих с инструментом, жидкостью, обрабатываемыми изделиями. Загрузка и выгрузка изделий должны производиться при выключенном источнике ультразвука. Если же выключение не желательно, то применяют специальные приспособления. Например, изделия в ванны для очистки погружают в сетках, снабженных ручками с виброизолирующим покрытием (пористая резина, поролон и др.).

При соприкосновении с преобразователями частоты, что предполагается при проведении измерений амплитуды УЗ-вибраций данным прибором, необходимо применять специальные перчатки (резиновые с хлопчатобумажной прокладкой). Когда неудобно пользоваться перчатками, можно использовать пинцеты, зажимы и щипцы с виброизолирующим покрытием поверхности

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В результате выполнения данного дипломного проекта разработана конструкция электронного измерителя амплитуды УЗ-вибраций. Данный прибор имеет высокую точность измерения амплитуды, комплексный показатель технологичности0.652. Измеритель имеет малые габариты и вес и высокую надежность - наработка на отказ равна 33557 часa; вероятности безотказной работы равное 0.97. Это гарантирует надежную работу электронного измерителя вибраций.

При разработке конструкции измерителя детально проведены расчеты технологичности, надежности, компоновки прибора. Результаты конструкторских расчетов в полной мере соответствуют требованиям технического задания.

Получен экономический эффект 11716590 руб. за плановый период 3 года. Сама цифра вряд ли заставит падать в обморок от восхищения, однако не стоит забывать, что сроки разработки не превысили 2 месяцев.

В разделе охраны труда и техники безопасности подробно рассмотрены вопросы защиты персонала от воздействия ультразвука и других вредных воздействий, возможных при эксплуатации измерителя.

Электронный измеритель амплитуды УЗ-вибраций имеет ряд преимуществ над уже существующими образцами:

- снижены габариты и потребляемая мощность за счет использования современных экономичных ИМС и жидкокристаллического индикатора;

- снижена себестоимость прибора путем повышения технологичности, усовершенствования принципиальной схемы.

СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ

1. А.С. 481785. Способ измерения амплитуды колебаний рабочего конца ультразвукового инструмента. / М.Д. Тявловский, Н.В. Вышинский.

2. Аналоговые и цифровые интегральные схемы / С.В. Якубовский, Н.А. Барканов, В.П. Кудряшов и др. Под ред. С.В. Якубовского. -М: Советское радио, 1979. -335с.

3. Ангелов Г.С., Ермолов И.Н. и др. Применение ультразвука в промышленности. - М., Машиностроение, 1985г. - 240 с.

4. Бенькова А.Ф., Расторгуев Д.Л., Хлопотунова Н.А., Эй-дельнант М.П. Новые разработки в УЗ технике и их применение. Л.,ЛДНТП,1982.-с.72-75.

5. Голямина И.П., Каплун С.М. Оптические датчики для измерения УЗ колебаний. -Л, ЛДНТП,1982.-с.80-98.

6. Информационный лист о научно-техническом достижении. Измерители ультразвуковых вибраций. Серия 47.13.13. БелНИИТИ Госэкономплана БССР, 1991 .

7. Смолин Ю.А., Тихонов А.С., Шлыков Е.С. Новые разработки в УЗтехнике и их применение.- Л., ЛДНТП,1982.- с.69-72.

8. Интегральные микросхемы: Справочник / Б.В. Тарабрин, Л.В. Лунин, Ю.Н. Смирнов и др.; Под ред. Б.В. Тарабрина. -М.: Радио и связь, 1984. -528с., ил.

9. Федорков Б.Г., Телец В.А. Микросхемы ЦАП и АЦП : функционирование, параметры, применение. -М.: Энергоатомиздат, 1990. -320 с .

10. Методическое пособие по разработке печатного монтажа. Сборник заданий для конструкторского практикума по курсу "Конструирование РЭС" по теме "Разработка и оформление конструкторской документации на изделие РЭА, содержащее корпусированные интегральные микросхемы и печатный монтаж." (для студентов специальности 23.03 всех форм обучения) / Ж.С. Воробьева и др. Мн. МРТИ,1992, 114 с.: ил.

11. Сотсков Б.С. Основы теории и расчёта надёжности элементов и устройств автоматики и вычислительной техники. -М.: Сов. радио,1964.

12. Достанко А.П., Ланин В.Л., Хмыль А.А. Методические указания по курсовому проектированию по технологии радиоэлектронной аппаратуры. -Мн., МРТИ, 1986.

13. Методические указания по курсовому и дипломному проектированию "Разработка и оформление технологической документации на процессы производства РЭС и ЭВС". Части 1 и 2. - Мн. МРТИ, 1991. - 43 с.

14. Технико-экономические обоснования в дипломных проектах: [Учеб. пособие для радиотехн. спец. вузов/ К.Д. Гарбер, Ф.И. Гилицкий, Т.С. Карачун, Н.И. Новицкий]; Под ред. Ф.И. Гилицкого. -Мн.: Выш.шк., 1985.-133с.

15. Методические указания по технико-экономическому обоснованию дипломных проектов. / Сост. Т .В. Елецких, Э.А. Афитов, В.А. Палицин, А.К. Феденя. - Мн.; БГУИР, 1996 г.

16. Учебно-программный материал (в помощь практическому работнику охраны труда). Раздел: "Защита от шума, вибрации и ультразвука." Составитель Филиппов В.В.,М., ротапринт ВЦНИИОТ, 1991г.

17. Чернышева Е.А. Защита от ультразвука. Методические указания по дипломному проектированию / под ред.Алешина Н.П., М. типография МВТУ, 1984 г.

18. Бектобетов В.Г., Борисова Н.Н., Коробков В.И. и др. Справочная книга по охране труда в машиностроении. - Л.: Машиностроение, Ленингр. отделение. 1989г.- 541с.

19. Охрана труда в машиностроении: учебник для машиностроительных вузов / Е.Я. Юдин, С.В. Белов, С.К. Бакланцев и др. под ред. Е.Я. Юдина, С.В. Белова - 2 изд., перераб. и доп. - М., Машиностроение, 1983 г., 432 с., ил.

20. Гелль П.П., Иванов-Есипович Н.К. Конструирование и микроминиатюризация радиоэлектронной аппаратуры: Учебник для вузов. -Л.: Энергоатомиздат. Ленинград. отд-ние. 1984.-536с.,ил.

21. Конструирование и микроминиатюризация ЭВА: Учебник для вузов -М.: Радио и связь,1984.-272с.,ил.

22. Конструкторский практикум по курсу "Конструирование и микроминиатюризация РЭА" и "Конструирование и производство РЭА" / Ж.С. Воробьева, Н.С. Образцов, С.М. Боровиков, И.Г. Шупейко. -Минск: изд. МРТИ, ч 1, 1977.-68с.

23. Конструкторская документация: сборочные чертежи и документация. Методическое пособие по оформлению конструкторской документации для студентов специальности "Конструирование и технология РЭС" / Ж.С. Воробьева, В.Ф. Алексеев, Н.С. Образцов, С.Н. Юрко, А.М. Ткачук. - Мн.: изд. МРТИ, 1991 - 30 с.: ил.

24. Разработка и оформление конструкторской документации радиоэлектронной аппаратуры : Справочник / Э.Т. Романычева, А.К. Иванова, А.С. Куликов и др.; Под ред. Э.Т. Романычевой. - 2-еизд., перераб. и доп. - М. : Радио и связь, 1989. - 448с.: ил.

25. Самохвалов Я.А., Левицкий М.А., Григораш В.Д. Справочник техника-конструктора. Издание 3-е, переработанное и дополненное - Киев; "Техника", 1978. - 590с.

26. Справочник конструктора РЭА: Общее принципы конструирования / Под ред. Р.Г. Варламова. -М.: Сов. радио,1980.-480 с., ил.

27. Справочник конструктора - приборостроителя. Проектирование. Основные нормы / В.Л. Соломахо, Р.И. Томилин, Б.В. Цитович, Л.Г. Юдович - Мн.: Высш. шк., 1988.-272с.

28. Усатенко С.Т., Каченюк Т.К., Терехова М.В. Выполнение электрических схем по ЕСКД. Справочник.- М.: Изд-во стандартов, 1989.

БЕЛОРУССКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ИНФОРМАТИКИ И

РАДИОЭЛЕКТРОНИКИ

Кафедра современных электронных технологий

СПРАВКА

ОБ ИССЛЕДОВАНИИ ПАТЕНТНОЙ И НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКОЙ ЛИТЕРАТУРЫ ПО ТЕМЕ ДИПЛОМНОГО ПРОЕКТА:

ЭЛЕКТРОННЫЙ ИЗМЕРИТЕЛЬ УЛЬТРАЗВУКОВЫХ

ВИБРАЦИЙ

Выполнил Фалькович П.В../

Руководитель темы Ланин В.Л. /

Патентовед Бочкова Н.А. /

Минск 1999г.

ПАТЕНТНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ

Таблица 1

Основные технические данные для поиска

Страны

Класс МКИ

или УДК

Что и за какой период просмотрено

Ультразвук

Измерения

Вибрации

СССР

G 01 H 11/00

С А.с. N134036,кл

G 01 Н 11 / 00,1980

по А.с.N 8538454

G 01 Н 11/00, 1992.

ПАТЕНТНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ

Таблица 2

№№, названия выявленных

аналогов

Анализ технических решений, темы.

Выводы и рекомендации

1

2

А.с.14288938А от 07.10 88 БИ N37 -М.Д. Тявловский, В.А. Колтович С.П. Кундас, В.В. Мошков, А.В. Абрамов, и Д.В. Чуркин. А.с. N 134036, кл. g 01 Н 11/00 1960; - А.с. N 746204,

кл. g 01 Н 11/00, 1980.

Устройство содержит последовательно соединенные автогенератор с параметрическим датчиком в колебательном контуре, усилитель-дискриминатор, частотный детектор, функциональный преобразователь состоит из делителя с семейством паралельных ключей, содержащих диоды, порог срабатывания которых настроен так, что передаточная функция преобразователя компенсирует влияние зазора установки параметрического датчика.

А.с.1428939 от 07.10.88 БИ N 37 М.Д. Тявловский, В.А. Колтович, и Г.В. Г.В. Сатковский. А.с. N 134036, кл. g 01 Н 11/00, 1960 - А.с. N 823994 кл. g 01/11,1988.

Повышение точности измерений путем калибровки в процессе измерений. Указанная цель достигается путем введения конденсатора, коммутатора, амплитудного детектора. Сигнал с АГ, в состав которого входит параметрический датчик смещений и конденсатор, подается на усилительный дискриминатор, а затем на ЧД. Коммутатор периодически шунтирует конденсатор, что вызывает модуляцию сигнала на выходе ЧД. На выходе 1-го АД сигнал пропорционален измеряемому колебанию, на выходе 2-го - изменению зазора, определяемой емкостью конденсатора.

2 НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКАЯ ЛИТЕРАТУРА И ТЕХНИЧЕСКАЯ

ДОKУМЕНТАЦИЯ

(указываются библиографические данные источников информации, достаточные для нахождения охарактеризованных в них аналогов)

Акустика и УЗ техника. Сборник статей. Отв. редактор Кортнев А.В. -Киев.: Техника, 1990. -76с.

Ланин В.Л., Хмыль А.А. Современные процессы пайки в производстве радиоэлектронной аппаратуры. - Мн.: БелНИИНТИ, 1988. - 60с

Поиск проводился по фондам ..патентная б-ка БелНИИНТИ

(указываются: ВПТБ, ТПФ, отраслевой и т.д.)

Достоверность сведений удостоверяю

Руководитель ___________В.Л. Ланин.

"___"________1999г.


Подобные документы

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.