Участок сборки и механизированной сварки цилиндров шахтных крепей

Так как проектируемый участок относится к категории опасности Г, то он обеспечивается следующими средствами тушения пожара:

- огнетушитель химический пенный ручной ОХП-10, предназначенный для тушения пожара твердых горючих материалов, легковоспламеняющихся и горючих жидкостей;

- огнетушитель углекислотный ОУ-5 для тушения небольших поверхностей горючих жидкостей, электрооборудования и установок, находящихся под напряжением;

- кран внутреннего пожарного водопровода.

10.5.8 Защита от локальной вибрации

На проектируемом участке используется в качестве слесарного инструмента машина ручная шлифовальная пневматическая ИП2014Б, корпус которой оборудован специальным резиновым защитным кожухом, который всё же не даёт 100%-ной защиты от локальной вибрации. Поэтому каждый слесарь при работе шлифовальной машиной должен обязательно одевать специальные защитные антивибрационные рукавицы.

При сварке в смеси Ar + CO₂ происходит снижение потерь электродного металла на разбрызгивание в 3-4 раза, а снижение трудоемкости при зачистке основного металла от брызг уменьшается в 8-10 раз.

10.5.9 Защита от движущихся механизмов и автомобильного транспорта

Так как на участке сборки и сварки горно-шахтного оборудования имеется и кран-балка, а также общецеховой мостовой кран, то имеется опасность нанесения вреда человеку движущимися и вращающимися частями машин.

Для защиты рабочих от движущихся механизмов предусмотрено следующее: проходы между оборудованием, движущимися механизмами и перемещающимися деталями должно составлять не менее 2м; свободная площадь на один сварочный пост - не менее 3мі; при эксплуатации подьёмно-транспортных устройств ограждение всех движущихся и вращающихся частей механизма.

Въёзд и выезд автомобильного транспорта в цех и из цеха должен сопровождаться звуковым сигналом, а в некоторых случаях (особенно в тёмное время суток) и световым сигналом.

10.6 Разработка мероприятий по предупреждению и ликвидации последствий чрезвычайной ситуации мирного и военного времени

Все чрезвычайные ситуации мирного и военного времени можно классифицировать как: стихийные бедствия; аварии с выбросом вредных веществ; пожары и взрывы; вооруженные нападения, военные действия.

Существуют два основных направления ликвидации вероятности возникновения чрезвычайных ситуаций и их последствий.

Первое заключается в разработке технических и организационных мероприятий, уменьшающих вероятность реализации опасного потенциала современных технических систем.

Второе направление базируется на анализе возможного развития аварии и заключается в подготовке объекта, обслуживающего персонала, служб гражданской обороны к действиям при ЧС.

Для повышения устойчивости предприятия к ЧС проводят следующие мероприятия, проводимые на объекте в мирное время, предусматривают:

- защиту работающих от стихийных бедствий, аварий - это убежище для укрытия наибольшей работающей смены предприятия и противорадиационные укрытия в загородной зоне для отдыхающей смены и членов их семей;

- проводятся подготовительные мероприятия к рассредоточению и эвакуации в загородные зоны производственного персонала и членов семей;

- накоплению, хранению и поддержанию готовности средств индивидуальной защиты;

- обучение работающих умелому применению средств и способов защиты;

- предусматривают меры по сохранению материальной основы производства: зданий, сооружений, оборудования и коммунально-энергетических сетей и т.д.

10.7 Обеспечение экологической безопасности и охраны окружающей среды

Защита окружающей среды - это комплексная проблема. Основными направлениями по решению проблемы защиты окружающей среды являются:

- совершенствование технологических процессов и разработка нового оборудования с меньшим уровнем выбросов в окружающую среду;

- замена неутилизируемых отходов на утилизируемые;

- применение пассивных методов зашиты окружающей среды.

К пассивным методам защиты относятся мероприятия, направленные на ограничение выбросов промышленного производства с последующей утилизацией отходов (очистка сточных вод, газовых выбросов от вредных примесей, рассеивание вредных выбросов в атмосферу, захоронение токсичных отходов). Все промышленные отходы делятся на газообразные, жидкие и твёрдые тела.

В настоящее время для защиты атмосферы применяют следующие методы очистки промышленных выбросов: метод абсорбции; метод химосорбции; метод адсорбции; каталитический метод.

Для очистки воздушной среды на данном участке применяют метод абсорбции (разделение газовоздушной смеси на составные части путем поглощения одного или нескольких газовых компонентов этой смеси абсорбентом с образованием раствора).

Очистка сточных вод:

- от механических примесей осуществляется методами: процеживания, отстаивания, отделения механических частиц в поле действия центробежных сил и фильтрование;

- от маслосодержащих примесей - отстаиванием, обработкой в гидроциклонах, флотацией и фильтрованием, электрофлотацией, обработкой специальными реагентами;

- от металлов и их солей - реагентные, ионообменные, сорбционные, электрохимические, биохимические методы.

Основными направлениями ликвидации и переработки твёрдых отходов (кроме металлоотходов) являются вывоз и захоронение на полигонах, складирование и хранение на территории предприятия.

Основные операции первичной обработки металлоотходов - сортировка, разделка и механическая обработка. Создаются специальные цехи для утилизации вторичных металлов. Твёрдые отходы содержат амортизационный лом (отходы при модернизации оборудования, оснастки, инструментов), опилки металлов, пыль и шлак.

Также большое значение имеет безотходная технология. Малоотходность технологических процессов связана прежде всего с необходимостью увеличения коэффициента использования металла. Увеличение данного коэффициента даёт не только экономические выгоды, но и позволяет уменьшить количество отходов и вредных выбросов в окружающую среду.

Заключение по эргономической и экологической части

В результате проведённой работы можно сделать следующие выводы: на участке сборки и сварки цилиндров шахтной крепи из стали 30ХГСА приняты необходимые меры для защиты от большинства опасных и вредных факторов на проектируемом участке:

- применена местная приточная и вытяжная вентиляция;

- индивидуальные средства защиты (сварочные щитки и маски, для защиты тела сварщиков используется спецодежда: брюки, куртки, а для защиты кистей рук - рукавицы со специальной противопожарной пропиткой, респираторами типа „Лепесток“, очки защитные, антивибрационные рукавицы);

- заземление оборудования;

- применение защитных ширм;

- противопожарные меры (огнетушители порошковые и углекислотные, ящики с песком);

- создание оптимальных условий труда (обеспечен оптимальный микроклимат);

В ВКР произведена разработка мероприятий по предупреждению и ликвидации последствий чрезвычайных ситуаций мирного и военного времени. Приняты необходимые меры по обеспечению экологической безопасности и охраны окружающей среды.



11. ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

11.1 Сравнительный экономический анализ вариантов

Разработка технологического процесса изготовления цилиндров шахтных крепей допускает различные варианты решения.

Сварочная техника позволяет изготовлять одни и те же конструкции различными способами. После выбора способов сварки по качественным критериям часто возникает ситуация, при которой несколько вариантов удовлетворяет факторам выбора. Для окончательного принятия решения и выбора единственного варианта технологии в этом случае требуется сравнительная экономическая оценка. Наиболее оптимальной и эффективной будет технология с минимальными затратами и, как правило, с максимальной производительностью.

По базовому технологическому процессу, производится полуавтоматическая сварка в смеси защитных газов плавящимся электродом. В качестве сварочного оборудования применяются сварочные выпрямители, Magtronic 500W, полуавтомат PDE 7FW. В предлагаемом технологическом процессе изготовления цилиндров шахтных крепей в качестве способа сварки предложена автоматическая и механизированная сварка в смеси защитных газов плавящимся электродом. В качестве сварочного оборудования применяются сварочные выпрямитель Magtronic 500W, полуавтомат PDE 7FW, стенд для автоматической сварки кольцевых швов.

Проведем технико-экономический анализ сравнения базового и предлагаемого технологических процессов изготовления цилиндров шахтных крепей.



11.2 Экономическое обоснование мероприятий по совершенствованию технологического процесса

Расчеты производим, согласно ранее вычислены показателям. Цены на оборудование, материалы, электроэнергию и др., берем согласно ценам на ООО «Юргинский Машзавод» (2008 г).

11.2.1 Капитальные вложения в сварочное оборудование

Для расчета используются данные о количестве оборудования и его загрузке из п. 6 и 8. Капитальные вложения в сварочное оборудование рассчитываются по формуле [19]:

, (31)

где - оптовая цена оборудования, руб;

- коэффициент, учитывающий затраты на монтаж, транспортировку и заготовительные расходы; ;

- действительный годовой фонд времени работы оборудования, ч; ч;

- коэффициент, учитывающий нормативную загрузку оборудования;

- коэффициент выполнения норм; .

Цена оборудования:

Полуавтомат PDE 7FW 60000

Выпрямитель Magtronic 500W 120000

Стенд для АС, руб 270000

Коэффициент загрузки оборудования: для базового техпроцесса =88%, для предлагаемого техпроцесса =84%.

Капитальные вложения в сварочное оборудование для базового техпроцесса:

руб./изд.

Капитальные вложения в сварочное оборудование для предлагаемого техпроцесса:

руб./изд.

11.2.2 Капитальные вложения в сборочно-сварочные приспособления и оснастку

Для расчета используются данные о количестве приспособлений и его загрузке из п. 6 и 8. Капитальные вложения в сварочные приспособления определяем по формуле 19:

, (32)

где - цена единицы приспособления, руб.;

- принятое количество приспособлений, занятое выполнением соответствующих операций, шт.;

N- годовая производственная программа, шт.; шт.

Стоимость приспособления ПСС-1=19000руб.

Капитальные вложения в сборочно-сварочное приспособление:

11.2.3 Капитальные вложения в здания

Для расчета используем данные о габаритах сборочно-сварочного участка. Капиталовложения в здание, занимаемое оборудованием рассчитываем по формуле 19:

, (33)

где - площадь, занимаемая оборудованием, м²;

h- высота производственного здания, м;

- стоимость 1 м³ здания, руб./м³.

руб./м³.

м;

Площадь, занимаемая оборудованием:

для базового технологического процесса, м²178

для предлагаемого технологического процесса, м²160

для базового технологического процесса

для предлагаемого технологического процесса

11.2.4 Расчет объемов капитальных вложений

Капитальные вложения представляют собой выражаемые в денежной форме единовременные затраты на создание новых и реконструкцию, модернизацию действующих основных фондов и образование запасов оборотных фондов.

Капитальные вложения , обычно учитываемые при сопоставлении различных сборочно-сварочных процессов укрупнено можно представить в виде суммы следующих затрат:

Определим удельное капиталовложение :

, (34)

По базовому технологическому процессу:

руб./ед.изд.

По предлагаемому технологическому процессу:

руб./ед.изд.

11.2.5 Затраты на материалы

К основным относятся материалы, которые входят непосредственно в состав изготовляемых изделий (прокат, полуфабрикаты, электроды, электродная и присадочная проволока и т.д.).

Рассчитаем цену стали в изделии. Расчет произведем по формуле [19]:

С_С=Ц_М·m·К_вм, (35)

где Ц_М - цена стали 30ХГСА, С_М=24,5руб./кг;

m - масса цилиндра, m=128кг;

К_им - коэффициент для вычисления массы заготовки, К_им=1,2.

С_С=24,5·128·1,2=3763,2руб./изд.

Рассчитаем затраты на электродную проволоку по формуле:

, (36)

где - масса наплавленного металла электродной проволоки, кг;

кг (базовый техпроцесс);

кг (предлагаемый техпроцесс);

- коэффициент расхода электродной проволоки; ;

- оптовая цена сварочной проволоки, руб./кг; руб./кг.

Подставим значения в формулу получим:

руб./изд. (базовый техпроцесс)

руб./изд. (предлагаемый техпроцесс)

Затраты на защитный газ определяются по формуле 20:

, (37)

где q_г - расход защитного газа, м³/ч,

К_тп - коэффициент типа производства, К_тп = 1,15,

Ц_г - стоимость защитного газа руб/м³, Ц_г=48,86 руб/м³.

Т_о - основное время сварки.

q_г = 0,72 м³/ч

Для базового технологического процесса:

руб./изд.



Для предлагаемого технологического процесса:

руб./изд.

11.2.6 Затраты на заработную плату

Затраты на заработную плату производственных рабочих с отчислением в фонд социального страхования при сдельной оплате труда определяются по формуле [19]:

, (38)

где Ч - тарифная ставка сварщика 4 разряда (данные ОАО «Юрмаш»), Ч руб/ч.

- районный коэффициент; ;

- коэффициент, учитывающий дополнительную заработную плату;

- страховой взнос в пенсионный фонд,; ;

- страховой взнос в фонд социального страхования, %; ;

- страховой взнос в фонд обязательного медицинского страхования; ;

- страховой взнос в государственный фонд занятости населения; ;

К_пр - коэффициент, учитывающий тип производства, К_пр - 1,4

- длительность производственного цикла.

Подставим значения в формулу получим:

для базового техпроцесса:

руб/изд.

для предлагаемого техпроцесса:

руб/изд.

11.2.7 Затраты на электроэнергию

Затраты на электроэнергию , руб/изд определяем по формуле 19:

, (39)

где - мощность аппарата, кВт для Magtronic 500W кВт;

, - средние коэффициенты загрузки аппарата по мощности и по

времени; ; ; =1,0;

- коэффициент, учитывающий потери электроэнергии в сети завода;

;

- КПД оборудования, %; ;

- стоимость электроэнергии, руб/кВт.

На 2007 г. руб/кВт.

Затраты на электроэнергию по базовому технологическому процессу составят:

руб/изд.

Затраты на электроэнергию по предлагаемому технологическому процессу:

руб/изд.

11.2.8 Затраты на амортизацию и ремонт оборудования

Затраты на амортизацию и ремонт оборудования при заданном объеме производства определяются по формуле [19]:

С_А= (·О_i·µ_oj·a·r)/N, (40)

где О_i - количество оборудования i-го типоразмера, ед.;

µ_оi - коэффициент загрузки оборудования i-го типоразмера.

а =0,15 - норма амортизационных отчислений (на реновацию), %;

r =1,15 - коэффициент затрат на ремонт оборудования.

N - годовая программа выпуска продукции, N=10000шт.

Подставив значение получим:

Для базового техпроцесса:

С_А=(2250000·1·0,88·0,15·1,15)/10000=34,16руб./изд.

Для предлагаемого техпроцесса:

С_А=(1980000·1·0,84·0,15·1,15)/10000=28,7руб./изд.

11.2.9 Затраты на содержание помещения

Затраты на содержание помещения включают в себя затраты на амортизацию. Ремонт, освещение и уборку помещения в расчете на площадь занятую рабочим местом. При заданном годовом объеме работ затраты на содержание помещения для одного изделия определяются по формуле [19]:

, (41)

где - площадь, занимаемая оборудованием, м².;

- годовые затраты, связанные с использованием 1 м²

Затраты на содержание помещения по базовому технологическому процессу:

руб./изд.

По предлагаемому процессу технологическому процессу:

руб./изд.

11.2.10 Затраты на содержание оснастки

Затраты на амортизацию приспособлений С_п и другой оснастки определяем по формуле:

(42)

Где Ц_п ? цена приспособлений и другой оснастки;

Таким образом, затраты на амортизацию приспособлений С_п и другой оснастки:

- по базовому технологическому процессу составят:

- по предлагаемому технологическому процессу:



11.2.11 Расчет себестоимости годового объема производства

При определении сравнительной эффективности, себестоимость продукции рассчитывается для всех исследуемых вариантов производства. При этом используется формула прямого расчета и суммирование отдельных элементов затрат.

Себестоимость единицы продукции определяется по формуле:

С = Сс + Св.м. + Сзп + Сэл + Са + Са.п + Сзд, (43)

где Сс-затраты на основной материал, руб.;

Свм-затраты на вспомогательные материалы, руб.;

Сзп-затраты на заработную плату основных рабочих, руб.;

Сэл-затраты на силовую электроэнергию, руб.;

Са-затраты на амортизацию оборудования, руб.;

Са.п-затраты на амортизацию приспособлений, руб.;

Сзд-затраты на содержание помещения, руб.;

Определим себестоимость базового варианта:

С_год=3763,2+39,1+127,9+238,1+50,2+34,16+103,7+5,75

С_год =4362руб./изд.

Определим себестоимость предлагаемого варианта:

С_год=3763,2+39,1+112,5+208,3+44,2+28,7+94,4+5,41

С_год= 4295руб/изд

11.3 Исследования сравнительной экономической эффективности вариантов технологического процесса

Вариант технического решения обеспечивающий наименьшее значение показателя приведённых затрат признаётся лучшим. Составляя приведённые затраты по сравнительным вариантам можно не только выбрать лучший вариант, но и рассчитать величину экономического эффекта.

На основании расчетов определим приведенные затраты для каждого из оцениваемого варианта и рассчитаем экономический эффект.

C_прив= С_год+Е_н·К_У, (44)

где Е_н =0,15 - норма эффективности капитальных вложений, руб./год;

К - суммарные капитальные вложения, руб.

Для базового техпроцесса:

C_прив=43620000+0,15·2149,6=43620322,4руб./год.

Для предлагаемого техпроцесса:

C_прив=42950000+0,15·1750=42950262,5руб./год.

Экономический эффект:

Э=C_прив^I -C_прив^II=43620322,6-42950262,5= 670060руб./год.

Таблица 16

Наименование показателей участка	Единица измерения	Технологический процесс	(-) экономия (+) перерасход
		Базовый	Предлагаемый
1. Годовая программа выпуска	шт.	10000	10000
2. Количество оборудования	шт.	9	8	-1
3. Стоимость оборудования	руб./изд	1970,7	1598,5	-372,2
4. Численность производственных рабочих	чел.	16	15	-1
5. Капитальные вложения	руб./изд	2149,6	1750	-399,6
6. Разряд рабочих		4	4
7. Расход металла на производственную программу	т.	1280	1280
Технико-экономические показатели участка
1. Трудоёмкость изготовления одного изделия	мин	189,	166,9	-22,8
2. Средний коэффициент загрузки оборудования	%	88	84
3. Затраты на основные материалы	руб./изд.	3763,2	3763,2
4. Затраты на сварочные материалы	руб./изд.	167	151,6	-15,4
5. Затраты на электроэнергию		50,2	44,2	-6
6. Затраты на заработную плату основных рабочих	руб./изд.	238,1	208,3	-29,8
7. Затраты на амортизацию и ремонт оборудования	руб./изд.	34,16	28,7	-5,46
8. Затраты на содержание помещений	руб./год·м2.	5,75	5,41	-0,34
9. Себестоимость продукции	руб./изд	4362	4295	-67
10. Экономический эффект	руб.	43620000	42950000	670060

На основе приведенных технико-экономических расчетов можно сделать вывод, что проектируемый участок экономически выгоднее, чем базовый участок.



КВАЛИМЕТРИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА РАБОТЫ

В представляемой выпускной квалификационной работе разработаны технологический процесс, оснастка, оборудование и участок сборки и сварки в смеси защитных газов цилиндров шахтных крепей.

В ВКР представлен рациональный выбор способа сварки, произведен расчет режимов сварки, произведено нормирование сборочно-сварочных операций.

В данной работе спроектирован участок сборки и сварки в смеси защитных газов цилиндров шахтных крепей.

В результате чего, на основе нормирования операций получена экономия во времени, равное 22,8мин.

Представлен контроль качества сварных соединений. В конструкторской части проекта рассмотрена работа и состав сборочно-сварочных приспособлений.

Разработаны мероприятия по технике безопасности и охрана труда при выполнении сборочно-сварочных и слесарных операций. Разработана и описана вытяжная вентиляция, применяемая на участке.

Приведен технико-экономический анализ сравнения базового и предлагаемого технологических процессов.

В проделанной работе мы получили экономическую эффективность в размере 1490002 рублей в год.



СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

1. Потапьевский А.Г. Сварка в защитных газах плавящимся электродом. М.:Машиностроение, 1974. - 240с.

2. Федько В.Т. Крампит Н.Ю. Проектирование сварочных цехов. - конспект лекций. - Юрга: ИПЛ ЮФ ТПУ, - 76с.

3. Сапожков С.Б. Исследование взаимодействия брызг расплавленного металла с поверхностью свариваемого изделия и разработка средств снижения набрызгивания при сварке в СО₂: Дис. … канд. техн. наук: 05.03.06. Барнаул, 1999. 139 с.

4. Севбо П.И. Конструирование и расчет механического сварочного оборудования. Киев. «Наукова думка», 1978, - 397с.

5. Александров М.П. Подъемно-транспортные машины. Учебник для машиностроительных техникумов. - 2-е изд. - М.: Машиностроение, 1984-336с.

6. Фролов В.В. Теория сварочных процессов. - М.: Высш. шк., 1988, - 559с.

7. Марочник сталей и сплавов/В.Г. Сорокин, А.В. Волосникова, С.А. Вяткин и др.; Под общ. Ред. В.Г. Сорокина. - М.: Машиностроение, 1989. - 640 с.

8. Сварочные материалы для дуговой сварки. Под ред.Н. Н. Потапова. М.: Машиностроение, 1979. - 544 с.

9. Федько В.Т. Дуговая сварка плавлением. Учебное пособие. Издательство Томского политехнического университета, 1994, - 240с.

10. Инструкция по использованию газовой смеси №2784.

11. Ахумов А.В. Справочник нормировщика. Ленинград, «Машиностроение», 1986, 458с.

12. Троицкий В.А. Неразрушающий контроль качества сварных конструкций. - К.: Техника, 1986. - 196с.

13. Красовский А.И. Основы проектирования сварочных цехов. Учебник для вузов. - М.: Машиностроение, 1980. - 319с.

14. Севбо П.И. Конструирование и расчет механического сварочного оборудования. Киев. «Наукова думка», 1978, - 397с.

15. Решетов Д.Н. Детали машин. Учебник для студентов вузов. М.: Машиностроение, 1989. - 496с.

16. Безопасность жизнедеятельности: Учебник для вузов / С.В. Белов, А.В. Ильницкая, А.Ф., Козьяков и др.; Под общ. Ред. С.В. Белова. 3-е изд., испр. и доп. - М: Высшая школа, 2001. - 485с.

17. Гришагин В.М., Фарберов В.Я. Безопасность жизнедеятельности. Учебное пособие. Изд. 2-е. дополненное. - Томск: 2003. - 159с.

18. Гришагин В.М., Фарберов В.Я. Сборник задач по безопасности жизнедеятельности. Учебно-методическое пособие. - Юрга: Изд.филиала ТПУ, 2002. - 96с.

19 Великанов А.П. Экономический расчет технологического процесса. М.: Машиностроение, 1982, 567с.

Размещено на Allbest.ru