Выполнение приводного элемента в виде сплошного цилиндрического ролика, имеющего на боковой поверхности винтовую нарезку, позволяет упростить конструкцию устройства. Кроме того, повышается надежность устройства из-за отсутствия забивания винтовой нарезки стружкой и малой чувствительности к нарушению точности его изготовления. Стоимость изготовления устройства снизится в 4-5 раз при значительном повышении удобства в работе. Конструктивное исполнение механизма подачи проволоки показано в чертеже 1502.Д13.836.11.00СБ.

3.6 Сварочная горелка

Изобретение относится к дуговой сварке в среде защитных газов и может быть использовано в автоматах и полуавтоматах для сварки плавящимся и неплавящимся электродом.

Цель изобретения - повышение качества сварных соединений путём повышения устойчивости потоков защитного газа.

В предлагаемом устройстве образуется дополнительный поток газа, за счёт взаимодействия этих двух потоков. При этом образуется турбулентный поток. Этот поток не оказывает отрицательного эффекта, что наблюдается в известных устройствах, а наоборот, при соприкосновении с со свариваемыми деталями стряхивает продукты сварки и выбрасывает их из зоны сварки.

Деталировка горелки показана в чертеже 1502.Д13.836.11.00СБ.

Устройство работает следующим образом.

Электродная проволока из трубки 11 через направляющий её канал наконечника 3 подаётся к изделию. Защитный газ из трубки 10 поступает в коллектор 9, откуда он распределяется на основной и дополнительный потоки. При постоянном давлении в трубке 10 перераспределение объёмов газа между потоками производится дросселированием при помощи винта12. Если уменьшить сечение канала, подающего газ в основной поток, то увеличится объём газа, поступающего в дополнительный поток, а следовательно, увеличится и скорость дополнительного потока, формирующего дугу. Как основной, так и дополнительный поток газа при выходе из горелки закручивается винтовыми канавками 5 и 6, имеющимися на конических поверхностях наконечника 3 и насадки 4. Вихреобразная закрутка дополнительного потока позволяет сформировать устойчивый колокол, формирующий дугу, а вихреобразная закрутка основного потока в ту же сторону уменьшает помехи, создаваемые основным потоком и улучшает условия работы дополнительного потока. При этом углы подъёма винтовых канавок для основного потока должны быть больше, потому что скорость основного потока значительно меньше, чем скорость дополнительного потока газа. Кроме того, вихреобразная закрутка основного потока газа улучшает защиту дуги от атмосферы цеха.

Горелка позволяет повысить устойчивость дуги и качество сварочной ванны, уменьшить расход защитного газа и улучшить условия труда сварщиков.

3.7 Используемые источники питания

Источник питания для РДС

Для выполнения швов с помощью РДС рекомендуется применение универсального сварочного выпрямителя ВДУ-504.

Таблица 13. - Технические характеристики ВДУ - 504 [9]

Параметр	Значение
Номинальный сварочный ток (ПН - 60%), А Пределы регулирования, А Номинальное напряжение, В Напряжение холостого хода, В КПД Габаритные размеры, мм длина ширина высота Масса, кг	500 100 - 500 23 - 46 82 0,83 800 940 1100 380

Источник питания для АСФ

Для выполнения швов с помощью АСФ рекомендуется применение выпрямителя ВДУ-1601.

Таблица 14. - Технические характеристики ВДУ - 1601 [9]

Параметр	Значение
Номинальный сварочный ток (ПН - 60%), А Пределы регулирования, А Рабочее напряжение, В Первичное напряжение, В Напряжение холостого хода, В КПД Мощность, кВт Габаритные размеры, мм длина ширина высота Масса, кг	1000 500-1600 26 - 66 380 100 0,84 165 950 1150 1850 950

4.Экономическая часть

4.1 Расчет базовой технологии изготовления задвижки склиновым затвором

Исходные данные для расчета

Таблица15. - Исходные данные для экономических расчетов

Статьи затрат	Единица измерения	Цена, руб.
Оборудование: Манипулятор сварочный НВ100 Установка для РДС «ВД504» Установка АСФ Полуавтомат МС-400М	шт.	438906 153000 2300000 400000
Основные материалы: 15Х1МФА поковки 09Г2С пруток	т.	190800 29500 100000 45000
Электроды: УОНИИ 13/55 4 мм ЭА 395/95 4 мм ЦН-6Л 4 мм	кг кг кг	450 1000 600
Электроэнергия Теплоэнергия Вода: питьевая техническая канализация Природный газ Тарифные ставки рабочих: Сварщик РДС и АСФ (6 разряда) Наладчик (7 разряда) Слесарь (6 разряда) Контролер Стропальщик	КВт ккал м3 м3 м3 м3 нормо-час нормо-час нормо-час нормо-час нормо-час	1,3 2,94 3,81 1,04 2,56 0,30 40 30 30 30 30
Производственная площадь	1 м2	600

Таблица 16. - Геометрические параметры сварных швов

Номер шва	Способ сварки	Длина шва, мм	Площадь шва, мм2
1	РДС	1780	1920
2	РДС	2260	850
3	РДС	1100	120
4	РДС	300	110
5	РДС	310	512
6	РДС	1386	160

Нормирование сварочных работ на участке

В технически обоснованную норму времени входит: основное время (t_о), вспомогательное время (t_В), время на обслуживание рабочего места (t_ОБС), время на отдых и личные надобности (t_ОТД), подготовительно-заключительное время (t_ПЗ).

(9)

Основное время включает время, затрачиваемое на образование сварочного шва. Вспомогательное время подразделяется на две части: связанное с каждым швом (t_В1) - смена электродов, зачистка шва и кромок, зачистка околошовной зоны, осмотр шва и др.; связанное со свариваемым изделием (t_В2) - перемещение детали, переход сварщика вдоль шва. Время на обслуживание рабочего места включает время, необходимое для поддержания рабочего места в состоянии, обеспечивающем высокопроизводительную работу (протирка оборудования, удаление отходов и др.). Время на отдых и личные надобности включает обязательные перерывы, время на личную гигиену и др. Подготовительно-заключительное время включает время на подготовку к работе (получение задания, подготовка и наладка оборудования) и время на сдачу выполненной работы.

Нормирование ручной дуговой сварки

Основное время при РДС определяется по формуле

 (10)

где F - площадь поперечного сечения наплавленного металла, мм²;

L - длина шва, см;

=7,8 г/см³ - плотность наплавленного металла;

_Н =8,5 г / Ач - коэффициент наплавки;

I - сила тока сварки, А;

t_о=?(19,2?178+226?8,5+110?1,2+30?1,1+31?5,12+138?1,6)=32,5 ч=1954 мин,

Вспомогательное время, связанное с выполнением сварных швов, вычисляется по формуле

t_В1=t_Э+t_ИО+t_З+t_К, (11)

где t_Э - время на смену электродов и осмотр шва, мин;

t_ИО - время на измерение и осмотр шва, мин;

t_З - время на зачистку швов и кромок, мин;

t_К - время на установку клейма, мин.

Время на смену электродов определяется по формуле

t_Э=t?0,05_, (12)

t_Э=1954?0,05=97,7

Время на измерение и осмотр шва (t_ИО) определяется умножением длины шва на 0,35.

t_ИО=l?0,35 (13)

t_ИО=7,13?0,35=2,5

• Время на зачистку швов и кромок определяется по формуле

t_З=L?[0,6+1,2?(n-1)], (14)

где n - число слоев наплавки.

t_З=7,13?[0,6+1,2(41-1)]=346,5

Время на установку клейма принимается равным 0,03 мин на один знак.

t_к=0,03k (15)

t_к=0,03?70=2,1

t_В1=97,7+2,5+346,5+2,1=448,8 мин

Вспомогательное время, связанное со сварным изделием

t_В2= t_УП+t_ПЕР, (16)

где t_УП - время на установку, поворот и снятие детали, мин (принимаем равным 2,2);

t_ПЕР - время на переходы сварщика, мин (принимается равным 1 мин на деталь).

При сварке многопроходных швов время на повороты следует умножать на количество проходов

t_В2= 2,2?41+1=91,2

Время обслуживания рабочего места при РДС составляет 3% от оперативного времени.

Время на отдых и личные надобности при РДС составляет 7% от оперативного времени.

Подготовительно-заключительное время принимается равным 3% от оперативного времени.

Норма выполнения РДС: t=44,4 часа.

Расчет потребного количества оборудования на участке

Количество оборудования на сборочно-сварочном участке определяется по формуле:

, (17)

где N - производственная программа, шт.;

t_j - нормированная трудоемкость выполнения комплекса работ на данной группе оборудования при изготовлении изделия, час;

_H - коэффициент выполнения норм (н=1,15);

Фдо - действительный фонд времени работы оборудования, час.

Фдо=Фно[1-0,01(+)], (18)

где Фно-номинальный годовой фонд времени работы оборудования, час;

Фно=(Дн-Др-Дпр) 41S/5;

Дн - кол-во дней в году;

Др - кол-во рабочих дней;

Дпр - праздничные дни;

S - кол-во смен.

Дн-Др-Дпр =253 дня; Фно=253?41?1/5=2074 ч

Фдо=2074?[1-0,01?(4+6)]=1860 ч

- потери рабочего времени на ремонт оборудования, % (принимаем в пределах 4%);

- потери рабочего времени на переналадку оборудования, % (принимается в пределах 6%).

Таблица9. - Требуемое количество оборудования.

Оборудование	N, шт.	T, ч	Фно, ч	, %	, %	Фдо, ч	ан	Км, шт.	КМ, шт.
РДС	12	38,8	2075	4	6	1860	1,15	2	100

Определение технологической себестоимости

Технологическая себестоимость сварочных работ включает затраты на основные материалы (С_М), сварочные материалы (С_СВ), технологическую электроэнергию (С_Э), заработную плату (С_ЗП), расходы на содержание и эксплуатацию оборудования (С_ОБ) [12].

Определение затрат на основные материалы

С_М=q_Мi?Ц_Мi?К_ТЗ, (19)

где q_Мi - норма расхода материала на одно изделие, т;

Ц_Мi - оптовая цена 1 тонны материала, руб.;

К_ТЗ - коэффициент учитывающий транспортно-заготовительные расходы (К_ТЗ=1,05)

Таблица17 - Затраты на основные материалы

Наименование	Кол-во	Стоимость Цмi	kтз	qмi	Смi
Основание	1	180000	1,05	0.8	151200
Обечайка	2	180000	1,05	0,1	18900
Корпус2	1	180000	1,05	0,12	22032
Седло	2	45000	1,05	0,06	2835
Бугель	1	29500	1,05	0,08	2500
Проушина	2	29500	1,05	0,03	930
Тарелка	2	45000	1,05	0,04	2835
Направляющая	2	45000	1,05	0,04	2835
198397

Определение затрат на сварочные материалы

Затраты на сварочные материалы включают: стоимость электродов (С_ЭЛ), сварочной проволоки (С_СВП) и флюса (С_Ф).

Затраты на электроды при РДС определяются по формуле

С_ЭЛ=Q_Н?q_ЭЛ?Ц_ЭЛ, (20)

где Q_Н - масса наплавленного металла, кг;

q_ЭЛ - расход электродов или сварочной проволоки на 1 кг наплавленного металла, кг (для РДС q_ЭЛ=1,6);

Ц_ЭЛ - цена 1 кг электродов или сварочной проволоки, руб.

С_эл= 16?1,6?950=21760 р.

Затраты на технологическую электроэнергию

Затраты на технологическую электроэнергию определяются по формуле:

С_ЭЛ=Q_Н?q_Э?Ц_Э, (21)

где q_Э - удельный расход электроэнергии на 1 кг наплавленного металла, кВтч/кг;

Ц_Э - цена 1 кВтч электроэнергии, руб.

Для дуговых способов сварки удельный расход электроэнергии определяется по формулам

при РДС:

q_Э=U/(_Н?КПД), (22)

где, U - напряжение дуги, В;

I - ток сварки, А;

_Н - коэффициент наплавки, г / Ач;

КПД - коэффициент полезного действия сварочной установки;

t_О - основное время сварочной операции, ч.

Затраты на электроэнергию: С_э= 4371,61 р.

Определение заработной платы основных рабочих на участке

Расчёт потребности персонала выполнен в разделе «Разработка планировки участка для сборки и сварки бойлера». Приведём таблицу потребности персонала (табл. 11).

Таблица 18. - Потребность в персонале

Категория рабочих	Количество рабочих, чел.
Сварщики	6
Вспомогательные рабочие	2
ИТР	2
СКП	1
МОП	1
ОТК	2

Заработная плата сварщиков на изделие L_св, руб.:

L_св=l?t_д?К_зд?К_св, (23)

где l - часовая тарифная ставка сварщиков, l=40 руб./час;

t_д - время изготовления изделия, t_д=6,22 часа;

К_зд - коэффициент, учитывающий дополнительную заработную плату,

К_зд=1,3;

К_св - количество сварщиков, К_св=6 чел.

L_св=40?37,36?1,3?6=11656,32.

Отчисления на социальное страхование и в другие фонды , руб.:

, (24)

где L_отч=14%;

.

Заработная плата вспомогательных рабочих - L_всп:

L^всп=(Ф_до·l·К_зд·К_всп)/N_г, (25)

где Ф_до - действительный фонд времени работы оборудования, часов;

Ф _до = 6266,1

N_г - годовая программа выпуска, N_г=100 шт.

К_всп - численность вспомогательных рабочих, К_всп=2 человека;

l - часовая тарифная ставка вспомогательных рабочих, l=30 руб./час.

L^всп=(6266,1 ·30 ·1,3 ·2)/100=4887,56.

Отчисления на социальное страхование и в другие фонды , руб.:

.

Заработная плата ИТР L_итр, руб.:

L_итр=(К_итр ·l_ок ·М)/ N_г, (26)

где К_итр - количество ИТР, К_итр=2 человека;

l_ок - размер оклада ИТР, l_ок=100 руб./час=20000 руб./мес.;

М - число месяцев в году, М=12.

L_итр=4800,0.

Отчисления на социальное страхование и в другие фонды, руб.: .

Заработная плата СКП, МОП, ОТК - L^омо:

L^омо=(К^омо ·l_ок ·М)/ N_г; (27)

L^омо=4 ·2000 ·12/100=960,0.

Отчисления на соцстрах и в другие фонды , руб.:

=0,14·960=134,4.

Все данные о заработной плате сводим в таблицу12.

Таблица 19. - Фонд оплаты труда

Категории рабочих	Количество, чел.	Заработная плата, Руб.	Отчисление на соцстрах и в другие фонды, руб.
Сварщики	6	11656,32	1631,88
Вспомогательные рабочие	2	4887,56	684,26
ИТР	2	4800,0	672,0
СКП, МОП, ОТК	4	960,0	134,4
Итого, руб.	22303,88 3122,54

Определение расходов на содержание и эксплуатацию оборудования

Расходы на содержание и эксплуатацию оборудования включают: амортизационные отчисления (С_А), затраты на текущий ремонт и обслуживание оборудование (С_О), прочие расходы и расходы на технологическое оснащение и инструмент целевого назначения (С_ОС) и рассчитываются по формуле:

С_ОБ=С_А+С_О+С_ОС+С_ПР, (28)

Амортизационные отчисления на 1 час работы оборудования определяются по формуле:

, (29)

где Ц_бi - балансовая стоимость i-го оборудования, руб.;

К_мi - количество i-го оборудования на участке, шт.;

А_i - норма годовых амортизационных отчислений, %.

Затраты на текущий ремонт принимаются в размере 22% от стоимости оборудования.

Прочие расходы, связанные с содержанием и эксплуатацией оборудования составляют 6% от суммы С_А+С_О.

Расходы на оснастку инструментов целевого назначения составляют 13% от стоимости производственного оборудования.

Затраты на эксплуатацию оборудования: С_об= 831135 р.

С_ос - затраты на оснастку и инвентарь целевого назначения, руб.:

, (30)

Общая себестоимость изделия:

С_т=С_м+С_эл+С_э+С_зп+С_об+С_ос+0,2Ф_уч, (31)

С_т=2198214 р

Таблица 20. Смета затрат на технологическую себестоимость

Статьи затрат	Сумма, Руб.
Затраты на основные материалы	198397
Затраты на сварочные материалы	21760
Затраты на технологическую электроэнергию	4371,61
Затраты на содержание и эксплуатацию оборудования	948545
Затрату на оснастку и инвентарь целевого назначения	919086
Затраты на заработную плату	22303,88
Стоимость сборочно-сварочного участка	1080000
Технологическая себестоимость	3194462

4.2 Расчет предлагаемой технологии изготовления клиновой задвижки

Нормирование ручной дуговой сварки

Основное время при РДС определяется по формуле

(32)

где F - площадь поперечного сечения наплавленного металла, мм²;

L - длина шва, см;

=7,8 г/см³ - плотность наплавленного металла;

_Н =8,5 г / Ач - коэффициент наплавки;

I - сила тока сварки, А;

t_о=?(19,2?178+110?1,2)=19,3 ч=1158 мин,

Вспомогательное время, связанное с выполнением сварных швов, вычисляется по формуле

t_В1=t_Э+t_ИО+t_З+t_К, (33)

где t_Э - время на смену электродов и осмотр шва, мин;

t_ИО - время на измерение и осмотр шва, мин;

t_З - время на зачистку швов и кромок, мин;

t_К - время на установку клейма, мин.

Время на смену электродов определяется по формуле

t_Э=t?0,05_, (34)

t_Э=1158?0,05=57,9

Время на измерение и осмотр шва (t_ИО) определяется умножением длины шва на 0,35.

t_ИО=l?0,35 (35)

t_ИО=3,5?0,35=1,22

• Время на зачистку швов и кромок определяется по формуле

t_З=L?[0,6+1,2?(n-1)], (36)

где n - число слоев наплавки.

t_З=3,5?[0,6+1,2(41-1)]=17,1

Время на установку клейма принимается равным 0,03 мин на один знак.

t_к=0,03k (59)

t_к=0,03?70=2,1

t_В1=57,9+2,5+170,1+2,1=232,6 мин

Вспомогательное время, связанное со сварным изделием

t_В2= t_УП+t_ПЕР, (37)

где t_УП - время на установку, поворот и снятие детали, мин (принимаем равным 2,2);

t_ПЕР - время на переходы сварщика, мин (принимается равным 1 мин на деталь).

При сварке многопроходных швов время на повороты следует умножать на количество проходов

t_В2= 2,2?41+1=91,2

Время обслуживания рабочего места при РДС составляет 3% от оперативного времени.

Время на отдых и личные надобности при РДС составляет 7% от оперативного времени.

Подготовительно-заключительное время принимается равным 3% от оперативного времени.

Норма выполнения РДС: t=23,2 часа.

Нормирование автоматической сварки под флюсом

Основное время при АСФ рассчитывается по формуле

t_О=60nК_пL/V_CВ, (38)

где n - количество проходов;

К_п - поправочный коэффициент (для кольцевых швов с поворотом изделия принимается 1,1);

V_CВ - скорость сварки, м/ч.

t_О=60411,11,4/35,4=107

Вспомогательное время (t_В1) включает: время на зачистку кромок от ржавчины, собирание флюса со шва и засыпку его в бункер, зачистку шва от шлака после каждого прохода, осмотр, измерение и клеймение шва, смену кассеты с электродной проволокой, проверку правильности установки головки автомата по оси шва. Принимаем t_В1= 3 мин на 1 м одного прохода.

t_В1= 3411,4=172,2

Вспомогательное время (t_В2) включает: установку, поворот, снятие изделий, закрепление деталей и перемещение сварщика. При сварке объемных конструкций t_В2 принимается равным 35 мин на 1 шов.

t_В2= 351=35

Время обслуживания рабочего места при АСФ составляет 5% от оперативного времени.

Время на отдых и личные надобности при АСФ составляет 5% от оперативного времени.

Подготовительно-заключительное время принимается равным 27 мин на один шов.

T_ПЗ= 271=27

Норма выполнения АСФ: t=5,6 часа.

Основное время t0 при п/а в защитном газе определяем по формуле, мин;

t_О=F?L?g?60/I_CВ?_Н

в которой будут использоваться следующие величины:

L-длина j-го шва, м;

Fj - площадь j-го поперечного сечения наплавленного металла, мм

g-плотность наплавленного металла, г/см

_Н =8,5 г / Ач - коэффициент наплавки

t_О=1522?3,96?7,85?60/140?8,5=1385 мин;

Расчет потребного количества оборудования на участке

Количество оборудования на сборочно-сварочном участке определяется по формуле

, (39)

где N - производственная программа, шт.;

t_j - нормированная трудоемкость выполнения комплекса работ на данной группе оборудования при изготовлении изделия, час;

_H - коэффициент выполнения норм (н=1,15);

Ф_до - действительный фонд времени работы оборудования, час.

Ф_до=Ф_но[1-0,01(+)], (40)

где Фно - номинальный годовой фонд времени работы оборудования, час;

- потери рабочего времени на ремонт оборудования, %;

- потери рабочего времени на переналадку оборудования, %.

Данные по расчету требуемого количества оборудования приведены в таблице 14.

Таблица 21 - Требуемое количество оборудования

Оборудование	N, шт.	T, ч	Фно, ч	, %	, %	Фдо, ч	ан	Км, шт.	КМ, шт.
МС-400М	12	53,2	6273	0,05	0,06	6266,1	1,15	0,73827	1
CaB 300C	12	31,5	6273	0,05	0,06	6266,1	1,15	0,43713	1
РДС	12	5,86	6273	0,05	0,06	6266,1	1,15	0,08132	1

Определение затрат на основные материалы

С_М=q_МiЦ_МiК_ТЗ, (41)

где q_Мi - норма расхода материала на одно изделие, т;

Ц_Мi - оптовая цена 1 тонны материала, руб.;

К_ТЗ - коэффициент учитывающий транспортно-заготовительные расходы (К_ТЗ=1,05).

Таблица22. - Затраты на основные материалы

Наименование	Кол-во	Стоимость Цмi	kтз	qмi	Смi
Основание	1	100000	1,05	0.7	126000
Обечайка	2	100000	1,05	0,1	18900
Корпус	1	100000	1,05	0,12	22032
Седло	2	45000	1,05	0,06	2835
Бугель	1	29500	1,05	0,08	2500
Проушина	2	29500	1,05	0,03	930
Тарелка	2	45000	1,05	0,06	2835
Направляюшие	2	45000	1,05	0,06	2835
173197

Определение затрат на сварочные материалы

Затраты на сварочные материалы включают: стоимость электродов (С_ЭЛ), сварочной проволоки (С_СВП) и флюса (С_Ф).

Затраты на электроды при РДС и на сварочную проволоку при АСФ и ЭШС определяются по формуле

С_ЭЛ=Q_Нq_ЭЛЦ_ЭЛ, (42)

где Q_Н - масса наплавленного металла, кг;

q_ЭЛ - расход электродов или сварочной проволоки на 1 кг наплавленного металла, кг (для РДС q_ЭЛ=1,6; для АСФ и АНФ q_ЭЛ=1,2);

Ц_ЭЛ - цена 1 кг электродов или сварочной проволоки, руб.

Затраты на флюсы определяются по формуле

С_Ф=Q_Нq_ФЦ_Ф, (43)

где q_Ф - расход флюса на 1 кг наплавленного металла, кг (для АСФ q_Ф=1,3 Q_Н);

Ц_Ф - цена 1 кг флюса, руб./кг.

Затраты на электроды: С_эл=11450 р.

Затраты на сварочную проволоку: С_пр=6250 р.

Затраты на флюсы: С_Ф= 1500 р.

Затраты на защитный газ: С_Ф= 2500 р

Общие затраты на сварочные материалы: С_св= 21700 р.

Затраты на технологическую электроэнергию

Затраты на технологическую электроэнергию определяются по формуле:

С_ЭЛ=Q_Нq_ЭЦ_Э, (44)

где q_Э - удельный расход электроэнергии на 1 кг наплавленного металла, кВтч/кг;

Ц_Э - цена 1 кВтч электроэнергии, руб.

Для дуговых способов сварки удельный расход электроэнергии определяется по формулам

при РДС:

q_Э=U/(_НКПД), (45)

при АСФ и ЭШС:

q_Э=IUt_О/(Q_НКПД), (46)

где U - напряжение дуги, В;

I - ток сварки, А;

_Н - коэффициент наплавки, г / Ач;

КПД - коэффициент полезного действия сварочной установки;

t_О - основное время сварочной операции, ч.

Затраты на электроэнергию: С_э= 3985,15 р.

Определение заработной платы основных рабочих на участке

Таблица23. - Потребность в персонале

Категория рабочих	Количество рабочих, чел.
Сварщики	6
Вспомогательные рабочие	2
ИТР	2
СКП	1
МОП	1
ОТК	2

Заработная плата сварщиков на изделие L_св, руб.:

L_св=l·t_д·К_зд·К_св, (47)

где l - часовая тарифная ставка сварщиков, l=120 руб./час;

t_д - время изготовления изделия, t_д=24,66 часа;

К_зд - коэффициент, учитывающий дополнительную заработную плату,

К_зд=1,3;

К_св - количество сварщиков, К_св=6 чел.

L_св=120·24,66·1,3·6=23081.

Отчисления на социальное страхование и в другие фонды , руб.:

, (48)

где L_отч=14%;

L_отч=3231;.

Заработная плата вспомогательных рабочих - L_всп:

L^всп=(Ф_до·l·К_зд·К_всп)/N_г, (49)

где Ф_до - действительный фонд времени работы оборудования, часов;

Ф _до = 6266,1

N_г - годовая программа выпуска, N_г=12 шт.

К_всп - численность вспомогательных рабочих, К_всп=2 человека;

l - часовая тарифная ставка вспомогательных рабочих, l=30 руб./час.

L^всп=(6266,1 ·30 ·1,3 ·2)/12=4887,56.

Отчисления на социальное страхование и в другие фонды , руб.:

.

Заработная плата ИТР L_итр, руб.:

L_итр=(К_итр ·l_ок ·М)/ N_г, (50)

где К_итр - количество ИТР, К_итр=2 человека;

l_ок - размер оклада ИТР, l_ок=100 руб./час=20000 руб./мес.;

М - число месяцев в году, М=12.

L_итр=4800,0.

Отчисления на социальное страхование и в другие фонды, руб.: .

Заработная плата СКП, МОП, ОТК - L^омо:

L^омо=(К^омо ·l_ок ·М)/ N_г; (51)

L^омо=4 ·2000 ·12/12=8000.

Отчисления на соцстрах и в другие фонды , руб.:

=0,14·8000=1120

Все данные о заработной плате сводим в таблицу 24.

Таблица 24 - Фонд оплаты труда

Категории рабочих	Количество, чел.	Заработная плата, Руб.	Отчисление на соцстрах и в другие фонды, руб.
Сварщики	6	23081	3231
Вспомогательные рабочие	2	4887,56	684,26
ИТР	2	4800,0	672,0
СКП, МОП, ОТК	4	8000	1120
Итого, руб.	407680 5707

Определение расходов на содержание и эксплуатацию оборудования

Расходы на содержание и эксплуатацию оборудования включают: амортизационные отчисления (С_А), затраты на текущий ремонт и обслуживание оборудование (С_О), прочие расходы и расходы на технологическое оснащение и инструмент целевого назначения (С_ОС) и рассчитываются по формуле

С_ОБ=С_А+С_О+С_ОС+С_ПР, (52)

Амортизационные отчисления на 1 час работы оборудования определяются по формуле

, (53)

где Ц_бi - балансовая стоимость i-го оборудования, руб.;

К_мi - количество i-го оборудования на участке, шт.;

А_i - норма годовых амортизационных отчислений, %.

Затраты на текущий ремонт принимаются в размере 22% от стоимости оборудования.

Прочие расходы, связанные с содержанием и эксплуатацией оборудования составляют 6% от суммы С_А+С_О.

Расходы на оснастку инструментов целевого назначения составляют 13% от стоимости производственного оборудования.

Затраты на эксплуатацию оборудования: С_об= 1179711,7 р.

С_ос - затраты на оснастку и инвентарь целевого назначения, руб.:

, (54)

Общая себестоимость изделия:

С_т=С_м+С_эл+С_э+С_зп+С_об+С_ос+0,2Ф_уч, (55)

С_т=2145354 р.

4.3 Расчет экономической эффективности

Годовой экономический эффект по сравниваемым технологиям может быть рассчитан по следующей формуле:

(56)

 - технологическая себестоимость базовой и предлагаемой технологии N - программа производства изделия, 12 шт.;

Е - нормативный коэффициент эффективности капиталовложений (0,15);

- дополнительные капиталовложения на внедрение прогрессивной технологии ();

Эффективность на единицу изделия будет равняться:

Вывод: Экономический эффект от внедрения новой технологии изготовления клиновой задвижки ДУ-250 в размере 49860 руб. был достигнут за счет изменения технологии изготовления и уменьшения затрат на основные и сварочные материалы.

5. Безопасность жизнедеятельности

5.1 Средства индивидуальной защиты на проектируемом сборочно-сварочном участке

Общие положения.

В системе мероприятий, направленных на обеспечение безопасных и здоровых условий труда, большое значение имеет использование наиболее эффективных средств индивидуальной защиты (СИЗ). Эти средства должны применяться в тех случаях, когда безопасность работ не может быть обеспечена конструкцией и размещением оборудования, организацией производственных процессов, архитектурно-планировочными решениями и средствами коллективной защиты.

На работах с вредными условиями труда, в особых температурных условиях, в загрязненной среде рабочим и служащим бесплатно выдается спецодежда, спецобувь и другие СИЗ в соответствии с типовыми отраслевыми нормами. Администрация предприятия обязана следить за тем, чтобы рабочие и служащие во время работы пользовались выданными им средствами индивидуальной защиты, не допускать к работе без них и не разрешать использование неисправных СИЗ.

Рабочие и служащие обязаны бережно относится к СИЗ и своевременно ставить в известность администрацию предприятия о необходимости стирки, сушки, ремонта или замены (в случае неисправности) этих средств.

При выдаче СИЗ должен проводится специальный инструктаж по правилам пользования и простейшим способам проверки их пригодности к эксплуатации, а в необходимых случаях - тренировка с целью лучшего усвоения способов и приемов применения СИЗ.

Средства индивидуальной защиты персонала на сварочных работах.

Выбор СИЗ следует производить, исходя из конкретных условий труда, наличия тех или иных опасных и вредных производственных факторов. Спецодежда выбирается в зависимости от методов сварки и условий труда. При проведении сварочных работ на открытом воздухе в холодное время года спецодежда должна комплектоваться теплозащитными подстежками в соответствии с климатическими зонами.

Для защиты ног от ожогов, травм, переохлаждения или перегрева, а также от поражения электрическим током рабочие должны обеспечиваться специальной обувью, причем для рабочих сварочных профессий запрещается применять обувь с открытой шнуровкой и металлическими гвоздями в подошве. Например, для защиты от высоких температур, горячего шлака, искр и брызг металла используются полусапоги ТУ 17-506-70, а для защиты от механических повреждений - сапоги кожаные ОСТ 17-204-72.

СИЗ органов дыхания применяются в тех случаях, когда общеобменная и местная вентиляция не обеспечивает требуемой чистоты воздуха в рабочей зоне, чаще всего - это сварка в полузамкнутых и замкнутых конструкциях. Например, при ручной дуговой сварке штучными электродами возможно использование «Лепесток-5», для защиты от металлической пыли при механической обработке - противопылевой респиратор Ф-62 ш (ТУ 6-16-2485-81).

Защита глаз и лица от искр и брызг расплавленного металла, пыли осуществляется защитными очками, наголовными и ручными щитками. Для защиты органов зрения щитки и очки должны быть укомплектованы защитными светофильтрами в зависимости от выполняемой работы. Например, при сварочных работах предлагаю использовать универсальный щиток с непрозрачным корпусом типа УН. Для щитка рекомендуются светофильтры: при ручной дуговой сварке - С-6, при дуговой сварке в инертных газах - С-8.

Для защиты рук при сварочных работах предлагаю использовать специальные рукавицы (ГОСТ 12.4.010-75) типа Тр - от искр, брызг расплавленного металла, окалины.

Использование рациональной спецодежды, обладающей хорошими защитными свойствами с учетом специфики работ, имеет большое значение для здоровья и безопасных условий труда. Для защиты от искр и брызг расплавленного металла - костюм, комбинированный для сварщиков ТУ 17-303-73 (куртка, брюки). После окончания работы для кожи рук нужно применять жирные питательные кремы.

Средства индивидуальной защиты персонала на сборочных работах.

Рабочие, связанные с проведением сборочных работ, должны обеспечиваться специальной одеждой в соответствии с действующими нормами. При превышении на рабочих местах уровней вредных факторов должны применяться средства индивидуальной защиты.

Для защиты органов дыхания при сборочных работах возможно применение следующих средств защиты: «Лепесток-5», противопылевой респиратор У-2к (ТУ 6-16-2267-78), универсальный респиратор РУ-60 м (ГОСТ 17269-81).

Для защиты от общих производственных загрязнений и механических воздействий - женские и мужские костюмы, состоящие из куртки и брюк, ГОСТ 12.4.108-82, ГОСТ 12.4.109-82.

При сборочных работах для защиты ног от механических повреждений используются сапоги кожаные ОСТ 17-204-72.

Для защиты рук от механических воздействий применяют специальные рукавицы типа Ми - от истирания и типа Тр - от искр, брызг расплавленного металла, окалины.

Для защиты лица применяют наголовной щиток с непрозрачным корпусом типа НН, который защищает от ультрафиолетового и инфракрасного излучения, брызг расплавленного металла и искр.

Для защиты органов слуха при сборочных работах возможно применение как вкладышей (ГОСТ 12.4.051-78), так и наушников (ГОСТ 12.4.051-78), в зависимости от уровня шума.

Для защиты рук от загрязнений применяют профессионально-защитный крем «Пленкообразующий». Очистители кожи - мыло ДНС-АК.

5.2 Санитарная классификация проектируемого участка

Санитарное благоустройство машиностроительных заводов и надлежащее их содержание являются важнейшими мероприятиями в борьбе с производственными вредностями, за высокую культуру труда. Они предусматривают также защиту населения от газов, пылей, копоти, шума и вредного воздействия сточных вод.

Санитарно-защитной зоной считается территория между производственными помещениями, складами или установками, выделяющими производственные вредности, и жилыми, лечебно-профилактическими стационарного типа и культурно-бытового назначения, зданиями жилого района. Ширину санитарно-защитной зоны устанавливают для предприятий 1-V классов соответственно равной 1000, 500, 300, 100 и 50 метров. Для предприятий, не имеющих производственных вредностей, защитную зону не устанавливают. В санитарно-защитной зоне можно располагать пожарные депо, бани, прачечные, помещения охраны, гаражи, склады, административно-служебные здания, столовые, амбулатории и так далее. Территории санитарно-защитной зоны должны быть благоустроены и озеленены.

В зависимости от состава и количества выделяемых производственных вредностей и условий технологического процесса производства промышленные предприятия делятся в соответствии с санитарными нормами СН-245-71 на пять классов по видам производств. К I, II, и III классам относят предприятия черной и цветной металлургии, выплавляющие чугун в доменных печах, производящие сталь мартеновским и конверторным способами, занятые вторичной переработкой цветных металлов, и другие предприятия. К IV классу относят предприятия, имеющие небольшие литейные и другие горячие цехи, предприятия, производящие металлические электроды, а также предприятия металлообрабатывающей промышленности, имеющие производства чугунного, стального и цветного литья и др. В V класс входят предприятия без литейных, но с термическими и другими цехами, где производится обработка металлов в горячем или раскаленном состоянии. Машиностроительные предприятия в основном относятся к IV и V классам.

Проектируемый участок относится к V классу.

5.3 Пожарная безопасность

Проектирование и эксплуатация всех промышленных предприятий регламентируются «Строительными нормами и правилами» (СНиП II-90-81, СНиП II-2-80), «Правилами устройства электроустановок» (ПУЭ-76), а также типовыми правилами пожарной безопасности для промышленных предприятий «. В соответствии со СНиП II-2-80 все производства делят по пожарной, взрывной и взрывопожарной опасности на следующие категории:

Категория А - взрывопожароопасные; к ней относятся производства, в которых применяются горючие газы с нижним пределом воспламенения 10% и ниже, жидкости с температурой вспышки до 28⁰С включительно при условии, что указанные газы и жидкости могут образовывать взрывоопасные смеси в объеме, превышающем 5% объема помещения; вещества, которые способны взрываться и гореть при взаимодействии с водой, кислородом воздуха или друг с другом; такими производствами являются многие окрасочные цеха, объекты с наличием сжиженных газов и т.д.

Категория Б - взрывопожароопасные; к этой категории относятся производства, в которых используются горючие газы, нижний предел воспламенения которых выше 10%, а также жидкости с температурой вспышки выше 28⁰С и до 61⁰С включительно или нагретые до температуры вспышки и выше; горючие пыли или волокна, нижний концентрационный предел воспламенения которых 65^г/м³ и ниже, при условии, что указанные газы, жидкости и пыли могут образовывать взрывоопасные смеси в объеме, превышающем 5% объема помещения; например производства с наличием аммиака, с возможностью образования газов древесной или другой горючей пыли.

Категория В-пожароопасные; к этой категории относятся производства, в которых применяются жидкости с температурой вспышки выше 61⁰С и горючие пыли или волокна, нижний предел воспламенения которых более 65^г/м³, твердые сгораемые вещества и материалы, способные только гореть, но не взрываться при контакте с воздухом, водой или друг с другом.

Категория Г - к этой категории относятся производства, в которых используются негорючие вещества и материалы в горячем, раскаленном или расплавленном состоянии, а также твердые вещества, жидкости и газы, которые сжигаются или утилизируются в качестве топлива.

Категория Д - это производства, в которых обрабатываются негорючие вещества и материалы в холодном состоянии (цехи холодной обработки и т.д.).

Категория Е - взрывоопасные; к этой категории относятся производства, в которых применяются взрывоопасные вещества (горючие газы без жидкой фазы и взрывоопасные пыли) в таком количестве, при котором могут образовываться взрывоопасные смеси в объеме, превышающем 5% объема воздуха в помещении, и в котором по условиям технологического процесса возможен только взрыв (без последующего горения); вещества способные взрываться без последующего горения при взаимодействии с водой, кислородом воздуха или друг с другом.

Согласно приведенной классификации участок сборки-сварки задвижки шиберной можно отнести к категории Г.

5.4 Расчет естественного освещения участка

Естественное освещение в помещениях регламентируется нормами СНиП II-4-79.

При боковом освещении расчет сводится к определению суммарной площади окон по формуле:

, (57)

где =2160м2 - площадь участка;

- коэффициент естественного освещения (КЕО)

=40,90,8=2,88, (58)

где е=4 - минимальное значение КЕО;

m=0,9 - коэффициент светового климата;

с=0,8 - коэффициент солнечности климата, зависящий от ориентации здания относительно сторон света;

₀ = 8,5 - световая характеристика окон;

k=1 - коэффициент, учитывающий затенение окон соседними зданиями;

- общий коэффициент светопропускания оконного проема, =0,544;

=1,2 - коэффициент, учитывающий отражение от внутренних поверхностей помещения.

м²

5.5 Расчет общего искусственного освещения участка

Для общего освещения помещений, как правило, используются газоразрядные лампы (преимущественно люминесцентные).

Расчет искусственного освещения выполняется по следующему алгоритму:

Определение индекса помещения:

, (59)

где А и В-длина и ширина помещения, м;

H_Р - высота светильников над рабочей поверхностью, м.

Выбираем тип светильника. Для нормальных условий среды применяем светильники с лампами накаливания серии УПД. «Астра-1». Для выбранного типа светильников находим в зависимости от i коэффициент использования осветительной установки =0,37.

Принимаем величины коэффициентов:

- неравномерности освещения z = 1,1;

- запаса к = 1,4.

Принимаем нормированную минимальную освещенность в помещении Е_Н=300Лк.

Принимаем число рядов N_p=5 в зависимости от размера помещения.

Определяем необходимый световой поток ламп в каждом:

, (60)

где S - площадь помещения.

Число светильников в ряду:

, (61)

где Ф_л =19600Лм - световой поток одной лампы Г215-225-1000;

n - число ламп в светильнике, n=2.

- принимаем число ламп в ряду 13 штук.

Выполним проверку отклонения ?Ф:

. (62)

Отклонение ?Ф соответствует интервалу [-10%; +20%].

5.6 Расчет механической вентиляции

Задачей вентиляции является обеспечение частоты воздуха и заданных метеорологических условий в производственных помещениях. Вентиляция достигается удалением загрязненного воздуха из помещений и подачей в него свежего воздуха. Из справочника [16] находим формулу для определения удельного количества приточного воздуха:

, (63)

где L - расход воздуха, удаляемый из местной зоны, ; Z - удельное выделение вредных веществ на 1 кг флюса,; - предельно допустимая концентрация вредного вещества,; - концентрация примесей в приточном воздухе, = 0 при отсутствии вредных веществ в приточном воздухе,; - удельная концентрация примесей в воздухе, .

Из формулы (54) выразим L:

. (64)

Из справочника (таблица 6.10 [16]) определяем: Z=0,04 (количество марганца при сварке под флюсом), = 800, = 1.

, (65)

где =1,8 - коэффициент воздухообмена приколонной подачи воздуха.

По формуле (55) определяем L:

.

Из справочника [17] выбираем вентилятор В-Ц14-46-2, рабочее давление которого составляет Р=1280Па. Установочную мощность электродвигателя для вентилятора рассчитаем по формуле:

, (66)

где К=1,3 - коэффициент запаса;

_В=0,9 - КПД вентилятора;

_П=0,95 - КПД привода.

Из стандартных значений выбираем N = 1,2кВт.

5.7 Расчет заземляющего контура

Защитное заземление является основной мерой, обеспечивающей электробезопасность в электрических установках на проектируемом участке. Заземлению подлежат все металлические поверхности, до которых возможно прикосновение человека. Заземление осуществляется с помощью проводника (заземлителя) находящегося в непосредственном контакте с землей и осуществляющего стекание тока в землю.

В качестве искусственных заземляющих устройств применяют вертикальные и горизонтальные электроды. Для вертикальных электродов используют стальные трубы диаметром 30 - 50 мм и стальные уголки размером от 4040 до 6060 мм длинной 2,5 - 3 м. Широкое применение нашли стальные прутки диаметром 10 - 12 мм, длиной до 10 м.

Согласно требованиям правил эксплуатации электроустановок и ТБ 12.1.038-82 при напряжении U не более 1000 В сопротивление заземлителя R_З должно быть не более 4 Ом.

Расчет заземляющего контура произведем в следующей последовательности.

В сетях напряжения до 1000 В ток короткого замыкания не превышает 10 А, поэтому для расчетов принимаем I_КЗ=10 А. Максимальное сопротивление заземлителя принимаем 4 Ом.

Определяем расчетное удельное сопротивление грунта:

_РАС==401,36=54,4 Омм, (67)

где =40 Омм - сопротивление грунта;

=1,36 - климатический коэффициент.

Определяем сопротивление вертикального заземлителя с учетом расчетного удельного сопротивления грунта. Принимаем стержневой вертикальный заземлитель у поверхности грунта. Стержень имеет следующие параметры: длина 3 м, диаметр 50 мм.

Сопротивление стержня

Ом (68)

Принимаем число вертикальных заземлителей N=3 шт., расстояние между ними А=2 м, и по этим данным принимаем коэффициент использования вертикальных стержней _СТ=0,8.

Определим сопротивление соединительной полосы. Принимаем полосовой соединитель на поверхности грунта с размерами: длина L=8 м, ширина B=0,02 м. При этом сопротивление полосой:

Ом (69)

Определяем сопротивление, приходящееся на вертикальные стержни искусственного заземления с учетом параллельного соединения стержней полосой:

Ом (70)

Уточняем число вертикальных заземлителей по формуле:

шт. (71)

Проверяем величину сопротивления искусственного заземления и сравниваемым с допустимым:

Ом. (72)

Условие выполняется, следовательно, заземление удовлетворяет требованиям безопасности.

5.8 Оценка воздействия производства на окружающую среду

Проектируемый участок располагается на территории ОАО «Энергомаш». Природоохранная деятельность предприятия, ведется по трем направлениям:

- охрана и рациональное использование водных ресурсов;

- охрана атмосферного воздуха;

- утилизация и складирование промышленных отходов.

Для обезвреживания отработанных смазочно-охлаждающих жидкостей, окалиномаслосодержащих стоков, краскосодержащих стоков на заводе в эксплуатации находится блок очистки БОС-1. Очистка стоков осуществляется физико-химическим методом. Производительность блока - 20 м³/сут.

Для охраны атмосферного воздуха на предприятии все технологические операции, идущие с пылегазовыделением обеспечены газопылеулавливаю-щими установками - 69. При дробеструйных работах железосодержащая пыль улавливается мокрыми пылеуловителями ПВМ-208 с эффектом улова 85 - 90%.

Аэрозоль от машин кислородофлюсовой резки металла и плазменной резки стали улавливается тканевыми рукавами фильтрами ФРКДИ-1100, эффективность которых 95 - 99%.

При проведении окрасочных работ в камерах установлены гидрофильтры, в которых осуществляется улов окрасочной аэрозоли на 85 - 90%, газообразных соединений (ацетон, ксилол, токуол и так далее) на 25 - 30%.

При заточке инструмента установлены циклоны ЦН-15, или индивидуальные аппараты ЗИК-900.

По данным статистической отчетности, количество загрязняющих веществ, отходящих от технологического оборудования составляет 5 т/год, из них уловлено 3 т/год, выброшено в атмосферу 1 т/год.

За работой газо - пылеулавливающих установок осуществляется постоянный лабораторный контроль с целью проверки эффективности их работы и соблюдения установленных норм предельно-допустимых выбросов.

На заводе «Энергомаш» образуются промышленные токсичные отходы производства:

- сварочная пыль, уловленная при резке металла, вывозится на шлаконакопитель;

- отработанные масла часть регенерируется и повторно возвращается в производство, часть вывозится на нефтебазу после соответствующей обработки (обезвоживания и удаления взвешенных вещ

5.9 Оценка устойчивости работы объекта в условиях ЧС

ЧС влияют на безопасность жизнедеятельности, могут быть вызваны различными причинами. В связи с этим их можно разделить на ч.с. естественного происхождения, и ч.с. антропогенного происхождения. К первым можно отнести такие явления, как землетрясения, цунами, потопы и другие. Ко второму - эпидемии, пожар, радиационные и химические загрязнения.

Радиоактивное заражение и проникающая радиация могут оказать влияние на производственную деятельность объекта преимущественно через воздействие на людей. Угроза заболевания лучевой болезнью может вызвать необходимость остановки или ограничения функционирования предприятия на определенное время, за которое уровни радиации в результате естественного распада радиоактивных веществ уменьшается до значений, не

представляющих опасности для людей. Поэтому главная цель оценки уязвимости объекта от ионизирующих излучений заключается в том, чтобы выявить степень опасности радиационного поражения людей в конкретных условиях работы [требования] на закрытой местности.

Условия работы можно характеризовать ожидаемой радиационной обстановкой на территории объекта, т.е. началом заражения после аварии, уровнем радиации и местом работы (в здании или на открытой местности).

5.10 Анализ возможной чрезвычайной ситуации. Оценка устойчивости объекта к воздействию аварийно химически опасных веществ (АХОВ) при авариях на химически опасных предприятиях города Волгодонска

Обеспечение устойчивости работы предприятия в ЧС

Под устойчивостью работы объекта экономики в ЧС понимают способность противостоять разрушительному воздействию поражающих факторов ЧС, производить продукцию в запланированном объеме и номенклатуре, обеспечивать безопасность жизнедеятельности персонала, а также приспособленность к восстановлению своего производства в случае повреждения.

В современных условиях защита персонала осуществляется путем проведения комплекса мероприятий, включающих три способа защиты - это укрытие людей в защитных сооружениях, рассредоточение и эвакуация, обеспечение индивидуальными средствами защиты.

Прогнозирование и оценка обстановки при выбросах в окружающую среду соляной кислоты и формальдегида

Задание:

Оценить устойчивость объекта к воздействию АХОВ при авариях химически опасных предприятиях города и разработать предложения по повышению устойчивости объекта в возможном очаге поражения, при направлении ветра от химически опасного объекта к предприятию.

Таблица 25. - Исходные данные

Химически опасные объекты	Вид АХОВ	Кол-во АХОВ, т	Температура воздуха, град.	Скорость ветра, м/с	Время аварии	Имеющиеся средства коллективной защиты	Наличие средств индивидуальнй защиты, %
ТЭЦ-1 ВКДП	Конц. HCl Формалин	50 50	+20	2	15 ч. Лето	ПРУ на 120 чел.	50

Методика позволяет решать следующие задачи:

- рассчитывать глубину и площадь зоны возможного заражения;

- рассчитывать время подхода облака зараженного воздуха к производственным участкам, жилым кварталам и населенным пунктам;

- определять продолжительность действия источника заражения;

- производить ориентировочную оценку количества пораженных и их структуру среди производственного персонала объекта, на котором произошла авария, и населения, оказавшегося в очаге поражения;

- прогнозировать и оценивать химическую обстановку при заражении воздуха наиболее распространенными аварийно химически опасными веществами, используя коэффициенты эквивалентности и расчетные данные по хлору.