Модернизация системы управления станка ГФ2171С3
Проект модернизации фрезерного станка модели ГФ2171С3 с целью совершенствования системы управления. Устройство числового программного управления. Рынок устройств числового программного управления. Технические характеристики программного обеспечения.
| Рубрика | Производство и технологии |
| Вид | дипломная работа |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 20.03.2013 |
| Размер файла | 1,7 M |
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.
Отказы деталей и узлов в разных машинах и разных условиях могут иметь сильно отличающиеся последствия. Последствия выхода из строя машины, имеющейся на заводе в большом количестве, могут быть легко и без последствий устранены силами предприятия.
А отказ специального станка, встроенного в автоматическую линию, вызовет значительные материальные убытки, связанные с простоем многих других станков и невыполнением заводом плана.
Расчет. Вероятность безотказной работы - это вероятность того, что в пределах заданий наработки отказ объекта не возникает. На практике этот показатель определяется статистической оценкой
Р(t), (4.1)
где No - число однотипных объектов (элементов), поставленных на испытания (находящихся под контролем);
n (t) - число отказавших объектов за время t.
Расчет надежности старой системы:
Автоматы
Р(t)
Тепловое реле
Р(t)
Датчик угла поворота
Р(t)
Реле
Р(t)
Контакторы
Р(t)
Средняя вероятность безотказной работы:
Рср(t)
Расчет надежности новой системы:
Автоматы
Р(t)
Тепловое реле
Р(t)
Датчик угла поворота
Р(t)
Реле
Р(t)
Контакторы
Р(t)
Средняя вероятность безотказной работы:
Рср(t)
Таблица 4.10 - Сравнение старой и новой системы
|
Средняя вероятность безотказной работы |
||
|
Старая система |
Новая система |
|
|
0.424 |
0.718 |
Вывод:
Был проведен расчет надежности старой и новой систем. Расчет показал, что средняя вероятность безотказной работы старой системы составляет 0.424, а безотказной работы новой системы 0.718. Из этого расчета видно, что новая система управления, полученная после проведения модернизации, более надежна, чем старая.
5. Экономическая часть
Данная работа заключается в модернизации системы управления фрезерного станка модели ГФ2171С3, предназначенного обработки плоских форм, кулачков из легированных сталей, чугуна и цветных металлов в серийном и мелкосерийном производствах. Фрезерный станок модели ГФ2171С3 является довольно старой установкой и на данный момент времени требует некоторых технических усовершенствований, чтобы своей работоспособностью соответствовать промышленному производству. Модернизироваться будет система числового программного управления.
На данный момент времени имеются следующие проблемы при работе станка:
Невысокая надёжность (частые поломки);
Большое количество реле времени, подстройка которых занимает у наладчика станка много времени;
Отсутствие деталей при ремонте, т.к. фрезерный станок ГФ2171С3 является довольно старой установкой и многие детали к ней давно уже не выпускаются в промышленности;
Долгое простаивание станка в нерабочем состоянии (в случае поломки) может повлечь нежелательные последствия в данном производстве, поэтому исправление данных недостатков повысит надёжность работы станка и сделает её ремонт более быстрым, с точки зрения замены деталей. Ниже приводится расчёт единовременных затрат на проведение работы.
5.1 Расчёт единовременных затрат
Для выполнения и внедрения "Модернизация системы управления фрезерного станка ГФ2171С3" требуются определённые расходы, которые выступают в виде единовременных затрат. Данная работа выполняется на Красноярском заводе комбайнов.
Затраты на выполняемую работу, финансируются за счёт собственных средств предприятия и предназначаются для собственных нужд. Единовременные затраты определяются в виде плановой себестоимости по формуле:
С=Пс, (5.1)
где С - себестоимость технической продукции, руб.
5.2 Расчёт плановой себестоимости выполнения работы
Себестоимость - это качественный показатель, который показывает, во что обходится предприятию производство и реализация выраженная в денежной форме. /11/.
Целью планирования себестоимости проведения данной работы является экономически обоснованное определение величины затрат на её выполнение. В плановую себестоимость работы включаются все затраты, связанные с её выполнением. Определение затрат на работу производится путём составления калькуляции плановой себестоимости.
Калькуляция плановой себестоимости проведения работы составляется по следующим статьям затрат:
Материалы и комплектующие.
Основная заработная плата.
Дополнительная заработная плата.
Отчисления на социальные нужды.
Накладные расходы.
Ниже приводится расчёт статей затрат:
На статью "Материалы и комплектующие" относятся затраты на сырьё и основные материалы (за вычетом стоимости возвратных отходов), покупные изделия и полуфабрикаты, вспомогательные материалы, комплектующие изделия, пакеты прикладных программ, топливо, электроэнергия, необходимые для выполнения конкретных работ.
Затраты по этой статье определяют по действующим ценам с учётом транспортно - складских расходов, величина которых составляет 3% от стоимости материалов, покупных полуфабрикатов и комплектующих изделий. Расчёт затрат производится по форме, приведённой в таблице 5.1
Таблица 5.1 - Расчёт статьи "Материалы и комплектующие"
|
Наименование материалов и комплектующих: тип |
Единица измерения |
Потребное количество |
Цена за единицу, руб. |
Сумма, руб. |
|
|
ЭКФ ВА47-63 |
шт |
8 |
50.43 |
403.44 |
|
|
ИЭК 47-29 |
шт |
4 |
115.10 |
460.4 |
|
|
ИЭК ВА47-100 |
шт |
1 |
258.50 |
258.50 |
|
|
ИЭК ВА 88-66 |
шт |
1 |
1871.24 |
1871.24 |
|
|
Наименование материалов и комплектующих: тип |
Единица измерения |
Потребное количество |
Цена за единицу, руб. |
Сумма, руб. |
|
|
Контактор малогабаритный КМИ 10910 |
шт |
5 |
182.25 |
911.25 |
|
|
Контактор малогабаритный КМИ 22510 |
шт |
2 |
279.45 |
558.9 |
|
|
Контактор малогабаритный КМИ 46512 |
шт |
2 |
713.75 |
1427.5 |
|
|
Приставка ПКИ 22 |
шт |
4 |
86.16 |
344.64 |
|
|
Тепловое реле РТИ-13 |
шт |
4 |
184.60 |
738.4 |
|
|
Датчик угла поворота ЛИР 158Б |
шт |
3 |
4818 |
14454 |
|
|
Бесконтактный выключатель ВБИ-Щ06-600У |
шт |
14 |
708 |
9912 |
|
|
Реле OMRON MY2IN |
шт |
40 |
200.11 |
8004.4 |
|
|
Хомут для кабеля 4х200 |
шт |
2 |
48 |
96 |
|
|
Клемники VAG |
шт |
40 |
23.94 |
957.6 |
|
|
Клемники ИЭК |
шт |
50 |
6.48 |
324 |
|
|
Изолента ПВХ |
шт |
5 |
6.50 |
32.50 |
|
|
Итого: |
40754.77 |
||||
|
Транспортно-складские расходы - 3% |
1222.643 |
||||
|
Всего затрат: |
41977.41 |
Затраты по статье "материалы и комплектующие" состоят из следующих элементов: из стоимости приобретенных материалов и комплектующих выделяется НДС:
НДС руб.
Стоимость материалов и комплектующих без НДС составит:
руб.
Транспортно-складские расходы определяются в следующем порядке: Прошлый (овеществленный) труд составит: руб., в том числе НДС - , а без НДС стоимость прошлого труда равняется: 733.5858 - 111.902 = 621.6838 руб.
Добавленная стоимость составит: 1222.643 · 0.4 = 489.0572 руб.
Общая сумма НДС составит: 6216.83 + 111.902 = 6328.732 руб.
Для договорной цены без налоговых льгот, затраты по статье "Материалы и комплектующие" состоят из следующих элементов:
34537.94 + 621.6838 + 489.0572 = 35648.681 руб.
5.3 Определение затрат по статье спецоборудование для научных работ
На статью "Спецоборудование для научных работ" относятся затраты на приобретение или изготовление специальных приборов, стендов, аппаратов и другого специального оборудования, необходимого для выполнения конкретной НИР. Расчет затрат производится по форме, приведенной в таблице 5.2
Таблица 5.2 - Расчёт статьи "Спецоборудование для научных работ"
|
Наименование материалов и комплектующих: тип |
Единица измерения |
Потребное количество |
Цена за единицу, руб. |
Сумма, руб. |
|
|
УЧПУ FMS-3000 |
шт |
1 |
113798.25 |
113798.25 |
|
|
Итого: |
113798.25 |
||||
|
Наименование материалов и комплектующих: тип |
Единица измерения |
Потребное количество |
Цена за единицу, руб. |
Сумма, руб. |
|
|
Транспортно-складские расходы - 3% |
3413.948 |
||||
|
Установка и монтаж - 10% |
11379.83 |
||||
|
Всего затрат: |
128592.0225 |
Затраты по статье "спецоборудование" состоят из следующих элементов:
Из стоимости приобретенного спецоборудования выделяется НДС:
НДС руб.
Стоимость спецоборудования без НДС составит:
руб.
Транспортно-складские расходы определяются в следующем порядке:
Прошлый (овеществленный) труд составит: 3413.948 · 0.6=2048.3688 руб., в том числе НДС - , а без НДС стоимость прошлого труда равняется: 3413.948 - 312.463 = 3101.485 руб.
Добавленная стоимость составит: 3413.948 · 0.4 = 1365.5792 руб.
Установку и монтажные работы определяют следующим образом:
Прошлый (овеществленный) труд составит: 11379.83 · 0.4=4551.9 руб., в том числе НДС - , а без НДС стоимость прошлого труда равняется: 4551.9 - 694.357 = 3857.543 руб.
Добавленная стоимость составит: 11379.83 · 0.6 = 6827.898 руб.
Общая сумма НДС составит: 17359.06 + 312.463 + 694.357 = 18365.88
Для договорной цены без налоговых льгот, затраты по статье "спецоборудование", состоят исследующих элементов:
руб.
5.4 Определение затрат по статье заработная плата
На статью "Основная заработная плата" относятся выплаты по заработной плате, исчисленные из должностных окладов и тарифных ставок научных сотрудников, специалистов, служащих, рабочих непосредственно занятых выполнением конкретной работы, а также заработная плата работников нештатного (несписочного) состава, привлекаемых к ее выполнению, премии за основные результаты хозяйственной деятельности, выплаты, обусловленные районным регулированием оплаты труда; по районным коэффициентам и надбавки к заработной плате за непрерывный стаж работы в районах Крайнего Севера и приравненных к ним местностям. Размер основной заработной платы устанавливается исходя из численности различных категорий исполнителей и трудоемкости выполнения работы.
Работу выполняют следующие работники:
Инженер 1 категории, имеющий должностной оклад - 4500 руб.
Инженер 2 категории, имеющий должностной оклад - 4200 руб.
При планировании трудоёмкости в данной работе используется затратный метод (в основе которого лежит время выполнения работы).
На основании решения технического совета выполнения данной работы 3 месяца.
Поскольку организация, выполняющая рассматриваемую работу является ОАО, то должностные оклады сотрудников данной организации устанавливаются на основании штатного расписания.
Так как организация находится в г. Красноярске, её районный коэффициент составляет 30% от должностного оклада. Данные работники являются штатными, возраст до 30 лет, стаж работы которых составляет более двух лет, следовательно, северная надбавка за непрерывный стаж работы 30%, от суммы должностного оклада.
Расчёт основной заработной платы производится на основании исходных данных и приведённых выше расчётов в таблице 5.3
Таблица 5.3 - Расчёт основной заработной платы
|
Должность |
Установленный должностной оклад, руб. |
Время вып. Работы, мес. |
Итого, сумма долж. окл. за отраб. время, руб. |
Районный коэффициент. (30%), руб. |
Северная надбавка за непр. стаж раб. (30%), руб. |
Месячный должностной оклад с учётом надбавок, руб. |
|
|
Инженер 1 Категории |
4500 |
6 |
27000 |
8100 |
8100 |
43200 |
|
|
Инженер 2 Категории |
4200 |
25200 |
7560 |
7560 |
40320 |
||
|
Итого |
8700 |
- |
52200 |
15660 |
15660 |
83520 |
5.5 Определение затрат по статье дополнительная заработная плата
На статью "Дополнительная заработная плата" относятся выплаты, предусмотренные законодательством за не проработанное (неявочное) время: оплата очередных и дополнительных отпусков; компенсация на неиспользованный отпуск; оплата льготных часов подростков; оплата перерывов в работе кормящих матерей; оплата времени, связанного с прохождением медицинских осмотров; выполнение общественных и государственных обязанностей; выплата вознаграждения за выслугу лет. Дополнительная заработная определяется по формуле:
Рдз=Роз•Ндз/100, (5.2)
где ЗПдп - дополнительная заработная плата, руб.
Удп - размер дополнительной зарплаты в процентах от основной заработной платы работников.
На основании данных планового отдела норматив дополнительной заработной платы на 2008 год установлен в размере 11.2% от основной заработной платы. Данный норматив предусматривает только очередной отпуск.
Дополнительная заработная плата составит:
Рдз руб.
5.6 Определение затрат по статье отчисление на социальные нужды
В статью "Отчисления на социальные нужды" относится единый социальный налог (взнос), в состав которого входят обязательные отчисления:
социальное страхование - 2.9%
пенсионный фонд - 20%
обязательное медицинское страхование - 3.1%.
а также страховые взносы на обязательное социальное страхование от несчастных случаев на производстве и профессиональных заболеваний, размер которых на 2008 г. составляет 4.2%.
Размер отчислений на социальные нужды определяется по формуле:
Зосн=10-2Косн х З от x(1-эта),руб.,(19)
где Косн - отчисления на социальные нужды, руб.;
З от- размер отчислений на социальные нужды в процентах от суммы основной и дополнительной заработной платы работников, непосредственно выполняющих работу.
Отчисления на социальные нужды составят при Зот :
Зосн руб.
Определение затрат по статье накладные расходы
В статью "Накладные расходы" включаются расходы на управление и хозяйственное обслуживание, которые в равной степени относятся ко всем выполняемым работам. По этой статье учитываются заработная плата с начислениями во внебюджетные фонды аппарата управления и общехозяйственных служб, затраты на содержание, текущий и капитальный ремонты зданий, сооружений, оборудования и инвентаря, амортизационные отчисления на их полное восстановление, расходы по охране труда, научно-технической информации, изобретательству и рационализации и т.д.
Величина накладных расходов исчисляется по формуле:
, (5.4)
где Нн - норматив накладных расходов;
Зх- величина накладных расходов;
Норматив накладных расходов в размере 30% от основной заработной платы. Величина накладных расходов составляет:
Н руб.
Накладные расходы состоят из следующих элементов:
Стоимость прошлого (овеществленного) труда 12528 руб., в том числе
НДС - ;
Добавленная стоимость - 12528 руб.
На основании полученных данных по отдельным статьям затрат составляется калькуляция плановой себестоимости в целом по работе, которая представлена в таблице 5.4:
Таблица 5.4 - Калькуляция плановой себестоимости проведения работы
|
Статья затрат |
Без налоговых льгот сумма, руб. |
|
|
1. Специальное оборудование для научных (экспериментальных) работ |
103398.218 |
|
|
2. Материалы и комплектующие |
35648.681 |
|
|
3. Основная заработная плата |
83520 |
|
|
4. Дополнительная заработная плата |
9354.24 |
|
|
5. Отчисление на социальные нужды |
28048.02 |
|
|
6. Накладные расходы |
23144.95 |
|
|
Итого плановая себестоимость работы |
283114.109 |
Таблица 5.5 - Укрупнённый расчёт затрат на проведение данной работы
|
Показатели |
Обозначение |
Источник информации и расчеты показателей сумма, руб. |
Работа без налоговых льгот сумма, руб. |
|
|
1. Специальное оборудование для научных (экспериментальных) работ |
Зосн |
Таблица 5.2 |
103398.218 |
|
|
2. Материалы и комплектующие |
Зосн |
Таблица 5.1 |
35648.681 |
|
|
3. Основная заработная плата |
Таблица 5.3 |
83520 |
||
|
4. Дополнительная заработная плата |
Рдз |
Рдз=Роз•Ндз/100 |
9354.24 |
|
|
5. Отчисления на социальные нужды |
Зосн |
Зосн=10-2Косн х З от x(1-эта) |
28048.02 |
|
|
6. Накладные расходы |
Н |
, |
23144.95 |
|
|
Итого затрат |
С |
С=Н |
283114.109 |
5.7 Расчёт текущих затрат
Фрезерный станок модели ГФ2171С3 располагается в цеху Красноярского завода комбайнов. Предназначается для фрезерных работ.
По данным планового отдела и бухгалтерии фактически выпуск законченных деталей в 2006 году в натуральном выражении составил 11000 штук.
Себестоимость единицы завершённой продукции за прошедший год составила 303 руб., в том числе условно - постоянные - 43.28 руб. условно - переменные - 259.72 руб.
Таким образом, себестоимость выпускаемой продукции за 2007 год - 3333000 руб.
При разработке данного проекта был проведён анализ времени простоя станка за пять прошлых лет:
2003 год 430 часов;
2004 год 420 часов;
2005 год 380 часов;
2006 год 435 часов;
2007 год 410 часов;
Из анализа данных выявлено, что в среднем было 415 часов простоя, причём около 30 % поломок приходится на релейную систему станка. На устранение этих простоев по данным бухгалтерии в 2007 году было затрачено 45303 руб.
После модернизации данного станка будет сэкономлено примерно 88 часов рабочего времени. Таким образом, время её простоя уменьшится, в результате чего увеличится объём выпускаемой продукции.
Учитывая объём выпущенной продукции за 2007 год и количество часов работы станка за год можно провести расчёт объёма выпускаемой продукции в час.
За 2007 год объём выпускаемой завершённой продукции составил 11000 шт. при 2116 часах работы станка.
шт.
Планируемый объём выпускаемой продукции увеличится на изделия за год (за счёт сокращения времени простоев станка).
После модернизации время простоев уменьшится на , следовательно затраты на текущий ремонт после модернизации станка составят:
руб.
Условно - переменные затраты на единицу продукции остаются неизменными.
Общая сумма условно-постоянных затрат изменится на сумму снижения затрат, связанных с простоем:
283114.109 - (45303 - 35698.764) = 273509.873 руб.
Амортизационные отчисления составят:
руб.
После модернизации количество выработанных деталей составит шт.
Условно-постоянные расходы на единицу продукции после модернизации составят:
Себестоимость единицы продукции после модернизации: руб.
Расчёт основных показателей сравнительной экономической эффективности
Годовая экономия от снижения себестоимости единицы продукции определяется по формуле:
, (5.5)
где С1 и С2 - себестоимость единицы выпускаемой продукции до и после модернизации соответственно, руб. Q2 - объём выпускаемой продукции в предлагаемом варианте, шт.
руб.
Коэффициент сравнительной экономической эффективности определяется по формуле:
, (5.6)
где - дополнительные капитальные затраты. Коэффициент сравнительной экономической эффективности составит:
Срок окупаемости определяется по формуле:
, (5.7)
Срок окупаемости составит:
Т
Таблица 5.6 - Показатели сравнительной экономической эффективности
|
Показатели |
Варианты |
Изменения ("+" или "-"), % |
||
|
Базовый |
Предлагаемый |
|||
|
1. Дополнительные капитальные вложения, руб. |
- |
283114.109 |
- |
|
|
2. Простои, час/год. |
415 |
328.1 |
-20.9 |
|
|
3. Объём выпускаемой продукции, шт. /год. |
11000 |
11415 |
+3.8 |
|
|
4. Себестоимость единицы продукции, руб. |
303 |
286.22 |
-5.5 |
|
|
5. Экономия от снижения себестоимости выпускаемой продукции, руб. /год |
- |
191543.7 |
- |
|
|
6. Коэффициент сравнительной экономической эффективности. |
- |
0.7 |
- |
|
|
7. Срок окупаемости, лет |
1.5 |
Вывод: Таким образом, после модернизации системы управления фрезерного станка, предприятие получает экономию средств 191543.7 рубля в год. Затраты на модернизацию окупятся через 1.5 года.
6. Безопасность жизнедеятельности
Выполнение данного дипломного проекта связанно с модернизацией вертикально-фрезерного станка модели ГФ2171С3, предназначенного для обработки чугуна, стали и цветных металлов торцовыми, концевыми и дисковыми фрезами. Модернизации подлежит система ЧПУ.
Результаты данного проекта будут использоваться для собственных нужд Красноярского завода комбайнов.
На данный момент данное устройство имеет ряд недостатков:
невысокая надёжность;
низкая ремонтопригодность;
большое время наладки станка.
Невысокая надежность, с точки зрения безопасности, приводит к уменьшению безопасность труда работников при работе станка. Так например невысокая надежность электрооборудования станка может привести к поражению обслуживающего персонала электрическим током. Модернизированный станок будет иметь ряд преимуществ с точки зрения безопасности, т.к. будут уменьшаться имеющиеся недостатки.
За счёт создания на новой элементной базе автоматики количество элементов сократится, что в свою очередь уменьшит число поломок, сбоев потребляемой электроэнергии. Кроме этого на станке предусмотрено автоматическое отключение при сбоях, имеются индикаторы поломок.
6.1 ные и вредные производственные факторы действующие на рабочем месте
При работе на станке оператор сталкивается с воздействием следующих производственных факторов, опасных и вредных для здоровья человека:
электрический ток
повышенный уровень звукового давления (шум)
загрязнение воздуха
вибрация
неудовлетворительный микроклимат
недостаточная освещённость рабочего места
Электробезопасностъ
При проведении наладочных и профилактических работ, а также в процессе эксплуатации станка возникает вероятность поражения обслуживающего персонала электрическим током.
Станок запитывается от сети напряжением 380 В., с изолированной нейтралью. Основным потребителем электроэнергии является двигатель. На пульт управления подаётся постоянное напряжение равное 5 В.
Помещение (цех) в котором находится станок относится к помещениям с повышенной опасностью. Температура не превышает +35°С. В помещении присутствует токопроводящая пыль в малом количестве.
Основные причины поражения электрическим током:
появление напряжения на металлических не токоведущих частях и корпусах оборудования;
появление напряжения на отключенных токоведущих частях.
Для обеспечения электробезопасности при работе станка предусмотрены следующие защитные технические способы и средства:
заземление электроустановки;
закрытая проводка питающих кабелей;
применение плавких предохранителей и автоматических выключателей;
цветовая сигнализация опасных для жизни человека мест (предупреждающие таблички, знаки; кнопки переключателя).
Работа оператора за пультом управления является электрически безопасной.
Мероприятия по снижению шума
Для данного рабочего места характерный шум - механический (от двигателя станка, обработки детали), а также шум от других станков находящихся в цехе.
Допустимые уровни звукового давления на рабочем месте оператора для помещения согласно ГОСТ 12.1.003 - приведены в таблице 6.1
Таблица 6.1 - Допустимые уровни звукового давления на рабочем месте оператора
|
Вид деятельности |
Уровни звукового давления, дБ, в октавных полосах со среднегеометрическим частотам, Гц |
Эквива-лентный уровень звука, дБ (А). |
|||||||||
|
31.5 |
63 |
125 |
250 |
500 |
1000 |
2000 |
4000 |
8000 |
|||
|
Работа с повышенными требованиями к процессам наблюдения, рабочие места в помещениях для размещения шумных агрегатов вычислительных машин |
103 |
91 |
81 |
77 |
73 |
70 |
68 |
66 |
64 |
75 |
Наибольшее шумовое воздействие оказывает: шум от двигателя. Защитными мерами при этом является:
проектирование защитных шумоизолирующих кожухов, если позволяет конструкция станка;
регламентные работы, т.е. производить своевременно очистку, смазку деталей двигателя, если необходимо, то замену.
Защита от шума, создаваемого на рабочем месте внутренними источниками, а также шума, проникающего извне, осуществляется следующими методами:
допускается использование наушников;
регламентированные перерывы.
Загрязнения воздуха
В цехе, где располагается большое количество различных станков по обработке металла присутствует обыкновенная и металлическая (в небольшом количестве, приносимая с металлом) пыль, которая опасна не только для человека, но и систем автоматики. Кроме этого в цехе осуществляется сварка металлических деталей. Для поддержания нормального состояния воздушной среды соответствующего ГОСТ 12.1.005 "Воздух рабочей зоны. Общие требования безопасности", применяются следующие меры:
общеобменная и местная вентиляция;
уборка помещения от пыли.
Фрезерный станок является источником загрязнения воздушной среды в помещении. При автоматизации и модернизации был учтен данный минус. При помощи современного контроллера удалось сократить в разы загрязнение воздуха. Контроллер обеспечивает:
отключение вращения шпинделя на холостом ходу, при отсутствии обрабатываемой детали.
Также имеются специальные отсеки для отработанного масла и металлической стружки.
Мероприятия по снижению вибрации
Данная вибрация относится к вибрации категории 3-технологической типа "а" (на постоянных рабочих местах производственных помещений). Источником вибрации является обработка детали и работа других рядом стоящих станков. Допустимые значения вибрации на рабочем месте оператора для помещения согласно ГОСТ 12.1.012 приведены в таблице 6.2.
Таблица 6.2 - Предельно допустимые значения вибрации рабочего места
|
Среднегео - метрическая частота октавных полос, Гц |
Виброускорение |
Виброскорость |
|||||||
|
м/с2 |
дБ |
10-2 м/с |
дБ |
||||||
|
в 1/3 окт. |
в 1/1 окт. |
в 1/3 окт. |
в 1/1 окт. |
в 1/3 окт. |
в 1/1 окт. |
в 1/3 окт. |
в 1/1 окт. |
||
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
|
|
1.6 |
0.089 |
99 |
0.89 |
105 |
108 |
||||
|
2.0 |
0.079 |
0.14 |
98 |
103 |
0.63 |
1.30 |
102 |
||
|
2.5 |
0.070 |
97 |
0.45 |
99 |
|||||
|
3.15 |
0.063 |
96 |
0.32 |
96 |
|||||
|
4.0 |
0.056 |
0.10 |
95 |
100 |
0.22 |
0.45 |
93 |
99 |
|
|
5.0 |
0.056 |
95 |
0.18 |
91 |
|||||
|
6.3 |
0.056 |
95 |
0.14 |
89 |
|||||
|
8.0 |
0.056 |
0.10 |
95 |
100 |
0.11 |
0.22 |
87 |
93 |
|
|
10.0 |
0.070 |
97 |
0.11 |
87 |
|||||
|
12.5 |
0.089 |
99 |
0.11 |
87 |
|||||
|
16.0 |
0.110 |
0.20 |
101 |
106 |
0.11 |
0.20 |
87 |
92 |
|
|
20.0 |
0.140 |
103 |
0.11 |
87 |
|||||
|
25.0 |
0.180 |
105 |
0.11 |
87 |
|||||
|
31.5 |
0.220 |
0.40 |
107 |
112 |
0.11 |
0.20 |
87 |
92 |
|
|
40.0 |
0.280 |
109 |
0.11 |
87 |
|||||
|
50.0 |
0.350 |
111 |
0.11 |
87 |
|||||
|
63.0 |
0.450 |
0.79 |
113 |
118 |
0.11 |
0.20 |
87 |
92 |
Уменьшение вибрации осуществляется путём введения:
виброизоляции оборудования (введение в колебательную систему дополнительной упругой связи с целью ослабления передачи вибраций смежному элементу, конструкции или рабочему месту).
виброгашения (для динамического гашения колебаний используются динамические виброгасители: пружинные, маятниковые, эксцентриковые гидравлические, действующие при определенной частоте, которая отвечает его резонансному режиму колебаний).
Средства индивидуальной защиты оператора не применяются.
Шпиндель на холостом ходу отключается от контролера при отсутствии детали, а так же жестко закреплен в стойке, что не вызывает вибрации, и настройке во время эксплуатации не подлежит.
Микроклимат в помещении
Работа оператора станка относится к 1 категории работ. В соответствии с СанПиН 2.2.4.548 "Гигиенические требования к микроклимату производственных помещений", на рабочем месте существуют нормы температуры, относительной влажности и скорости движения воздуха, указанные в таблице 1.6:
Таблица 6.3 - Оптимальные и допустимые нормы микроклимата (СанПиН 2.2.4.548) для легкой 1 категории работ
|
Сезон года |
Категория работ |
Параметры воздушной среды в рабочей зоне |
||||||
|
Температура,°С |
Относительная влажность,% |
Скорость воздуха, м/с |
||||||
|
Оптим. |
Допуст. |
Оптим. |
Допуст. |
Оптим. |
Доп уст. |
|||
|
Холодный период |
1б |
21-23 |
20-24 |
40 - 60 |
Неболее 5 |
0.1 |
Неболее 0.1 |
|
|
Теплый период |
1б |
22-24 |
21-28 |
40 - 60 |
Неболее 55 |
0.1 |
0.1 - 0.3 |
Примечания: к категории 1б относятся работы, производимые сидя, стоя или связанные с ходьбой и сопровождающиеся некоторым физическим напряжением, при котором расход энергии составляет до 121 - 150 ккал/ч.
Для обеспечения достаточно постоянного и равномерного нагревания воздуха помещения в холодный период года предусматривается центральная отопительная система.
Для поддержания параметров воздушной среды в допустимых пределах, обеспечивающих надежную работу оборудования и людей, осуществляется комбинированное вентилирование воздуха. Для этого используются приточно-вытяжные (механические) вентиляторы. Воздух подается по воздуховодам поверху, для удаления мелких и тяжелых частиц на полу установлены вытяжки. Для естественного вентилирования используются форточки в оконных рамах.
Освещенность помещения
Освещенность помещения (цеха) нормируется в соответствии со СНиП 23-05-95 в зависимости от характера зрительных работ. /1/.
Для освещения помещения (цеха) используется естественное и искусственное освещение. В качестве естественного используется свет проникающий через оконные проёмы, но этого недостаточно даже днём, поэтому применяется искусственное освещение. В качестве искусственного источника света выступают лампы накаливания (универсальные светильники прямого света). Работа на рабочем месте относится к разряду VII-й зрительной работы, что соответствует общему наблюдению за ходом производственного процесса (более 0,5 мм).
Рабочее место оператора и сам станок освещаются общим равномерным освещением цеха. Имеется местное освещение рабочего места оператора и станка. Модернизация станка никаких изменений в освещении не требует.
Расчёт освещения выполняется методом коэффициента использования светового потока.
Исходные данные:
Напряжение сети 220 В.
Площадь помещения: S = 200 м2.
Геометрические размеры помещения: А = 20 м, В = 10 м, Н = 8 м.
Высота рабочей поверхности от пола до нижней станины на которой расположен стол: hр = 0.75 м.
Коэффициент запаса, учитывающий запыление светильников и износ источников света в процессе эксплуатации (согласно СанПиН 2.2.2 /2.4.1340 и таблице коэффициентов запаса): Кз =1.5.
Нормируемая освещенность: Ен = 200 лк.
Коэффициент неравномерности освещения: Z = 1.
В цехе расположены лампы накаливания (НГ-300) со световым потоком 4500 лм и светильниками типа ОД.
Необходимо рассчитать общее фактическое освещение.
Расчет:
Расстояние от потолка до рабочей поверхности:
hп = H hр (6.1)
hп = 8 - 0.75 = 7.25 м
Расстояние от потолка до светильника:
hс =0.35 м (6.2)
Высота подвеса светильника над рабочей поверхностью:
h = hп hс (6.3)
h = 7.25 - 0.35 = 6.9 м
Индекс помещения определяется по формуле:
(6.4)
Коэффициент использования светового потока при индексе помещения i=0,97 и коэффициентов отражения потолка и стен соответственно rп = 70%, rс = 50% составляет з = 65% (приведено в таблице 6.4).
Таблица 6.4 - Коэффициент использования светового потока
|
Индекс помещения, i |
Коэффициент отражения потолка rп, % |
||||||
|
70 |
50 |
30 |
70 |
50 |
30 |
||
|
Коэффициент отражения стен rс, % |
|||||||
|
50 |
30 |
10 |
50 |
30 |
10 |
||
|
Коэффициент использования з, % |
|||||||
|
0.5 |
49 |
45 |
42 |
22 |
18 |
12 |
|
|
0.6 |
54 |
49 |
46 |
30 |
22 |
18 |
|
|
0.7 |
57 |
53 |
50 |
32 |
27 |
21 |
|
|
0.8 |
60 |
56 |
53 |
38 |
30 |
25 |
|
|
0.9 |
63 |
58 |
56 |
39 |
33 |
29 |
|
|
1.0 |
65 |
61 |
59 |
40 |
37 |
31 |
|
|
1.5 |
71 |
68 |
65 |
54 |
46 |
41 |
|
|
2 |
74 |
72 |
69 |
60 |
54 |
48 |
Определим световой поток по формуле:
, (6.5)
где N=30 - количество ламп в помещении;
з =0.65 - коэффициент использования светового потока.
лм
В цехе расположены лампы накаливания (НГ-300) со световым потоком 4600 лм.
Фактическая освещенность рассчитывается по формуле:
, (6.6), А лк
Фактическая освещенность составляет 299.1 лк, что соответствует норме. Исходя из выше описанных расчетов, получим, что применяемые лампы типа (НГ-300) удовлетворяют требованиям.
Схема предпочтительного размещения светильников в цехе приведена на рисунке 6.1 /2/.
Рисунок 6.1 - Рекомендуемая схема расположения светильников
Пожарная безопасность
Пожары представляют особую опасность, так как сопряжены с большими материальными потерями. Источниками пожарной опасности в цехе являются:
электрические кабели;
электрораспределительные щиты;
схема управления;
двери, подоконники, рамы, стенды;
рабочая жидкость (масло).
Причинами возникновения возгорания могут быть искры при включении рубильника силовой установки, при сварочных работах и других производственных процессах, появления искры от статического электричества, нарушением работниками мер пожаробезопасности.
Перечисленные выше источники и причины возгорания особо не влияют на пожароопасность помещения, т.к. в цехе не ведётся работа с легко воспламеняющимися материалами (деревом, пластмассой, бумагой и др.), находящиеся оборудование также не имеет в своих конструкциях легко воспламеняющихся деталей, сам цех не имеет пожароопасных покрытий стен, пола, потолка.
В конструкции станка также не используются легко воспламеняющиеся материалы - дерево, пластмасса, бумага и др. (класс пожара по ППБ-01, А, В и Е). Станок находится на удаленном расстоянии от оконных рам, дверных проёмов. Поэтому не создает помех оператору при необходимости покинуть рабочее место при пожаре. Помещение по пожарной опасности по НПБ 105-03 относится частично к категории Г и В.
Для защиты помещения предусмотрены следующие меры безопасности в соответствии с ГОСТ 12.1.004:
Технические:
для защиты от короткого замыкания применяются автоматические предохранители и автоматы тепловой защиты;
помещение оборудовано средствами тушения пожара (порошковые, углекислотные огнетушители).
прокладки соединительных кабелей и проводов в трубах для защиты их от механических повреждений,
защитные средства (щиты, кожухи) от механических и электрических искр при производственном процессе.
Организационные:
инструктаж работающего персонала. Работники станка должны знать правила работы, проходить проверку знаний техники безопасности при работе с оборудованием.
Заключение
Актуальностью модернизации системы управления фрезерного станка является повышение эффективности его работы, что будет способствовать увеличению производительности, а так же снижению экономических затрат.
Проанализировав состояние работы станка ГФ2171С3 было, выявлено, что система управления не соответствует современным требованиям работы предприятия. Следовательно для более продуктивного управления нами была применена система ЧПУ "FMS-3000", которая позволит уменьшить экономические затраты, время простоя станка, а так же увеличить надежность работы оборудования.
Проведя анализ полученных данных, можно отметить, что разработанная система управления является наиболее эффективной в данном случае.
Список использованных источников
1. СНиП 23-05-95. Строительные нормы и правила. Естественное и искусственное освещение.
2. Кнорринг, Г.М. Справочник для проектирования электрического освещения. / Г.М. Кнорринг - М.: Энергия, 1968. - 391 с.
3. Жирнов, Н.И. Методическое пособие для расчетов курсовых работ по теме: Организация, планирование и управление промышленным производством. / Н.И. Жирнов. - Красноярск, 2009. - 40 с.
4. Расчет искусственного освещения. Методические указания к дипломному проектированию. - Красноярск, 2007.
5. Прошин, В.И. Методическое указание по лабораторной работе для студентов машиностроительных специальностей. / В.И. Прошин. - Красноярск, 1990.
6. Дмитриева, Е.А. Современные универсальные станки и автоматы / Е.А. Дмитриева. - 1991. - 120 с.
7. Коваленко, А.В. Станочные приспособления / А.В. Коваленко, Р.Н. Подщивалов. - М.: Машиностроение, 1986. - 152 с.
8. Корытный, Д.М. Механизация и автоматизация работ на фрезерных станках / Д.М. Корытный. - М.: Профтехиздат, 1962. - 152 с.
9. Дмитриев, Н.Н. Проектирование гибких станочных комплексов: Учебное пособие / Н.Н. Дмитриев, В.Н. Кравченко, В.Н. Жарков. - Владимир, 1991. - 87 с.
10. Кузнецов, Ю.И. Станочные приспособления для металлорежущих станков с ЧПУ / Ю.И. Кузнецов, Р.Э. Сафраган, Б.А. Гончаренко. - Киев, 1984. - 158 с.
11. Байкова, С.Д. Экономика и организация производства. Методические указания по дипломному проектированию. / С. Д Байкова, А.К. Кулаков, В.С. Яновский. - Красноярск, 1985. - 50 с.
Размещено на Allbest.ru
Подобные документы
Внедрение станков с системой электронного программного управления. Назначение технологического оборудования (станка), электропривода и электронной системы программного управления. Модуль адаптера магистрали, таймер и анализ его работы со станком.
дипломная работа [2,6 M], добавлен 19.06.2013Общая структура, обоснование применения и классификация систем числового программного управления. Назначение постпроцессоров и разработка системы подготовки обработки детали станка. Алгоритм работы программного модуля и его технологическая реализация.
дипломная работа [3,7 M], добавлен 11.10.2010Назначение и область применения устройства числового программного управления металлообрабатывающим оборудованием; требования к его надежности. Описание процесса испытания контролируемых параметров аппарата на воздействие изменения температуры среды.
курсовая работа [448,7 K], добавлен 09.05.2011Назначение электронной системы числового программного управления типа "2С42-65-12". Блок выходных сигналов. Оптронная гальваническая развязка электрических цепей электроавтоматики сложного станка. Разработка словесного алгоритма поиска неисправности.
курсовая работа [841,8 K], добавлен 24.03.2013Назначение и технические данные станка модели 1Н318Р: токарно-револьверные функции в условиях серийного и мелкосерийного производства. Схема управления и элементы её модернизации, анализ системы электропривода и модернизация электродвигателей станка.
дипломная работа [1,2 M], добавлен 13.01.2012Основные технические характеристики станка TOS Varnsdorf. Технологический процесс изготовления деталей, задачи модернизации. Проектирование, выбор измерительных средств и источника питания. Разработка концептуальной модели системы управления станком.
дипломная работа [2,5 M], добавлен 20.07.2012Станки с числовым программным управлением, особенности конструкции и работы. Классификация станков по степени универсальности, по габаритным размерам и массе, по точности. Системы управления АТО, эволюция технологии числового программного управления.
контрольная работа [1,6 M], добавлен 05.06.2010Автоматизация мелкосерийного производства с помощью электронных систем программного управления (ЭСПУ). Назначение технологического оборудования (станка), электропривода и ЭСПУ. Элементная база узла электроавтоматики станка - магазина инструментов.
дипломная работа [2,0 M], добавлен 26.06.2013Проведение критического анализа системы управления токарного станка модели HOESCH D1000 с целью выявления ее недостатков и предложений вариантов модернизации. Выполнение расчета и выбора двигателя необходимой мощности, момента привода подачи станка.
дипломная работа [2,2 M], добавлен 24.03.2010Основные элементы и характеристики печи АРП-16. Технические параметры системы контроля и управления нагревом. Разработка структуры автоматизации и алгоритма управления. Выбор программного обеспечения верхнего уровня. Математическое описание регулятора.
дипломная работа [1,0 M], добавлен 17.06.2017
