Разработка универсального рефрижератора на базе стандартного морского контейнера

Но ещё в 1937 г. советский ученый К. Страхович, не зная об опытах Ранке, в курсе лекций по прикладной газодинамике теоретически доказывал, что во вращающихся потоках газа должны возникать разности температур. Однако только после второй мировой войны началось широкое применение вихревого эффекта.

Для нас наиболее интересны работы ленинградца В.Е. Финько, который обратил внимание на ряд парадоксов вихревой трубы, разрабатывая вихревой охладитель газов для получения сверхнизких температур. Это потом помогло разобраться и с работой вихревого теплогенератора Потапову.

Юрий Семёнович Потапов в 1987 г. возглавляет в г. Кишинёве негосударственную Научно-техническую и внедренческую фирму "ВИЗИР". В 1988 г. к фирме обращаются пожарные с просьбой разработать компактное устройство для охлаждения пожарных скафандров. Потапов в качестве такого устройства выбирает трубку Ранке. Труба успешно внедряется в производство, но патент Потапов получает только в 1995 г. Теплогенераторы конструкции Ю.С. Потапова - ЮСМАР были первыми серийно выпускаемыми и внедренными в эксплуатацию. Кроме ЮСМАР, малыми сериями изготавливались и поставлялись потребителям теплогенераторы: Палевича А.Ф. (патент RU 2129689 от 06.04.98 г.), Мустафаева Р.И. (патент RU 2132517 от 27.06.99 г.), Калиниченко А.Б. (патент RU 2223452 от 10.02.04 г.) и близкий по конструкции инжекторный термогенератор Курносова Н.Е (патент RU 2177591 от 27.12.01 г.), где для ускорения жидкости вместо циклона используется тангенциальное сопло.

Не имеющие аналогов первые в мире транспортные холодильники с встроенной вихревой трубой появились как серийно изготавливаемое комплектующее изделие для кабин мощных экспортных тепловозов и как средство улучшения условий труда машиниста в кабинах пригородных пассажирских дизель-поездов (а также в кабинах трактора, комбайна, авто- буса и др.) Это был проект 1968 года А.И. Азарова. В 1970-е годы вихревые трубы нового класса - неадиабатные - применены для развития испытательной базы заводами химического и нефтегазового машиностроения, а также в металлургии и энергетике. К концу 1990 г. в 160 городах число заводов-пользователей вихревой трубы превысило 1000.

Таким образом, в настоящее время существуют множество патентов и разработок российских учёных и конструкций на их основе, а так же серийно выпускающиеся устройства для охлаждения воздуха на вихревых трубах.

3.2 Расчетная часть

3.2.1 Расчет трудоемкости проектирования и изготовления разрабатываемого устройства

Затраты времени на проектирование конструкторской части диплома состоят из двух частей, так как конструкторская документация включает в себя графическую и текстовую части. Нормы времени на один графический документ вычисляются по формуле:

, (3.1),

где К1 - коэффициент, учитывающий формат чертежа;

К2 - коэффициент, учитывающий тип производства;

К3 - коэффициент, учитывающий масштаб изображения;

К4 - коэффициент применения аппликации;

К5 - используется при выполнении документации на экспорт.

ТР.ТАБЛ - табличное значение нормы времени на данный документ.

Нормы времени на проект. Графическая часть.

Нормы времени на разработку двух сборочных чертежей: ТР.ТАБЛ = 27,2 ч.

На разработку чертежа общего вида: ТР.ТАБЛ = 24,2.

На разработку принципиальной схемы: ТР.ТАБЛ = 15 ч.

На разработку структурной схемы: ТР.ТАБЛ = 12 ч.

К1= 1 для форматов А1.

Для серийного производства К2 = 1,1.

К3 = 1 для схем и приведённых чертежей. К4 = 1.



Нормы времени на разработку текстовой документации.

Поправочный коэффициент к типовым нормам времени для серийного производства равен 1,1.

Техническое задание: Тр = 0,5 ч.

Пояснительная записка: Тр = 4 ч.

Тробщ = 82,9 ч.

3.2.2 Расчет заработной платы

Основную заработную плату проектировщика вычисляют по формуле:

, (3.2)

где Тp и Тpm - соответственно общая трудоемкость проектирования конструкторской части разрабатываемого устройства и трудоемкость проектирования с использованием ПЭВМ, час;

Оp и Оpm - соответственно оклады разработчика и программиста, руб.;

Fp и Fpm - соответственно месячный эффективный фонд времени для разработчика и программиста, час;

Все расчёты и проектирование на современном предприятии выполняется с использованием ЭВМ.

Основная заработная плата при изготовлении разрабатываемого устройства:

 или (3.3)

, (3.4)

где Оu - оклад специалиста, осуществляющего сборку и монтаж разрабатываемого устройства;

Тu - трудоемкость сборки и монтажа устройства, час;

Fu - месячный эффективный фонд времени специалиста, час;

Чu - часовая тарифная ставка, час.

= 178,57

Дополнительная заработная плата:

, (3.5)

где КД - коэффициент, учитывающий дополнительную заработную плату на предприятии.

Доплата по районному коэффициенту:

, 3.6)

Начисления на заработную плату:

, (3.7)

где Ко - коэффициент, учитывающий отчисления на социальное страхование.

Для разработчика:



= 888,2

Для сборщика:

= 32,14

3.2.3 Определение затрат на машинное время

Затраты на машинное время рассчитываются по следующей формуле:

,(3.8)

где ЗПЭВМ - стоимость одного часа работы на ПЭВМ для конкретного предприятия, руб.

Затраты на машинное время при разработке конструкторской документации 331,6 рублей.

3.2.4 Определение затрат на материальные ресурсы

Затраты на листы и ватманы, а также на канцелярские принадлежности рассчитываются по формуле:

, (3.9)

где СЛ - цена одного листа;

NЛ - количество листов;

СВ - цена одного ватмана;

NВ - количество ватманов;

Х - непредвиденные расходы.

руб.

Итого на проектирование конструкторской документации требуется 222,5 рублей.

Сырьё, основные материалы. Здесь учитывается затраты на основные материалы, пошедшие на изготовление продукции. Различают основные и вспомогательные материалы. Основные - те, которые непосредственно пойдут на данную продукцию, вспомогательные используются для обеспечения нормального хода технологического процесса. Затраты на сырьё и основные материалы рассчитываются по формуле 3.11.

(3.10)

где Зм - расходы на материалы,

Ри - расход материала и-го вида,

Ци - цена материала и-го вида.

Согласно требуемой технологии производства, затраты составляют 300 рублей.

Комплектующие и полуфабрикаты. Расходы на покупаемые полуфабрикаты и комплектующие, пошедшие на изготовление данной продукции рассчитываются по формуле 3.12.

(3.11)

где Зк - расходы на материалы,

ni - число комплектов i-го вида,

Цi - цена комплекта i-го вида.

Общие затраты на материалы составляют 55311 руб.

3.2.5 Расчет накладных расходов

Накладные расходы составляют 10% от цены спроса: НР =10000

Распределение накладных расходов определяется по трудоемкости. Общее время, потраченное на производство устройства, вычисляют по формуле:

, (3.12)

где слагаемые соответственно время проектирования и изготовления.

Накладные расходы на выполнение работ:

, (3.13)

Накладные расходы на проектирование:

На изготовление:

3.2.6 Расчет себестоимости разрабатываемого устройства

На основании выполненных выше расчетов составляется таблица 3.1.

Таблица 3.1.

Себестоимость устройства

Наименование статей калькуляции	Затраты, руб.
	Проектирование конструкторской части	Изготовление
1. Затраты на материалы	-	55311
2. Затраты на машинное время	331,6	-
3. Основная заработная плата		178,57
4. Дополнительная заработная плата	987	35,71
5. Доплата по районному коэффициенту	888,2	32,14
6. Начисления на заработную плату		87,73
7. Накладные расходы	9650,76	352
Итого	19216,31	55997,15

Себестоимость разрабатываемого устройства вычисляют по формуле:

,(3.14)

где Q - объем спроса устройства, шт.

= 56381,5 руб.

3.2.7 Определение исходной цены

Для предприятия значение цены - наиболее важный показатель.

Уровень цен определяется потребителем. Существуют различные методики определения цен на товары. В дипломном проекте цены определяются по следующим методикам.

Первое значение цены соответствует себестоимости:

(3.16)

Второе значение цены соответствует сумме себестоимости и величине налогов:

,(3.17)

где Н - рассчитанная величина всех налогов в соответствии с существующем в стране налогооблажением.

Материальные затраты на единицу изделия определяют по формуле

(3.18)

где МПР и МИ - материальные затраты при проектировании и при изготовлении;

ОПР - затраты на машинное время при проектировании;

Q - объем спроса;

Налог на добавленную стоимость вычисляют по формуле

=177,3

Выручку с единицы изделия вычисляют по формуле:

(3.19)

Налог Н1 состоит из 1% от выручки и отчисляется в дорожный фонд.

Налог Н1 вычисляют по формуле

(3.20)

Налог Н2 состоит из 3% налога на содержание милиции

Сумма налогов без учета НДС составляет:

(3.21)

Значение второй цены равно:

(3.22)



Прибыль

П=В-С-Н (3.23)

П=-1361,58 руб.

Налог на прибыль

Нп=0,35П (3.24)

Нп = -476,554руб.

Третье значение цены соответствует цене спроса:

, (3.25)

где Цс - цена спроса на разрабатываемое устройство, руб.

НДС = 7447,1 руб.

В = 92552,9 руб.

Н1 = 925,5 руб.

Н2 = 2776,6 руб.

П = 33533,22 руб.

Нп = 11736,6 руб.

Четвертое значение цены определяется произведением цены аналога на индекс технического уровня:

.(3.26)

НДС = 32430,4 руб.

В = 217469,6 руб.

Н1 = 2174,7 руб.

Н2 = 6524,1 руб.

П = 153453,2 руб.

Нп = 53708,6 руб.

Пятое значение цены определяется с учетом инфляции:

,(3.27)

где K1 и K2 - соответственно удельные веса материальных затрат и заработной платы в себестоимости разрабатываемого устройства;

K1 = 0,79

K2 = 0,19

k1 и k2 - соответственно инфляционные коэффициенты по материальным ресурсам и заработной плате.

руб.

НДС= 18289,7 руб.

В = 146766,3 руб.

Н1= 1467,7 руб.

Н2= 4403 руб.

Прибыль П =85578,02 руб.

Налог на прибыль Нп=29952,31 руб.

Таблица 3.2 - Налоги и прибыль

Цена, руб.	Налог, Н1	Налог, Н2	НДС	Налог на прибыль	Прибыль (без учета налога на прибыль)
56381,5	-	-	-	-	-
58807	562,042	1686,13	177,3	-476,554	-1361,58
100000	925,5	2776,6	7447,1	11736,6	33533,22
249900	2174,7	6524,1	32430,4	53708,6	153453,2
165056	1467,7	4403	18289,7	29952,31	85578,02

График зависимостей величин цены, прибыли, налогов.

Рисунок 3.1 - Соотношение цена-прибыль-налог

3.2.8 Определение критического объема производства

Для каждого значения исходной цены определяется величина минимального объема производства:

,(3.25)

Где

Зпост - затраты постоянные, руб.;

Зпер - переменные затраты на единицу разрабатываемого устройства, руб.

Величина критического объема показывает, какой объем производства разрабатываемого устройства должен быть, чтобы покрыть только затраты на проектирование и изготовление при определенной цене.

, (3.26)

где T1 - затраты на проектирование конструкторской части;

Т2 - затраты на программное обеспечение;

Т3 - затраты на изготовление;

Т4 - материалы на изготовление;

S - сумма всех налогов;

Ц - цена;

ЗПЕР=Т4.

Для первого значения цены:

22150,6руб.

Для второго значения цены:

Для третьего значения цены:

Для четвёртого значения цены:

Для пятого значения цены:

Вывод: выполнены расчеты цен. Себестоимость составляет 56381,5 руб. Анализ цен показал, что при возрастании цены спроса можно увеличить прибыль и соотношение налогов и прибыли.

Величина критического объема в зависимости от цены изменяется от 21 до 1 при минимальной и максимальной цене. Для пятого значения цены (165056) получаем минимальный критический объём. Это говорит о том, что продажа по пятой цене наиболее эффективна. При реализации разработанного устройства по данной цене можно получить прибыль в размере 85578,02 рубля.

Таким образом, наиболее выгодна цена реализации 165056 рублей.

Заключение

В выпускной квалификационной работе разработан универсальный рефрижератор на базе стандартного морского контейнера. Он может использоваться на контейнерах широкого диапазона типоразмеров.

В качестве охлаждающего устройства использована вихревая труба. Преимуществом её является экологичность и безопасность вследствие отсутствия хладагентов, эффективность, простота изготовления, ремонта и обслуживания.

Установка может использоваться не только в автомобильном транспорте, но так же и в морском и железнодорожном без особенной модернизации.

В первой главе выпускной квалификационной работы описаны виды холодильной техники и различные принципы её работы. Так же рассмотрены требования к хранению и замораживанию, особенности автомобильной холодильной техники и приведены примеры рефрижераторных установок. Проведён обзор существующего рефрижераторного оборудования.

Во второй главе разработана структурная схема устройства, определена тепловая мощность и, в соответствии с этим рассчитан вихревой охладитель. показано его применение в автотранспорте.

Третья глава описывает обзор рынка авторефрижераторов и показывает выгодность производства и применения рефрижераторов на вихревых охладителях на базе установки, разработанной в выпускной квалификационной работе.

Список литературы

1. Родин А.А. Современные холодильники. - М.: Солон-Пресс, 2008 - 243с.

2. Лепаев Д.А., Коляда В.В. Ремонт холодильников. М.: Солон-Р, 2000 - 432 с.

3. ГОСТ 16317-87 Приборы холодильные электрические бытовые.

4. ГОСТ Р МЭК 62552-2011 Приборы бытовые холодильные. Характеристики и методы испытаний.

5. Cамостоятельный ремонт бытовой техники / [Электронный ресурс] / Режим доступа: http://www.elremont.ru/

6. Открытые реестры / Сайт Роспатента / [Электронный ресурс] / Режим доступа: http://www.fips.ru

7. В.М. Столетов Теоретические основы холодильной техники. Конспект лекций для студентов вузов // Режим доступа: http://gendocs.ru/v8625

8. Транспортно-Логистическая Компания "TBN company" / [Электронный ресурс] / Режим доступа: http://tbncom.com/

9. Х. Уонг Основные формулы и данные по теплообмену для инженеров. - Справочник. - М.: Атомиздат, 1979 - 216 с.

10. Меркулов А.П. Вихревой эффект и его применение в технике. - М.: Машиностроение, 1997 - 341с.

11. Официальный сайт авторефрижератора "РЕФ ОРИГИНАЛ" / [Электронный ресурс] / Режим доступа: http://www.transclimat.ru

12. Производство изотермических фургонов и рефрижераторов / [Электронный ресурс] / Режим доступа: http://pelican-van.com

13. ООО "КлиматСервис" / Режим доступа: http://klimatservis-rb.ru/eling

14. Компания Zanotti / [Электронный ресурс] / Режим доступа: http://www.zanotti.com/ru/

Размещено на Allbest.ru