Разработка усовершенствованного технологического процесса и проектирование механического цеха по производству деталей вала маховика и корпуса пневмоцилиндра

0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9

Износ по задней грани h3, мм

Рис. 4 Температура обрабатываемой детали при резании вращающимся резцом в зависимости от подачи s и износа резца

причиной того, что теплота резания сосредоточивается в передней части резца, прилегающей к его вершине, что способствует ее пластической деформации. При этом режущие способности инструмента сохраняются ввиду его значительной красностойкости. Однако очень высокий температурный градиент, свойственный минералокерамическому резцу, способствует тепловому удару, разрушающему режущую кромку инструмента.

Любопытно, что нагрев державки с малотеплопроводной режущей пластиной из твердого сплава и особенно минералокерамики происходит не только посредством контактной передачи тепла от пластины к державке, но и в значительной степени через лучеиспускание от стружки и поверхности резания, перемещающихся мимо резца и передающих ему часть теплоты. Это имеет существенное значение для стойкости режущего инструмента и точности обработки детали, зависящей от температурной деформации резца. На рис. 6 показаны кривые температурного удлинения минералокерамического резца при обработке стали ОХН4М. Можно заметить значительное уменьшение деформации резца

Рис. 5 Температурное поле в зоне резания и резца.

5 10 15 20

Продолжительность работы резца Т, мин

Рис, 6 Кривые температурного удлинения минералокерамического резца:

1 -- l = 1,5 мм, 2 -- l = 3 мм, 3 -- стружка отводилась от резца или задние грани державки изолировались.

с удалением режущей кромки от державки резца или при изоляции задней поверхности резца.

Эффект лучеиспускания в большой степени зависит от способности тела поглощать тепловые лучи. Например, абсолютно черное тело поглощает все падающее на него тепло -- условный коэффициент = 1:

Значения для различных тел

Чугун шероховатый, сильно окисленный ……….0,94

Железо матовое окисленное ……………………...0,96

Железо блестящее отполированное………………0,29

Медь полированная…………………………….0,13--0,17

Медь прокатанная………………………………….0,64

Медь шероховатая…………………………………0,76

Серебро……………………………………………..0,03

Сажа, уголь…………………………………………0,95

Эти данные представляют значительный интерес, так как показывают большую роль блестяще обработанных граней, режущего инструмента в отношении его стойкости и качества обработанной поверхности.

При весьма низкой температуре всего изделия и больших скоростях резания тонкий слой его обработанной поверхности может иметь достаточно высокую температуру, способную изменить структуру этого слоя. Поэтому, назначая режим резания, необходимо учитывать последующую чистовую обработку, при которой будет удален поврежденный слой детали.

Теоретический расчет температуры резания встречает значительные трудности, так как в соответствующих расчетных формулах независимые переменные являются в действительности взаимозависимыми параметрами. Так, теплоемкость С увеличивается, а теплопроводность уменьшается с возрастанием температуры. Длина контакта стружки и резца уменьшается с увеличением скорости резания, но заметно растет по мере износа резца и образования лунки на передней поверхности резца.

Значения постоянных коэффициентов также изменяются в зависимости от различных факторов. К этому надо добавить, что температура резания зависит и от вида процесса резания: при несвободном резании резец нагревается больше, чем при свободном резании. Поэтому для расчета температуры резания чаще пользуются эмпирическими формулами, показывающими закономерности изменения температуры резания в зависимости от различных факторов и справедливыми в определенных границах и условиях.

4.2 ВЛИЯНИЕ РАЗЛИЧНЫХ ФАКТОРОВ НА ТЕМПЕРАТУРУ РЕЗАНИЯ ПО ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫМ ДАННЫМ

Как уже отмечено, температура резания растет менее интенсивно, чем скорость. По мере нагрева резца разность температур стружки и резца падает, а поэтому интенсивность передачи теплоты от стружки резцу уменьшается. Следовательно, с увеличением скорости резания v температура резца значительно поднимается, но в меньшей степени, чем скорость. Современные экспериментальные исследования процесса резания высокопрочных сталей с ультравысокими скоростями (до 72 000

Рис. 7. Влияние скорости резания на температуру резания Ст.3:

1 -- а = 0,5 мм; l = 4 мм; 2 -- а = 0,2 мм

м/мин), когда процесс происходил адиабатически (без теплообмена), показали температуру в зоне резания на уровне 30--65° С, вполне допустимом стойкостью быстрорежущего резца1. Надо полагать, что кривые 9--v с повышением скорости резания будут приближаться к уровню температуры плавления обрабатываемого материала, а затем снижаться с дальнейшим повышением скорости (рис. 7). Последние графики получены по опытным данным Д. X. Касрадзе2 при резании Ст.3 при v = 1000-60 000 м/мин. Подобное явление сопровождается резким снижением сил резания и значительным охрупчиванием металла в зоне резания. Этот процесс способствует быстрому отрыву стружки при полном отсутствии пластической деформации (усадки) стружки. Наблюдающаяся отрицательная усадка (удлинение стружки) могла быть вызвана центробежными силами при весьма больших скоростях.

Влияние глубины резания и подачи. Не трудно предугадать зависимость между глубиной резания t, подачей s и температурой, если рассмотреть изменение прироста и отвода теплоты на резце с изменением t и s. С увеличением подачи возрастает давление стружки на резец, а вместе с ним и работа деформации. Но при этом, как известно, усадка стружки уменьшается и, следовательно, работа деформации, приходящаяся на 1 мм3 стружки, также уменьшается. К тому же трение на задней поверхности инструмента с увеличением подачи мало изменяется. Поэтому количество теплоты, образующейся в стружке, будет увеличиваться в меньшей степени сравнительно с увеличением подачи. В то же время с утолщением стружки отвод теплоты улучшается, т.к. площадь контакта стружки с резцом расширяется. В результате температура резания повышается с увеличением подачи, но в меньшей степени, чем при повышении скорости.

Еще меньше влияет на температуру резания глубина резания, т.к. нагрузка на единицу длины режущей кромки не изменяется: с увеличением глубины резания при постоянном угле в плане пропорционально увеличивается длина работающей и режущей кромки, почти в такой же степени усиливается теплоотвод от нее и, следовательно, на единицу длины режущей кромки увеличение притока теплоты будет весьма незначительным; в результате температура мало изменится с увеличением глубины резания.

Влияние материала резца и обрабатываемого материала на температуру резания. Естественно ожидать, что при резании хрупких металлов, например чугуна, когда работа пластической деформации весьма мала и удельные силы резания незначительны, температура резания заметно ниже, чем при обработке стали. Давление чугунной стружки сосредотачивается непосредственно на режущей кромке или вблизи нее, но это весьма неблагоприятное обстоятельство влияет больше на абразивно-механический износ режущей кромки, чем на температуру резания.

Само собой разумеется, что нагрев инструмента зависит от теплоемкости и особенно от теплопроводности материала изделия и самого инструмента. Например, при обработке цветных металлов температура резания должна быть сравнительно низкой не только из-за малой нагрузки, но и вследствие большой теплопроводности цветных металлов. И, наоборот, при резании жаропрочных сталей и сплавов, обладающих низкой теплопроводности, значительно повышается температура резания (в два - три раза) сравнительно с конструкционными сталями. То же можно сказать относительно инструмента: чем ниже теплопроводность, тем выше температура его режущей кромки.

По этой причине температура резания при работе твердосплавными резцами получается более низкой по сравнению с минералокерамическими (рис. 3). То же самое можно сказать и о влиянии резца на температуру резания. Последняя уменьшается с увеличением площади поперечного сечения резца.

1 Более того, оказывается возможным работать резцами из цветных металлов, поскольку при v = 27 000--36 000 м/мин силы резания резко снижались.

Влияние геометрии резца на температуру резания. Как известно, с увеличением угла резания увеличивается сила резания, следовательно, должны повышаться количество образующейся теплоты и температура резания. Отвод тепла в данном случае также будет усиливаться с увеличением угла клина (угла заострения), но в меньшей степени, чем теплообразование, и в результате температура будет расти.

Величина угла в плане также влияет на температуру резания. С уменьшением угла несколько увеличивается нагрузка на резец и, казалось бы, нагрев его должен усиливаться. Однако
на самом деле получается обратное: с уменьшением угла удлиняется режущая кромка, увеличивается угол при вершине и как следствие значительно улучшается теплоотвод.

В заключение надо отметить заметное влияние на температуру резания смазочно-охлаждающих жидкостей. При этом падение температуры вызвано как охлаждающим эффектом, так и уменьшением трения в процессе резания.

Путем математической обработки опытных графиков А М. Даниелян вывел общую формулу зависимости температуры резания от различных факторов при нормальной обработке стали
быстрорежущим резцом

. (4.14)

Здесь ; r -- радиус закругления вершины резца; F -- площадь поперечного сечения резца; -- постоянная, зависящая от обрабатываемого материала и инструмента, или в упрощенном виде для стали ( = 77 кгс/мм2, = 22%)

(4.15)

и для чугуна (приблизительно)

. (4.16)

5. АВТОМАТИЗАЦИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ

5.1 ПРИНЦИП ИЗМЕРЕНИЯ РАССТОЯНИЙ И ЛИНЕЙНЫХ ПЕРЕМЕЩЕНИЙ

Обобщенная схема измерения расстояний и линейных перемещений посредством линейных интерференционных сигналов (ЛИС) на основе двулучевого интерферометра изображена на рис. 1а.

Рассматривая принципы и методы измерения, излучение лазера 1 будем считать идеальной плоской волной. Интерферометр, состоящий из светоделителя 2, опорного отражателя 3 и измерительного отражателя 4, настроен на бесконечно широкую полосу. Интенсивность интерференционного сигнала I на фотоприемнике 5 изменяется по закону (рис. 1б)

(5.1)

где I0 и I~ - постоянная составляющая и амплитуда переменной составляющей сигнала соответственно; 2L - геометрическая разность хода интерферирующих пучков; ? - длина волны излучения. Расстояние от нуля интерферометра О до измерительного отражателя 4:

(5.2)

где P - порядок интерференции, ? - фаза интерференционного сигнала I, определяемого формулой (5.1).

Метод счета полос заключается в измерении (счете) числа периодов изменения интерференционного сигнала при изменении геометрической разности хода (ГРХ) сигнала. Для предотвращения ложного счета вследствие механических вибраций и турбулентности воздуха осуществляют реверсивный счет, при котором определяют знак каждого счетного периода приращения порядка интерференции.

Применяют два способа реверсивного счета полос: со счетом полос на основе квадратурных сигналов и на основе частотной модуляции.

Контроль размера шейки вала маховика O150k6 осуществляется интерферометром со счетом полос на основе частотной модуляции.

5.2 ИНТЕРФЕРОМЕТР СО СЧЕТОМ ПОЛОС НА ОСНОВЕ ЧАСТОТНОЙ МОДУЛЯЦИИ

На рисунке 2а приведен пример схемы ЛИС. Двухчастотный лазер 1 излучает две волны с частотами ?1 и ?2, одна из которых поляризована параллельно, а другая - перпендикулярно плоскости чертежа. Светоделитель 2 отклоняет часть излучения каждой частоты для формирования опорного сигнала I0. Поляризационная призма-куб 3 разделяет составляющие излучения разных частот и направляет их в разные плечи интерферометра. Пластины ?/4 - позиция 7, оптические оси которых составляют угол 450 с плоскостью чертежа, меняют состояние поляризации дважды прошедших пучков на ортогональное.

Поляризационная призма-куб 3 обеспечивает суперпозицию пучков, возвращенных отражателями 4 и 5, в направлении I1. После поляризаторов 6, ось пропускания которых составляет угол 450 с плоскостью чертежа, в результате интерференции пучков с разными частотами образуются опорный I0 и измерительный I1 сигналы биения. Поскольку номенклатура двухчастотных лазеров и значения разности частот, которые они обеспечивают, ограничены, в качестве источника излучения часто используют одночастотный лазер, сдвигая частоты ортогональных составляющих его излучения акустооптическими модуляторами, которые устанавливают на входе, выходе или в одном из плеч интерферометра . В этом случае опорный сигнал I0 может быть получен непосредственно из модулирующих сигналов, подаваемых на акустооптические модуляторы.

Частота частотной модуляции, аналогично частоте фазовой модуляции, ограничивает время измерения . Однако при использовании акустооптических модуляторов она может быть установлена достаточно большой, чтобы этим ограничением можно было пренебречь. Тогда время однократного измерения фазы определяется временем задержки фазоизмерительного устройства и составляет для современных ЛИС около 10 мкс .

Так как ЛИС на основе частотной модуляции обеспечивают время измерения на порядок меньше, чем ЛИС на основе фазовой модуляции, допустимые скорости изменения ГРХ в них на порядок выше. Эти ЛИС считаются в большей степени подходящими для высокоточных измерений в реальном масштабе времени . При равной погрешности они имеют несколько больший диапазон измерения ГРХ.

На основе методов прямого измерения фазы разрабатывают ЛИС для измерения медленно меняющихся во времени и незначительных по величине расстояний с высокой точностью. Основная область применения таких ЛИС - контроль профиля и шероховатости поверхностей, в том числе оптических. Другая обширная сфера применения - интерференционные датчики физических величин, изменение которых можно преобразовать в изменение геометрической или оптической разности хода интерферирующих лучей (давление и влажность атмосферы, температура, напряженность электрического и магнитного полей и др.).

Частотную модуляцию интерференционного сигнала обеспечивают путем суперпозиции двух волн разной оптической частоты. В этом случае закон изменения интенсивности имеет вид

(5.3)

где I1 и I2 - интенсивности, ?1 и ?2 - оптические частоты, ?1 и ?2 - фазы интерферирующих волн.

Все переменные составляющие сигнала (4), кроме последней, вследствие высокой частоты не могут быть детектированы фотоприемником непосредственно.

Выбирая близкие оптические частоты интерферирующих волн, получают частоту ?b=??1-??2 последней составляющей, удобную для обработки в фотоэлектронной системе. Эту частоту называют сигналом биения.

Особенность сигнала биения в том, что даже в отсутствие изменения ГРХ между интерферирующими волнами интенсивность изменяется по гармоническому закону. Если одна из интерферирующих волн проходит дополнительный геометрический путь 2L, то сигнал биения получает дополнительный фазовый сдвиг ?=??L/?, эквивалентный фазе немодулированного интерференционного сигнала на длине волны ? при

ГРХ интерферирующих лучей, равной 2L. Чтобы определить ГРХ, измеряют фазовый сдвиг (рис. 3б)

?(t)=???t*?b

между опорным и измерительным сигналами биения:

I0(t)=A0 *COS[2?(?1-??2)t+(?1-?2)] ,

I1(t)=A1 *COS[2?(?1-??2)t+(?1-?2)+??(t)] ,

где A0 и A1 - их амплитуды.

Вместо непрерывного измерения разности фаз между сигналами подсчитывают число биений каждого из них N0 и N1 и отслеживают разность ?N=N1-N0 (рис. 3в). Если ГРХ в интерферометре не меняется, частоты опорного и измерительного сигналов равны f?=f1=??1???2, и ?N=0. При движении отражателя 4 частота биения измерительного сигнала становится равной f1=??1-??2+??, где??=??(t) /??t. Изменение ГРХ равно ??L=?????=(N1-N0)*?. Знак при ?n зависит от направления движения отражателя 4. Связь между знаками ?L и ??? остается однозначной до тех пор, пока [???]<[??1-??2]. Чтобы исключить влияние низкочастотных шумов на работу ЛИС, обеспечивают ¦???¦<[??1-??3]+??ш, где ?ш - верхняя граничная частота шумов. Таким образом, в ЛИС со счетом полос на основе частотной модуляции имеет место принципиальное ограничение скорости изменения измеряемых расстояний. В современных ЛИС она не превышает 1 м/с. При счете числа биений сигналов дискрета измерения приращений ГРХ равна ?. Для повышения точности измерения уменьшают дискрету счета, умножая частоты этих сигналов в электронной системе. Чаще всего обеспечивают дискрету ?/64 . Метод счета полос на основе частотной модуляции, также как и на основе квадратурных интерференционных сигналов, не ограничивает максимальное значение измеряемых расстояний, которые в известных ЛИС достигают 100 м.

ЛИС со счетом полос применяют для измерения больших расстояний и быстрых линейных перемещений с интерференционной точностью. Благодаря достигнутому уровню технических характеристик и высокой надежности они находят широкое применение в метрологии (аттестация станков и технологического оборудования, поверка вновь разрабатываемых инструментов измерения расстояний и т.д.). Очень перспективная область их применения - преобразователи линейных перемещений координатно-измерительных систем станков и технологического оборудования.

Наибольшее распространение в практике получили интерферометры типа Маха - Цандера и Майкельсона.

Мультиплексный волоконно-оптический датчик применяется для измерения широкого класса различных физических величин.

В мультиплексных интерференционных ВОД одномодовый волоконный световод применяется не только в качестве чувствительного элемента, но и служит также подводящим трактом, оптически связывающим чувствительные элементы с источником и приемником излучения. Поэтому система обработки сигнала в таком датчике должна обеспечивать как измерение величины внешнего воздействия на чувствительный элемент, так и должна позволить разделить воздействия на различные чувствительные элементы.

Чувствительные элементы различаются по групповой задержке интерферирующих лучей методом когерентной частотной рефлектометрии. Чувствительные элементы ВОД представляют собой участки одномодового волоконного световода, расположенные между отражателем с малым коэффициентом отражения.

При изменении частоты излучения лазера по линейному закону отклик фотоприемника на отраженный сигнал представляет суперпозицию гармонических составляющих, частота которых пропорциональна групповому запаздыванию отраженных волн, амплитуда - амплитуде этих волн, а фаза определяется фазовой задержкой излучения в световоде. Если расстояние между отражателями в всетоводе больше, чем пространственное разрешение в методе когерентной частотной рефлектометрии, то с помощью низкочастотного фильтра в сигнале можно выделить гармоническую составляющую, соответствующую отражению от каждого из отражателей. Измерив разность фаз в гармонических составляющих сигнала, соответствующих отражению от двух соседних отражателей, мы определим фазовую задержку излучения при распространении его на участке световода между ними. Таким образом, участки световода между отражателями можно рассматривать как чувствительные элементы ВОД, подключенные к волоконно-оптической линии связи.

6. ОРГАНИЗАЦИОННЫЙ РАЗДЕЛ

6.1 ОРГАНИЗАЦИЯ УЧАСТКА ЦЕХА ПО ПРОИЗВОДСТВУ ДЕТАЛЕЙ ВАЛА МАХОВИКА

6.1.1 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПОТРЕБНОГО КОЛИЧЕСТВА ОБОРУДОВАНИЯ И ЕГО ЗАГРУЗКА

Потребное количество станков определим по формуле

(6.1)

Где Т?К - суммарное нормировочное время, необходимое для обработки на станках данного типа годового количества деталей, ч;

Fд - действительное (расчетное) годовое число часов работы одного станка при работе в одну смену;

m - число смен работы станка в сутки.

Суммарное нормировочное время для обработки одной детали на станках данного типа определим по формуле

(6.2)

Где tк - штучно-калькуляционное время для обработки одной детали на станках данного типоразмера, мин;

D - количество одноименных деталей, обрабатываемых в год на станках данного типоразмера.

Определим действительный годовой фонд времени работы одного станка в часах по формуле

 (6.3)

Где Fк - число календарных дней в году;

Fв - количество выходных и праздничных дней в расчетном году;

tсм - продолжительность смены, ч;

FППД - количество предпраздничных дней в году;

s - число смен работы оборудования, принимаем 1 смену;

Кр - коэффициент учитывающий время пребывания станка в ремонте; для крупных станков - Кр = 0.9;

часов.

Коэффициент загрузки для всех станков определяется по формуле:

(6.4)

Где СР - расчетное количество станков;

СП - принятое количество станков.

Для всех станков участка принимаем коэффициент загрузки КЗ = 0.85…1.

Определим потребное количество станков по операциям:

Фрезерно-центровальная.

Принимаем количество фрезерных станков СП = 5. Тогда необходимое количество одноименных деталей обрабатываемых в год равно

(6.5)

шт.

Токарная.

Принимаем СП = 10. Тогда

шт.

Сверлильная.

Принимаем СП = 5. Тогда

шт.

Шлифовальная.

Принимаем СП = 5. Тогда

шт.

Определим общее количество деталей необходимых для загрузки станков на всех операциях, в год.

шт/год.

Принимаем N=5000 шт/год.

Определим коэффициент загрузки станков по каждой операции:

Фрезерно-центровальная.

(6.6)



Необходимо разгрузить станок на 863 детали, тогда

Токарная.

Сверлильная.

Догружаем станок на 863 детали, тогда

Шлифовальная.

На основании произведенных расчетов строим график загрузки оборудования на участке.

Данные о количестве, мощности электродвигателей и стоимости оборудования на участке заносим в таблицу 6.1.

Таблица 6.1.

Сводная ведомость оборудования.

Станки	Модель	Кол	Мощность электродвигателя, кВт	Цена станка, грн
			1 станок	Общая	1 станок	Общая
Продольно-фрезерный двухстоечный	6620	5	30	150	325000	1625000
Токарно-винторезный	16К40П	10	18,5	92,5	78000	780000
Горизонтально-расточной	2636Ф1	5	19	95	80000	400000
Круглошлифовальный	3М194	5	25	125	65000	325000
Итого		25		462,5	3130000

6.1.2 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПОТРЕБНОГО КОЛИЧЕСТВА ОСНОВНЫХ РАБОЧИХ

Количество рабочих - станочников определяется на основе суммарного штучно-калькуляционного времени на каждую операцию по формуле:

(6.7)

Где Fдр - эффективный годовой фонд рабочего времени станочника, ч.

Эффективный годовой фонд времени при пятидневной рабочей неделе определяется по формуле:

Где Кн - коэффициент учитывающий использование номинального фонда времени из-за неявки на работу, Кн = 0.89.

ч.

Определим число рабочих станочников на каждую операцию:

Фрезерно-центровальная

Принимаем Рст = 5 человек.

Токарная

Принимаем Рст = 10 человек.

Сверлильная

Принимаем Рст = 5 человек.

Шлифовальная

Принимаем Рст = 5 человек.

Результаты расчетов сведем в таблицу 6.2.

Таблица 6.2.

Сводная ведомость основных рабочих

Наименование профессии	Общее количество рабочих	Количество рабочих по разрядам
		1	2	3	4	5	6
Фрезеровщики	5					5
Токаря	10					10
Сверловщики	5				5
Шлифовальщики	5				5
Итого	25		10	15

Определим число человеко-разрядов: .

Определим средний тарифно-квалификационный разряд:

6.1.3 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПОТРЕБНОГО КОЛИЧЕСТВА ВСПОМОГАТЕЛЬНЫХ РАБОЧИХ, ИТР, СКП, МОП

Определение потребного количества вспомогательных рабочих, инженерно-технических работников (ИТР), счетно-конторского (СКП) и младшего обслуживающего персонала (МОП) ведут с учетом того, что большая их часть выполняет общецеховые функции, обслуживая несколько участков цеха. Поэтому количество работников задается определенной долей в процентах от числа основных рабочих участка.

Количество вспомогательных рабочих (наладчиков, бригадиров, кладовщиков, раздатчиков инструмента, браковщиков и др.) составляет 15…20%; человек.

Количество ИТР, СКП и МОП принимается от общего числа рабочих в следующем соотношении:

ИТР - 10…12%; принимаем человека.

СКП - 1…3%; принимаем человек.

МОП - 2 - 3%; принимаем человек.

Результаты расчетов сведем в таблицу 6.3.

Таблица 6.3.

Сводная ведомость списочного состава работающих на участке.

Наименование категорий работающих	Количество работающих	Отношение к числу производственных рабочих, %	Отношение к общему числу рабочих, %	Отношение к общему числу работающих, %
Основные рабочие	25	100	83.3	69.4
Вспомогательные рабочие	5	20	16.7	13.9
ИТР	4	-	13.3	11.1
СКП	1	-	3	2.8
МОП	1	-	3	2.8
Итого	36		100

6.2 ОРГАНИЗАЦИЯ УЧАСТКА ЦЕХА ПО ПРОИЗВОДСТВУ ДЕТАЛЕЙ КОРПУСА ПНЕВМОЦИЛИНДРА

6.2.1 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПОТРЕБНОГО КОЛИЧЕСТВА ОБОРУДОВАНИЯ И ЕГО ЗАГРУЗКА

Определим потребное количество станков по операциям:

Токарная.

Принимаем количество фрезерных станков СП = 10. Тогда необходимое количество одноименных деталей обрабатываемых в год равно

шт.

Фрезерная.

Принимаем СП = 10. Тогда

шт.

Сверлильная.

Принимаем СП = 10. Тогда

шт.

Определим общее количество деталей необходимых для загрузки станков на всех операциях, в год.

шт/год.

Принимаем N=19000 шт/год.

Определим коэффициент загрузки станков по каждой операции:

Токарная.

Необходимо разгрузить станок на 3088 деталей, тогда

Фрезерная.

Необходимо догрузить станок на 13040 деталей, тогда

Сверлильная

Необходимо разгрузить станок на 9952 детали, тогда

На основании произведенных расчетов строим график загрузки оборудования на участке

Данные о количестве, мощности электродвигателей и стоимости оборудования на участке заносим в таблицу 6.4.

Таблица 6.4.

Сводная ведомость оборудования.

Станки	Модель	Кол	Мощность электродвигателя, кВт	Цена станка, грн
			1 станок	Общая	1 станок	Общая
Токарно-карусельный	1508	10	22	220	75000	750000
Широкоуниверсальный консольный фрезерный	6Р83Ш	10	11	110	52000	5200000
Радиально-сверлильный	2Ш55	10	4	40	7800	78000
Итого		30		370	1348000

6.2.2 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПОТРЕБНОГО КОЛИЧЕСТВА ОСНОВНЫХ РАБОЧИХ

Определим число рабочих станочников на каждую операцию:

Токарная

Принимаем Рст = 10 человек.

Фрезерная

Принимаем Рст = 5 человек.

Сверлильная

Принимаем Рст = 18 человек.

Результаты расчетов сведем в таблицу 6.5.

Таблица 6.5.

Сводная ведомость основных рабочих

Наименование профессии	Общее количество рабочих	Количество рабочих по разрядам
		1	2	3	4	5	6
Токаря	10					10
Фрезеровщики	5				5
Сверловщики	18				18
Итого	33				23	10

Определим число человеко-разрядов: .

Определим средний тарифно-квалификационный разряд:

6.2.3 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПОТРЕБНОГО КОЛИЧЕСТВА ВСПОМОГАТЕЛЬНЫХ РАБОЧИХ, ИТР, СКП, МОП

Количество вспомогательных рабочих (наладчиков, бригадиров, кладовщиков, раздатчиков инструмента, браковщиков и др.) составляет 15…20%; человек; принимаем - 7 человек.

Количество ИТР, СКП и МОП принимается от общего числа рабочих в следующем соотношении:

ИТР - 10…12%; принимаем человека.

СКП - 1…3%; принимаем человек.

МОП - 2 - 3%; принимаем человек.

Результаты расчетов сведем в таблицу 6.3.

Таблица 6.6.

Сводная ведомость списочного состава работающих на участке.

Наименование категорий работающих	Количество работающих	Отношение к числу производственных рабочих, %	Отношение к общему числу рабочих, %	Отношение к общему числу работающих, %
Основные рабочие	33	100	82.5	70.2
Вспомогательные рабочие	7	21.2	17.5	15
ИТР	5	-	12.5	10.6
СКП	1	-	2.5	2.1
МОП	1	-	2.5	2.1
Итого	47		100

7. ЭКОНОМИЧЕСКИЙ РАЗДЕЛ

7.1 РАСЧЕТ ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКИХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ УЧАСТКА ПРОИЗВОДСТВА ДЕТАЛИ ВАЛА МАХОВИКА

7.1.1 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЗАТРАТ НА ОСНОВНЫЕ МАТЕРИАЛЫ

Определение затрат на основные материалы производят по следующим исходным данным:

Марка материала Сталь 40Х

Вид исходной заготовки Поковка

Масса заготовки, кг 290

Масса реализуемых отходов, кг 65

Стоимость материала и отходов принимается по заводским данным.

Стоимость материала на одну деталь определяется по формуле:

(7.1)

Где mз - масса исходной заготовки, кг;

mот - масса реализуемых отходов, кг;

а - стоимость одного килограмма материала, грн;

в - стоимость одного килограмма отходов, грн.

грн.

К цене материала необходимо прибавить расходы связанные с доставкой материала на завод, равные 10% цены:

Стоимость материала на весь годовой объем выпуска из N деталей равна

(7.2)

грн.

7.1.2 ФОНД ОПЛАТЫ ТРУДА ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ РАБОЧИХ

Фонд заработной платы производственных рабочих складывается из основной и дополнительной заработной платы. Для расчета основной заработной платы вначале следует определить расценки на все операции технологического процесса обработки изделия.

Расценки определяем по формуле

(7.3)

Где Ссд - часовая тарифная ставка соответствующего разряда выполняемых работ, грн;

tшт - норма времени на данную операцию, мин.

Расценки на обработку заготовки вала маховика сводим в таблицу 7.2.

Таблица 7.2.

Сводная ведомость норм времени и расценок на обработку заготовки вала маховика.

Наименование операции	Разряд работ	Тарифная ставка, грн	Норма времени, мин	Расценка, грн/час
Фрезерно-центровальная	5	4.989	109.03	9.07
Токарная	5	4.989	200.06	16.63
Сверлильная	4	4.34	78.44	5.68
Шлифовальная	4	4.34	91.94	6.66
Итого		479.47	38.04

Заработную плату по сдельным расценкам на изготовление N деталей годового объема выпуска определим по формуле

(7.4)

грн.

Определим фонд премии

(7.5)

где ? = 40% - процент премии от фонда заработной платы.

грн.

Определим фонд доплаты

(7.6)

где ? = 4% - процент доплаты, выплачиваемый рабочим в связи с отступлением от нормальных условий производства:

грн.

Фонд основной заработной платы производственных рабочих включает оплату по сдельным нормам и фонды доплат и премий:

(7.7)

грн.

Дополнительная заработная плата Здоп включает оплату отпуска, выполнение государственных обязанностей, учебных отпусков, доплаты по прогрессивно-сдельной системе, доплаты за работу в ночное время и принимается в определенной доле от основной сдельной заработной платы.

(7.8)

Где Кд = 17% - принятый процент дополнительной заработной платы.

грн.

Начисления в фонд социального страхования равны Сст = 52.5% от суммы основной и дополнительной заработной платы:

(7.9)

грн.

Общий фонд заработной платы основных рабочих равен

(7.10)

грн.

Среднемесячная заработная плата производственных рабочих

(7.11)

Где Рст - количество производственных рабочих.

грн.

7.1.3 РАСЧЕТ ФОНДА ОПЛАТЫ ТРУДА ВСПОМОГАТЕЛЬНЫХ РАБОЧИХ, ИТР, СКП, МОП

Фонд определяется на основе тарифных ставок, должностных окладов и принятого количества работающих.

Обслуживание отдельного участка механического цеха производится общецеховым персоналом. В этом случае годовая заработная плата вспомогательных рабочих, ИТР, СКП и МОП определяется по формуле

(7.12)

Где Рв - расчетное количество персонала;

Ов - средняя месячная заработная плата данной категории работников.

Для вспомогательных рабочих

грн.

Для инженерно-технических работников

грн

Для счетно-конторского персонала

грн

Для младшего обслуживающего персонала

грн.

Премия из фонда заработной платы складывается из премии по положению, которая рассчитывается в долях годового фонда заработной платы и составляет для вспомогательных рабочих - 12%, для ИТР - 30%, для СКП - 15%, для МОП - 10%.

Общий месячный фонд заработной платы:

вспомогательных рабочих

(7.13)

грн

Для инженерно-технических работников

грн

Для счетно-конторского персонала

грн

Для младшего обслуживающего персонала

грн.

Годовой фонд заработной платы вспомогательных рабочих, ИТР, СКП и МОП равен - 152340 грн.

7.1.4 КАЛЬКУЛЯЦИЯ ЕДИНИЦЫ ПРОДУКЦИИ

Под калькуляцией понимают определение себестоимости единицы продукции. Расходы на себестоимость единицы продукции классифицируются по калькуляционным статьям затрат, исходя из норм расходов. Под статьей понимают затраты, которые отличаются между собой функциональным назначением, местом их образования и соотнесены с единицей продукции.

Расчет калькуляционных статей сводится к определению затрат на приведенный годовой объем выпуска.

Затраты на силовую электроэнергию вычисляют по формуле

(7.14)

Где ЦЧ - стоимость 1 электроэнергии, грн;

WЭ - годовой расход электроэнергии, .

(7.15)

Где Nуст - установленная мощность всех станков на участке, кВт;

Fд - эффективный годовой фонд производственного времени оборудования, ч;

Кз - средний коэффициент загрузки оборудования;

?о - коэффициент одновременной работы оборудования, ? = 0.7…0.75;

Кс - коэффициент потерь в электрической сети;

?д - кпд электродвигателей, ?д = 0.85…0.9.

кВт

грн.

Затраты на сжатый воздух вычислим по формуле

(7.16)

Где ЦСЖ - стоимость 1 м3 сжатого воздуха, грн;

QСЖ - годовой расход сжатого воздуха, м3.

(7.17)

Где СПН - количество станков с пневматическими зажимами;

СОБ - количество станков с применением обдувки;

q - расход сжатого воздуха на один станок с пневматическим зажимом;

q1 = 1м3 - расход сжатого воздуха на один станок с обдувкой.

м3.

грн.

Затраты на воду для производственных нужд вычислим по формуле

Где ЦВ - стоимость 1 м3 водопроводной воды;

QВ - годовой расход воды на один станок, QВ = 25 м3;

s - число смен работы оборудования;

n - количество станков.

грн.

Амортизация оборудования, транспортных средств и дорогостоящей оснастки принимается в долях стоимости основных фондов:

для производственных зданий, норма составляет - 3.2%: грн;

для металлорежущих станков работающих неабразивным инструментом - 12.2%: грн;

для металлорежущих станков работающих абразивным инструментом - 12%: грн.

Затраты на текущий ремонт и обслуживание оборудования принимаются в размере 7% от их первоначальной стоимости: грн.

Затраты на износ малоценного инвентаря и инструмента составляют по заводским данным: грн.

Затраты на вспомогательные материалы могут быть определены ориентировочно по укрупненному нормативу в размере в год на один станок 5% от фонда основной заработной платы производственных рабочих: грн. Для всего участка: грн.

Затраты на основную и дополнительную заработную плату вспомогательных рабочих, ИТР, СКП и МОП с отчислением на социальное страхование отчисляются в размере 52.5%:

для вспомогательных рабочих грн;

для ИТР грн;

для СКП грн;

для МОП грн.

Затраты на охрану труда и обеспечение техники безопасности составляют в год на одного рабочего 2% от фонда основной зарплаты производственных рабочих: грн; для всего участка грн.

Расходы на отопление и освещение производственных помещений, воду для санитарно-технических и хозяйственных нужд, канцелярские и другие расходы составляют 5…15% от суммы затрат по всем статьям: грн.

Рассчитанные статьи калькуляции сводятся в таблицу 7.3.

Таблица 7.3.

Калькуляция себестоимости единицы продукции по предприятию.

Статьи калькуляции	Сумма, грн
Материалы (за вычетом возвратных отходов) Энергия для технологических целей Основная и дополнительная заработная плата производственных рабочих Начисления на заработную плату производственных рабочих: социальное пенсионное Расходы по содержанию и эксплуатации оборудования	39105000 60692.03 466988.55 11647.71 149436.34 219100
Итого: технологическая себестоимость	40012864.63
Цеховые расходы: амортизация зданий, сооружений инвентаря цехового назначения расходы по охране труда возмещение износа малоценного инвентаря	96000 25000 233494.27 583735.75
Итого: цеховая себестоимость	40951094.65
Общепроизводственные расходы: оплата труда общепроизводственного персонала расходы на осуществление технологического контроля расходы на отопление, освещение и прочее содержание производственных помещений	152340 10000 83316.35
Итого: производственная себестоимость	41196751
Внепроизводственные расходы	10000
Итого: полная себестоимость единицы продукции по предприятию	41206751

Определим цену единицы продукции

(7.18)

Где Пi - прибыль от производства i-ой продукции;

Сi - полная себестоимость i-ой продукции.

Уровень рентабельности цеха - 30%, поэтому

(7.19)

грн.

грн.

7.1.5 ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ УЧАСТКА

Комплекс итоговых данных, характеризующих, экономическую сторону работы спроектированного участка сведем в таблицу 7.4.

Таблица 7.4.

Комплекс технико-экономических показателей участка.

Наименование	Единица	Числовые значения
Годовой объем выпуска заданного изделия То же Годовой объем выпуска с учетом догрузки То же Общее количество работающих В том числе: основных рабочих вспомогательных рабочих ИТР СКП МОП Средний тарифный разряд основных рабочих Выработка на одного работающего То же Выработка на одного рабочего То же Фонд заработной платы по участку Среднегодовая заработная плата одного работающего Среднегодовая заработная плата одного рабочего Количество оборудования Общая стоимость оборудования Суммарная мощность оборудования Средняя единичная мощность оборудования Средняя загрузка оборудования Производственная площадь участка Производственная площадь на единицу оборудования Себестоимость единицы изготовляемого изделия Цеховые расходы Прибыль	шт грн шт грн чел. чел. чел. чел. чел. чел. шт грн шт грн грн грн грн шт грн кВт кВт % м2 м2 грн % грн	5000 39105000 - - 36 25 5 4 1 1 4.6 139 1087119 200 1564200 619328.55 17203.6 18679.5 25 3130000 462.5 18.5 90 1440 57.6 8241.35 76 2472.41

7.1.6 АНАЛИЗ ПРИБЫЛЬНОСТИ ПРОИЗВОДСТВЕННОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ ПРЕДПРИЯТИЯ

При рассмотрении влияния себестоимости на доходность предприятия все текущие затраты по отношению к объему реализованной продукции целесообразно разделить на постоянные и переменные. Это позволяет показать аналитически и графически зависимость между выручкой от реализации, себестоимостью и прибылью, определить необходимый минимум объема продукции, обеспечивающий безубыточную деятельность, при необходимости спрогнозировать зоны прибыльной и убыточной деятельности предприятия.



Главная задача при построении графика рентабельности заключается в определении точки безубыточности - точки, в которой денежные доходы (полученная выручка) равны денежным расходам. Для этого надо знать условно постоянные затраты, переменные затраты, объем продажи, отношение переменных затрат к объему продаж и к объему выпуска. График рентабельности показан на рисунке 7.1.

Экономическая оценка эффективности предлагаемого проекта оценена по системе показателей, используемых в международной и отечественной практике.

При оценке экономической эффективности использованы показатели:

- чистая текущая стоимость (NPU);

- срок окупаемости капитаолвложений;

- коэффициент эффективности инвестиций.

В принятии решения о целесообразности внедрения проекта необходимо учитывать значение всех показателей, потому что каждый показатель несет в себе свой объем информации, и только все они в совокупности могут дать полное представление о реальной эффективности (таблица 7.5).

Таблица 7.5.

Расчет чистых денежных поступлений от производства детали вала маховика.

Наименование	Единицы измерения	По годам	Всего	В среднем за 5 лет
		0	1	2	3	4	5
Капитальные вложения	тыс. грн	3130	-	-	-	-	-	-	-
Объем производства проектируемой детали	тыс. грн	-	53568.8	53568.8	53568.8	53568.8	53568.8	-	-
Цена 1 детали	грн	-	10713.76	10713.76	10713.76	10713.76	10713.76	-	-
Полная себестоимость 1 детали	грн	-	8241.35	8241.35	8241.35	8241.35	8241.35	-	-
Полная себестоимость реализованной продукции	тыс. грн	-	41206.75	41206.75	41206.75	41206.75	41206.75	-	-
Амортизационные отчисления на весь объем	тыс. грн	-	751.2	570.91	433.89	329.76	250.62	-	-
Прибыль от реализации 1 детали	грн	-	2472.4	2472.4	2472.4	2472.4	2472.4	-	-
Прибыль от реализации всего объема продукции	тыс. грн	-	12362.025	12362.025	12362.025	12362.025	12362.025	-	-
Ставку налога на прибыль	%	-	30	30	30	30	30	-	-
Налог на прибыль	тыс. грн	-	3708.61	3708.61	3708.61	3708.61	3708.61	-	-
Чистая прибыль на весь объем	тыс. грн	-	8653.42	8653.42	8653.42	8653.42	8653.42	43267.1	8653.42
Чистые денежные поступления	тыс. грн	-	9404.62	9224.33	9087.31	8983.18	8904.04	45603.48	9120.7
Коэффициент дисконтирования		-	0.909	0.826	0.751	0.683	0.621	-	-
Дисконтированные денежные поступления	тыс. грн	-	9405.53	9225.16	9088.06	8983.86	8904.7	45607.27	9121.45
Рентабельность	%	-	30	30	30	30	30	-	-

Чистая текущая стоимость доходов:

тыс. грн. > 0.

Сток окупаемости

года.

Индекс доходности

> 1.

Показатель экономической эффективности (NPU) - чистая текущая стоимость доходов за годы реализации внедрения (5 лет) станков с ЧПУ составит 42477.27 тыс. грн. т. е. отвечает условиям эффективности, так как NPU > 0.

Средний срок окупаемости капиталовложений составит менее 1 года.

Таким образом, показатели эффективности свидетельствуют о том, что данное внедрение при проектировании усовершенствованной технологии изготовления для детали "вал маховика" является экономически целесообразным.

7.2 РАСЧЕТ ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКИХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ УЧАСТКА ПРОИЗВОДСТВА ДЕТАЛИ КОРПУСА ПНЕВМОЦИЛИНДРА

7.2.1 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЗАТРАТ НА ОСНОВНЫЕ МАТЕРИАЛЫ

Определение затрат на основные материалы производят по следующим исходным данным:

Марка материала Сталь 35Л

Вид исходной заготовки Отливка

Масса заготовки, кг 160

Масса реализуемых отходов, кг 25

Стоимость материала и отходов принимается по заводским данным.

Определим стоимость материала на одну деталь

грн.

К цене материала прибавим расходы связанные с доставкой материала на завод, равные 10% цены:

грн.

Стоимость материала на весь годовой объем выпуска из N деталей равна

грн.

После расчета стоимости основных материалов на годовой объем выпуска заполняем таблицу 7.6.

7.2.2 ФОНД ОПЛАТЫ ТРУДА ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ РАБОЧИХ

Фонд заработной платы производственных рабочих складывается из основной и дополнительной заработной платы. Для расчета основной заработной платы вначале следует определить расценки на все операции технологического процесса обработки изделия.

Определим расценки на все операции на обработку заготовки корпуса пневмоцилиндра и сведем в таблицу 7.7.

Таблица 7.7.

Сводная ведомость норм времени и расценок на обработку заготовки корпуса пневмоцилиндра.

Наименование операции	Разряд работ	Тарифная ставка, грн	Норма времени, мин	Расценка, грн/час
Токарная	5	4.989	55.385	4.6
Фрезерная	4	4.34	27.7	2.01
Сверлильная	4	4.34	97.4	7.05
Итого		180.5	13.65

Определим заработную плату по сдельным расценкам

грн.

Определим фонд премии

грн.

Определим фонд доплаты

грн.

Фонд основной заработной платы производственных рабочих:

грн.

Определим дополнительную заработную плату

грн.

Начисления в фонд социального страхования равны Сст = 52.5% от суммы основной и дополнительной заработной платы:

грн.

Общий фонд заработной платы основных рабочих

грн.

Среднемесячная заработная плата производственных рабочих

грн.

7.2.3 РАСЧЕТ ФОНДА ОПЛАТЫ ТРУДА ВСПОМОГАТЕЛЬНЫХ РАБОЧИХ, ИТР, СКП, МОП

Годовая заработная плата вспомогательных рабочих, ИТР, СКП и МОП равна

Для вспомогательных рабочих

грн.

Для инженерно-технических работников

грн

Для счетно-конторского персонала

грн

Для младшего обслуживающего персонала

грн.

Общий месячный фонд заработной платы:

вспомогательных рабочих

грн

Для инженерно-технических работников

грн

Для счетно-конторского персонала

грн

Для младшего обслуживающего персонала

грн.

Годовой фонд заработной платы вспомогательных рабочих, ИТР, СКП и МОП равен - 194256 грн.

заготовка деталь вал пневмоцилиндр

7.2.4 КАЛЬКУЛЯЦИЯ ЕДИНИЦЫ ПРОДУКЦИИ

Затраты на силовую электроэнергию

кВт

грн.

Затраты на сжатый воздух

м3.

грн.

Затраты на воду для производственных нужд

грн.

Амортизация оборудования, транспортных средств и дорогостоящей оснастки принимается в долях стоимости основных фондов:

для производственных зданий, норма составляет - 3.2%: грн;

для металлорежущих станков работающих неабразивным инструментом - 12.2%: грн;

Затраты на текущий ремонт и обслуживание оборудования принимаются в размере 7% от их первоначальной стоимости: грн.

Затраты на износ малоценного инвентаря и инструмента составляют по заводским данным: грн.

Затраты на вспомогательные материалы:грн. Для всего участка: грн.

Затраты на основную и дополнительную заработную плату вспомогательных рабочих, ИТР, СКП и МОП с отчислением на социальное страхование отчисляются в размере 52.5%:

для вспомогательных рабочих грн;

для ИТР грн;

для СКП грн;

для МОП грн.

Затраты на охрану труда и обеспечение техники безопасности: грн; для всего участка грн.

Прочие расходы: грн.

Рассчитанные статьи калькуляции сводятся в таблицу 7.8.

Таблица 7.8. Калькуляция себестоимости единицы продукции по предприятию.

Статьи калькуляции	Сумма, грн
Материалы (за вычетом возвратных отходов) Энергия для технологических целей Основная и дополнительная заработная плата производственных рабочих Начисления на заработную плату производственных рабочих: социальное пенсионное Расходы по содержанию и эксплуатации оборудования	49495000 48994.63 636769.1 15919.23 203766.11 164456
Итого: технологическая себестоимость	50564905.07
Цеховые расходы: амортизация зданий, сооружений инвентаря цехового назначения расходы по охране труда возмещение износа малоценного инвентаря	96000 30000 420268.2 955153.8
Итого: цеховая себестоимость	51114173.27
Общепроизводственные расходы: оплата труда общепроизводственного персонала расходы на осуществление технологического контроля расходы на отопление, освещение и прочее содержание производственных помещений	194256 10000 94895.63
Итого: производственная себестоимость	51413324.9
Внепроизводственные расходы	10000
Итого: полная себестоимость единицы продукции по предприятию	51423324.9

Определим цену единицы продукции

грн.

грн.

7.2.5 ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ УЧАСТКА

Комплекс итоговых данных, характеризующих, экономическую сторону работы спроектированного участка сведем в таблицу 7.9.

Таблица 7.9. Комплекс технико-экономических показателей участка.

Наименование	Единица	Числовые значения
Годовой объем выпуска заданного изделия То же Годовой объем выпуска с учетом догрузки То же Общее количество работающих В том числе: основных рабочих вспомогательных рабочих ИТР СКП МОП Средний тарифный разряд основных рабочих Выработка на одного работающего То же Выработка на одного рабочего То же Фонд заработной платы по участку Среднегодовая заработная плата одного работающего Среднегодовая заработная плата одного рабочего Количество оборудования Общая стоимость оборудования Суммарная мощность оборудования Средняя единичная мощность оборудования Средняя загрузка оборудования Производственная площадь участка Производственная площадь на единицу оборудования Себестоимость единицы изготовляемого изделия Цеховые расходы Прибыль	шт грн шт грн чел. чел. чел. чел. чел. чел. шт грн шт грн грн грн грн шт грн кВт кВт % м2 м2 грн % грн	19000 49495000 - - 47 33 7 5 1 1 4.3 404 1052420 576 1500480 831025.1 17681.4 19296.03 30 1348000 370 12.33 85.3 1440 48 2706.5 76 811.95

7.2.6 АНАЛИЗ ПРИБЫЛЬНОСТИ ПРОИЗВОДСТВЕННОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ ПРЕДПРИЯТИЯ

График рентабельности показан на рисунке 7.2. Результаты расчета чистых денежных поступлений от производства детали корпуса пневмоцилиндра занесены в таблицу 7.10.

Таблица 7.10. Расчет чистых денежных поступлений от производства детали корпуса пневмоцилиндра.

Наименование	Единицы измерения	По годам	Всего	В среднем за 5 лет
		0	1	2	3	4	5
Капитальные вложения	тыс. грн	1348	-	-	-	-	-	-	-
Объем производства проектируемой детали	тыс. грн	-	66850.55	66850.55	66850.55	66850.55	66850.55	-	-
Цена 1 детали	грн	-	3518.45	3518.45	3518.45	3518.45	3518.45	-	-
Полная себестоимость 1 детали	грн	-	2706.5	2706.5	2706.5	2706.5	2706.5	-	-
Полная себестоимость реализованной продукции	тыс. грн	-	51423.32	51423.32	51423.32	51423.32	51423.32	-	-
Амортизационные отчисления на весь объем	тыс. грн	-	323.52	245.87	186.87	142.02	107.93	-	-
Прибыль от реализации 1 детали	грн	-	811.95	811.95	811.95	811.95	811.95	-	-
Прибыль от реализации всего объема продукции	тыс. грн	-	15426.99	15426.99	15426.99	15426.99	15426.99	-	-
Ставку налога на прибыль	%	-	30	30	30	30	30	-	-
Налог на прибыль	тыс. грн	-	4628.1	4628.1	4628.1	4628.1	4628.1	-	-
Чистая прибыль на весь объем	тыс. грн	-	10798.9	10798.9	10798.9	10798.9	10798.9	-	-
Чистые денежные поступления	тыс. грн	-	11122.42	11044.77	10985.77	10940.92	10906.83	55000.71	11000.14
Коэффициент дисконтирования		-	0.909	0.826	0.751	0.683	0.621	-	-
Дисконтированные денежные поступления	тыс. грн	-	11123.33	11045.6	10986.52	10941.6	10907.45	55004.5	11000.9
Рентабельность	%	-	30	30	30	30	30	-	-

Чистая текущая стоимость доходов:

тыс. грн. > 0.

Сток окупаемости

года.

Индекс доходности

> 1.

Показатель экономической эффективности (NPU) - чистая текущая стоимость доходов за годы реализации внедрения (5 лет) станков с ЧПУ составит 53656.5 тыс. грн. т. е. отвечает условиям эффективности, так как NPU > 0.

Средний срок окупаемости капиталовложений составит менее 1 года.

Таким образом, показатели эффективности свидетельствуют о том, что данное внедрение при проектировании усовершенствованной технологии изготовления для детали "корпус пневмоцилиндра" является экономически целесообразным.

8. ПРОЕКТИРОВАНИЕ ЦЕХА

Общие размеры и площадь цеха определяют на основе планировки оборудования и всех помещений цеха. Размеры зданий, состоящих из нескольких пролетов, определяют по размерам и числу пролетов.

Каждый пролет характеризуется основными размерами, шагом колонн t и шириной пролета L, или, иначе, сеткой колонн .

Ширина пролета здания L называется расстояние между осями подкрановых стоек или колонн. Ширина пролета здания находится в установленной размерной зависимости от пролета мостового крана. В механическом цеху применяют краны грузоподъемностью до 15 тонн. Ширину пролета мостового крана выбираем 23м, тогда ширина пролета здания будет L = 24м, расстояние от оси колонн до вертикальной оси кранового рельса равна l = 500мм. Шаг колонн выбираем равным t = 12м.

Наибольший не доход главного крюка для кранов грузоподъемностью до 15 тонн составляет l1 = 1300мм.

Длина пролета цеха определяется суммой размеров производственных и вспомогательных отделений, последовательно расположенных, вдоль пролета, проходов и других участков цеха. Основным размером, определяющим длину пролета, является длина технологической линии станков, расположенных вдоль пролета.

Длина пролета цеха, определяемая графически, на основе планировки оборудования и всех отделений и участков, расположенных вдоль пролета, складывается при типовой схеме компоновки.

Общая длина цеха должна быть кратной величине шага колонн, который для всех цехов и размеров пролетов в настоящее время принимается равным 12 и 6м.

Высоту пролета цеха определяют исходя из размеров изготовляемых изделий, габаритных размеров оборудования (по высоте), размеров и конструкции мостовых кранов, а также санитарно-гигиенических требований.

Общая высота здания Н от пола до нижней выступающей части верхнего перекрытия или до нижней точки стропильной затяжки слагается из расстояния Н1 от пола до головки подкранового рельса и расстояния h от головки рельса до нижней выступающей части верхнего перекрытия, которое для кранов грузоподъемностью до 10м принимаем h = 2200мм.

(8.1)

Величина Н1 складывается из следующих величин:

(8.2)

Где k - высота наиболее высокого станка;

z - промежуток между транспортируемым изделием, принимается равным 0.5 - 1.0м;

e - высота наибольшего по размеру изделия в положении транспотирования;

f - расстояние от верхней кромки наибольшего транспортируемого изделия до центра крюка крана в верхнем его положении, необходимое для захвата изделия канатом, принимается 1м;

c - расстояние от предельного верхнего положения крюка до горизонтальной линии, проходящей через вершину головки рельса, принимаем 1м.

мм

мм.

Среднюю высоту здания принимаем равную сумме высоты Н - от пола до нижнего пояса фермы и а - от нижнего пояса фермы до горизонтальной линии проходящей через середину фонаря. Высота а принимается 1/5 ширины пролета здания, а = 4800мм. Среднюю высоту пролета здания принимаем 17200мм.

Высоту помещений в цехе, по санитарно-гигиеническим требованиям, принимаем до 8.4м.

Железобетонные стропильные фермы для пролетов 24м изготовляют сборными (составными). Высота стропильных ферм равна 3.7м.

В здании предусмотренные прямоугольные фонари, сооружения служащие для естественного освещения и аэрации воздуха внутри цеха.

Прямоугольные фонари имеют вертикальное остекленение, которое меньше загрязняется и препятствует проникновению в цех прямых солнечных лучей.