Разработка системы автоматического управления дозатора на предприятии ОАО "АЛТАЙ-КОКС"

Согласно ГОСТ 12.0.002-80 (1999) «ССБТ. Термины и определения» производственный фактор является опасным, если воздействие его на работающего в определенных условиях приводит к травме, острому отравлению или другому внезапному резкому ухудшению здоровья, или смерти. Производственный фактор является вредным, если воздействие его на работающего в определенных условиях может привести к заболеванию, снижению работоспособности и (или) отрицательному влиянию на здоровье потомства.

В ГОСТ 12.0.003-74 (1999) «ССБТ. Опасные и вредные производственные факторы. Классификация» приводится классификация элементов условий труда, выступающих в роли опасных и вредных производственных факторов. Они подразделяются по природе действия на следующие группы: физические, химические, биологические и психофизиологические.

В помещении, где эксплуатируется дозаторы угля, присутствуют только физические факторы. К ним относятся:

- движущиеся машины и механизмы;

- подвижные части производственного оборудования;

- повышенная запыленность воздуха рабочей зоны;

- повышенный уровень шума на рабочем месте;

- повышенное значение напряжения в электрической цепи, замыкание которой может произойти через тело человека.

Метеорологические условия в рабочем помещении

Согласно СанПиН 2.2.4.548-96 показателями, характеризующими микроклимат в производственных помещениях, являются:

- температура воздуха;

- температура поверхностей;

- относительная влажность воздуха;

- скорость движения воздуха;

- интенсивность теплового облучения.

Согласно СанПиН 2.2.4.548-96 введем следующие понятия:

Производственное помещение - это замкнутое пространство в специально предназначенных зданиях и сооружениях, в которых постоянно (по сменам) или периодически (в течение рабочего дня) осуществляется трудовая деятельность людей.

Холодный период года - период года, характеризуемый среднесуточной температурой наружного воздуха, равной С и ниже.

Теплый период года - период года, характеризуемый среднесуточной температурой наружного воздуха выше С.

Разграничение работ по категориям осуществляется на основе интенсивности общих энергозатрат организма в ккал/ч (Вт).

В соответствии с СанПиН 2.2.4.548-96 работа оператора дозировочной машины относится к категории Іб (энергозатраты 140 - 174 ккал/час).

Оптимальные условия микроклимата

Оптимальные микроклиматические условия установлены по критериям оптимального теплового и функционального состояния человека. Они обеспечивают общее и локальное ощущение теплового комфорта в течении 8-часовой рабочей смены при минимальном напряжении механизмов терморегуляции, не вызывают отклонений в состоянии здоровья.

Оптимальные величины для категории Іб на участке работы дозировочной машины приведены в табл. 4.1 (соответствуют СанПиН 2.2.4.548-96).

Таблица 4.1

Оптимальные величины показателей микроклимата для категории Іб

период года	температура воздуха, град С	температура поверхностей, град С	относительная влажность воздуха, %	скорость движения воздуха, м/с
холодный	21 -23	20 - 24	60 - 40	0,1
теплый	22 - 24	21 - 25

Допустимые условия микроклимата

Допустимые микроклиматические условия установлены по критериям допустимого теплового и функционального состояния человека на период 8-часовой рабочей смены. Они не вызывают повреждений или нарушений состояния здоровья, но могут приводить к возникновению общих и локальных ощущений дискомфорта, напряжению механизмов терморегуляции, ухудшению самочувствия.

Допустимые величины для категории Іб на участке работы дозировочной машины приведены в табл. 4.2 (соответствуют СанПиН 2.2.4.548-96).

Таблица 4.2

Допустимые величины показателей микроклимата для категории Іб

период года	температура воздуха, град С	температура поверхностей, град С	относительная влажность воздуха, % (при температ. 25 град С и выше, см. табл. 4.4)	скорость движения воздуха, м/с
	диапазон ниже оптимальных величин	диапазон выше оптимальных величин			диапазон ниже оптимальных величин	диапазон выше оптимальных величин
холодный	19 - 20,9	23,1 - 24	18 - 25	15 - 75	0,1	0,2
теплый	20 - 21,9	24,1 - 28	24 - 38	15 - 75	0,1	0,3

При температуре воздуха скорость движения воздуха, указанная в табл. 4.4 для теплого периода года должна соответствовать при категории работ Іб диапазону 0,1 - 0,3 м/с.

Таблица 4.4 Максимально допустимые значения относительной влажности воздуха для категории Іб

температура воздуха, град С	относительная влажность воздуха, %
+25	70
+26	65
+27	60
+28	55

Поддержание параметров микроклимата на заданном уровне обеспечивается вентиляцией. При этом здание спроектировано так, что в летний период солнечные лучи не нагревают воздух внутри выше допустимой температуры. Зимой температура поддерживается при помощи газового отопления.

Фактические величины для категории Іб на участке работы дозировочной машины приведены в табл. 4.3:

Таблица 4.3 Фактические величины показателей микроклимата для категории Іб на участке работы дозировочной машины

период года	температура воздуха, град С	относительная влажность воздуха, %	скорость движения воздуха, м/с
холодный	22 -24	40 - 60	0,1 -0,15
теплый	23 -27

Фактические значения соответствуют нормам СанПиН 2.2.4.548-96, никаких инженерных решений применять не требуется.

Освещение рабочего места

Освещение нормируется в соответствии со СНиП 23-05-95.

Разряд зрительных работ при работе с дозировочной машиной Vв.

Нормирование естественного освещения производится при помощи коэффициента естественной освещенности или сокращенно КЕО:

КЕО = (ЕВ/ЕН)100 % (4.1)

где КЕО - коэффициент естественной освещенности, %; ЕВ -освещенность внутри помещения, лк; еН - одновременная освещенность рассеянным светом снаружи, лк.

Нормированное значение КЕО с учетом характеристики зрительной работы, системы освещения, района расположения зданий на территории страны.

Ен = КЕОm (4.2)

где КЕО - коэффициент естественной освещенности, %; т - коэффициент светового климата, определяемый в зависимости от района расположения здания на территории страны и ориентации здания относительно сторон света; коэффициент определяют по таблицам СНиП 23- 05- 95.

В дозировочном отделении освещение совмещенное (естественное - только боковое). Коэффициент естественного освещения для цеха КЕО=0,6%; освещение Е=200лк.

В качестве искусственного освещения применяются лампы освещения, надежно закрытые плафонами. Электрические соединения не должны давать искры, т.к. в воздухе взвешена угольная пыль.

Шум на рабочем месте

Нормируемые параметры шума на рабочих местах определяются по ГОСТ 12.1.003-83 (1999). В нем установлены предельно допустимые уровни звукового давления в октавных полосах частот, уровни звука и эквивалентные уровни звука.

Если уровень шума превысит порог слышимости, то увеличивается мускульное напряжение и, следовательно, повышается расход мышечной энергии. Шумы высокой интенсивности отрицательно влияют на организм человека.

В помещении, где работает дозировочная машина, уровень шума равен 70 ДБА, что не превышает80 ДБА допустимого уровня звукового давления.

Электробезопасность

Электробезопасность работ на участке дозировочной машины должна обеспечиваться в соответствии с ГОСТ 12.1.019-79 (2001) и ПУЭ издание №7 за 2002 год.

По ГОСТ 12.1.013-78 (2001) дозировочное помещение на коксохимическом заводе относится к классу помещений с особо опасными условиями по поражению людей электрическим током (наличие токопроводящих полов).

Применяемое в электроустановке электрооборудование, электротехнические изделия и материалы должны соответствовать требованиям государственных стандартов или технических условий, утвержденных в установленном порядке.

Конструкция, исполнение, способ установки, класс и характеристики изоляции применяемых аппаратов, приборов и прочего электрооборудования, а также кабелей и проводов должны соответствовать параметрам сети или электроустановки, режимам работы, условиям окружающей среды и требованиям соответствующих глав ПУЭ.

Электроустановки и связанные с ними конструкции должны быть стойкими в отношении воздействия окружающей среды или защищенными от этого воздействия. Это достигается применением защищенных двигателей, систем автоматического управления, искрозащищенной коммутационной аппаратуры.

Проектирование и выбор схем, компоновок и конструкций электроустановок должны производиться на основе технико-экономических сравнений вариантов с учетом требований обеспечения безопасности обслуживания, применения надежных схем, внедрения новой техники, энерго- и ресурсосберегающих технологий, опыта эксплуатации.

В электроустановках должна быть обеспечена возможность легкого распознавания частей, относящихся к отдельным элементам (простота и наглядность схем, надлежащее расположение электрооборудования, надписи, маркировка, расцветка).

Дозировочная машина по условиям электробезопасности относится к электроустановкам напряжением до 1 кВ.

Токоведущие части электроустановки не должны быть доступны для случайного прикосновения, а доступные прикосновению открытые и сторонние проводящие части не должны находиться под напряжением, представляющим опасность поражения электрическим током, как в нормальном режиме работы электроустановки, так и при повреждении изоляции.

Для защиты от поражения электрическим током в случае повреждения изоляции должны быть применены по отдельности или в сочетании следующие меры защиты при косвенном прикосновении:

- защитное заземление;

- автоматическое отключение питания;

- двойная или усиленная изоляция;

- изолирующие (непроводящие) помещения, зоны, площадки.

Защиту при косвенном прикосновении следует выполнять во всех случаях, если напряжение в электроустановке превышает 50 В переменного и 120 В постоянного тока.

Для заземления электроустановок могут быть использованы искусственные и естественные заземлители. Если при использовании естественных заземлителей сопротивление заземляющих устройств или напряжение прикосновения имеет допустимое значение, а также обеспечиваются нормированные значения напряжения на заземляющем устройстве и допустимые плотности токов в естественных заземлителях, выполнение искусственных заземлителей в электроустановках до 1 кВ не обязательно. Использование естественных заземлителей в качестве элементов заземляющих устройств не должно приводить к их повреждению при протекании по ним токов короткого замыкания или к нарушению работы устройств, с которыми они связаны.

Взрывопожаробезопасность

В соответствии с НПБ 105-95 и ГОСТ 12.1.004-91 ССБТ по пожарной безопасности, помещение участка дозирования угля относится к категории "Б" (взрывопожароопасное) - наличие горючей пыли с температурой вспышки более 36 0С в таком количестве, что могут образовываться взрывоопасные пылевоздушные смеси, при воспламенении которых развивается расчетное избыточное давление взрыва в помещении, превышающее 5 кПа.

Пожарная безопасность обеспечивается мерами пожарной профилактики и активной пожарной зашиты ГОСТ 12.1.004-91.

Мероприятия по пожарной профилактике на участке включают в себя:

1. Правильная эксплуатация участка;

2. Своевременные профилактические осмотры и ремонты;

3. Правильное размещение оборудования;

4. Соблюдение противопожарных правил и норм;

5. Проведение противопожарных инструктажей.

В планировке предусмотрен эвакуационный выход. Ширина участков путей эвакуации составляет 1,2 м, высота прохода на путях эвакуации 2 м.

На участке работы машины должны находиться средства пожаротушения, пожарный щит с необходимыми инструментами для тушения пожаров.

Ограждения конвейеров

В соответствии с ГОСТ 12.2.022 - 80* движущиеся части конвейера (приводные, натяжные барабаны, натяжные устройства, муфты, опорные ролики в зонах рабочих мест конвейера), к которым возможен доступ обслуживающего персонала и лиц, работающих вблизи конвейера, должны быть ограждены. В зоне возможного нахождения людей должны быть ограждены или защищены:

- смотровые люки пересыпных лотков, бункеров и т.п., установленных в месте загрузки конвейера, периодически очищаемые обслуживающим персоналом;

- участки трассы конвейера, на которых запрещен проход люде (при помощи установки перил высотой не менее 1 м. от уровня пола);

Защитные ограждения конвейера должны быть снабжены приспособлениями для надежного удержания их в закрытом (рабочем) положении и в случае необходимости быть сблокированными с приводом конвейера для его отключения при снятии (открытии) ограждения.

Конструкция ограждения должна быть такой, чтобы при необходимости его удаления или перемещения это было возможно лишь с помощью инструмента. Ограждения следует изготовлять из металлических листов, сетки и других прочных материалов.

Контроль за содержанием вредных веществ в воздухе

Работа дозатора сопровождается постоянным пылевыделением, в результате этого в воздухе находится большое количество взвешенной угольной пыли.

В соответствии с ГОСТ 12.1.005 - 88 «общие санитарно-гигиенические требования к воздуху рабочей зоны» содержание угольной пыли в воздухе не должно превышать предельно допустимых концентраций (ПДК).

Содержание вредных веществ в воздухе рабочей зоны подлежит систематическому контролю для предупреждения возможности превышения ПДК - максимально разовых рабочей зоны (ПДКмр.рз) и среднесменных рабочей зоны (ПДКСС.рз).

Угольная пыль относится к IV классу опасности вредного вещества, по особенности действия на организм - к категории Ф. Периодичность контроля устанавливается не реже 1 раза в квартал.

В различных режимах работы дозатора выделение угольной пыли различно, соответственно будет различной и среднесменная концентрация (Ксс) угольной пыли в воздухе. Так, если дозатор настроен на низкую производительность, то Ксс = 4 мг/м3, в соответствии с замерами группы ГТКДО ОАО «Алтай-кокс», это ниже ПДК каменноугольной пыли в соответствии с ГОСТ 12.1.005 - 88, которая установлена в размере 6 мг/м3. Если дозатор настроен на высокую производительность, то Ксс 8 мг/м3, в соответствии с замерами группы ГТКДО ОАО «Алтай-кокс», это выше ПДК в размере

6 мг/м3. В связи с этим необходимо принять инженерное решение, обеспечивающее поддержание среднесменной концентрации угольной пыли в воздухе ниже ПДК. Это можно обеспечить применив местную вентиляцию.

4.2 Расчет вытяжной панели

Местная вентиляция обеспечивает вентиляцию непосредственно у рабочего места, а не в объеме всего отделения.

Рис. 4.1 Вытяжная панель дозировочного отделения

В дозировочном отделении по конструктивным соображениям используются боковые вытяжные панели, встроенные в стену (фланцевые).

Исходными данными для расчета являются:

- размеры источника 2а х 2b или r, где 2а = 5 м., 2b = 0,7 м;

- скорость движения воздуха в помещении w = 0,1 м/с;

- конструкция отсоса и его размеры 2А х 2В или R, расстояние по вертикали и горизонтали между центрами источника Х и вытяжки Y; 2А = 6 м.; 2В = 0,7 м.; Х = 2 м.;

Y = 0.

Расчет вытяжной панели производится в следующем порядке:

1. Определяется расстояние S, м, от источника входа струи в вытяжку, отчитываемый по оси изогнутой струи, и характерный размер R:

м. (4.3)

Т.к. источник и приемник прямоугольной формы, то необходимо вычислить

м. (4.4)

м. (4.5)

Найдем по формуле (4.6)

м. (4.6)

2. Вычисляют коэффициент kП, учитывающий влияние подвижности воздуха на требуемую производительность местной вытяжки:

(4.7)

где w - скорость движения воздуха в помещении; Q - количество энергии выделяемое при дозировании угля; Y - расстояние по горизонтали между центрами источника и вытяжки.

3. В зависимости от выбранной конструкционной схемы по формуле (4.8) вычисляют относительную предельную производительность вытяжки:

отсос в стене

м3/с. (4.8)

Находим предельную производительность вытяжки по формуле (4.9):

м3/с. (4.9)

Данные параметры вытяжки удовлетворяют технологическим условиям очистки воздуха от пыли.

5. ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ

При проведении разработок, модернизирующих систему, экономические показатели дают обобщенную оценку конструкции модернизированной системы. Они помогают перейти от многочисленных отдельных технических параметров к оценке всей системы в целом.

Значение многих технических параметров выражается двумя денежными измерителями: годовым экономическим эффектом от модернизации системы и экономическим потенциалом разработки. Экономические показатели дают обобщенную оценку в денежном выражении самых разных достоинств и недостатков модернизированной системы, помогают исследовать различные варианты конструкции и экономически оценить каждую новую техническую идею.

Модернизация дозаторов угля на коксохимическом предприятии по своему роду относится к научно-исследовательской работе, так как предполагает усовершенствование системы управления подачи угля на сборный конвейер (принципиальной электрической схемы, технический расчёт, описание).

В данном разделе технико-экономического расчёта приведены затраты на проектирование и разработку системы управления дозированием угля.

5.1 Расчёт затрат на проектирование и на изготовление базового изделия

Расчёт затрат на проектирование базового изделия

Затраты на проектирование включают в себя расходы на основную и дополнительную заработную плату и отчисления на социальные нужды.

Оклад инженера находятся по формуле (5.1):

(5.1)

где O1 = 800 руб. - оклад рабочего I разряда; K12= 2,89 - тарифный коэффициент инженера 12 разряда; Кр=1,15 -районный коэффициент.

Тогда оклад инженера 12 разряда находятся по формуле (5.1):

руб.

Часовая заработная плата находятся по формуле (5.2):

(5.2)

где О - оклад инженера; Тплан - плановый месячный фонд рабочего времени (Тплан = 176 час.).

Тогда часовая заработная плата инженера 12 разряда по формуле (5.2):

руб./час

Основная заработная плата находятся по формуле (5.3):

(5.3)

где СТ - часовая заработная плата; t1 = 45 - время, отводимое на НИР;

n = 8 час - длительность рабочего дня.

руб.

Дополнительная заработная плата находятся по формуле (5.4):

(5.4),

где КД = 0,11 - коэффициент дополнительной заработной платы;

ЗПРосн. - основная заработная плата инженера.

руб.

Отчисления на социальные нужды находятся по формуле (5.5):

(5.5)

где Ксоц = 0,26 - коэффициент отчислений на социальные нужды.

руб.

Затраты на проектирование находятся по формуле (5.6):

(5.6)

где ЗПРосн = 4068 руб. - основная заработная плата инженера;

ЗПРдоп = 447,48 руб. -дополнительная заработная плата инженера;

ООТЧсоц = 1174 руб. - отчисления на социальные нужды.

руб.

При этом затраты на проектирование одного изделия составляют:

(5.7)

где n - число сделанных САУ.

руб.

Расчет затрат на изготовление базового изделия

Затраты на изготовление включают в себя:

- затраты на заработную плату (основную и дополнительную) и отчисления на социальные нужды,

-стоимость материалов и комплектующих изделий,

-амортизацию оборудования.

Основная заработная плата находятся по формуле (5.7):

(5.7)

где СТ = 15,11 - часовая заработная плата; t1=12 - время, отводимое на изготовление системы управления базового варианта; n = 8 час - длительность рабочего дня.

руб.

Дополнительная заработная плата находятся по формуле (5.8):

(5.8)

где КД = 0,11 - коэффициент дополнительной заработной платы;

ЗИЗ.осн. =1084,8 руб. - основная заработная плата инженера.

руб.

Отчисления на социальные нужды находятся по формуле (5.9):

(5.9)

где Ксоц = 0,26 - коэффициент отчислений на социальные нужды,

руб.

Затраты на основную, дополнительную заработную плату и социальные отчисления при изготовлении базового изделия составляют

(5.10)

где ЗИЗосн = 1450,56 руб. - основная заработная плата инженера;

ЗИЗдоп = 159,56 руб. - дополнительная заработная плата инженера;
ООТЧсоц = 418,63 руб. - отчисления на социальные нужды.

руб.

Расчет стоимости комплектующих изделий для базового варианта приведён в табл. 5.1

Таблица 5.1 Расчет стоимости комплектующих изделий

Наименование	Кол-во	Цена за 1 шт. Руб.	Стоимость Руб.
Микросхемы
Операционный усилитель
К553 УД 2	5	10	50
Диоды
КД 522	5	2,5	12,5
КД226	6	2,3	13,8
КД117	3	6,1	18,3
КД203Е	1	20	20
Транзисторы
КТ 503Е	3	3	9
КТ 829А	3	3	9
КТ 502Е	2	3	6
Конденсаторы
К50-16 0.1 мкФ	3	6	18
К50-16 1000 пФ	3	10	30
К50-16 4700 пФ	2	22	44
К50-16 68 мкФ	1	8	8
К50-16 0,5 мкФ	1	6	6
К10-400 1мкФ	3	20	60
К10-400 100 мкФ	3	24	72
Тиристоры
Т 10-10-6	3	118	354
Сопротивления
100 Ом	2	0,5	1
200 Ом	2	0,5	1
1 кОм	2	0,5	1
5 кОм	7	1	7
10 кОм	6	1	6
50 кОм	2	2,5	5
100 кОм	2	1	2
510 кОм	3	1,2	6,6
5 кОм	9	6,7	60,3
1,4 кОм	2	5	10
100 Ом	1	7	7
5 Ом	1	7	7
Двигатель	1	12300	12300
Редуктор	1	3100	3100
Трансформатор
Питания	1	750	750
Синхронизации	1	2240	2240
Импульсный	3	1130	2260
Кнопка с индикацией	1	25	25
ИТОГО			23010,5

Общие затраты на комплектующие для базового изделия составляют: 23010,5 руб.

Затраты на гарантийное обслуживание двигателя в течение гарантийного срока (в данном случае гарантийные обязательства выполняются в течение 1 года), составляют 10% от стоимости двигателя или1230 руб.

Расчет стоимости материалов используемых при изготовлении плат управления, приведён в табл. 5.2

Таблица 5.2 Расчет стоимости используемых материалов

Наименование	Ед. Изм.	Количество ед. изм	Цена за ед. изм., руб.	Стоимость Руб.
Фольгированный стеклотекстолит	м2	2,5	120	300
Олово	кг	0,3	320	96
Канифоль	кг	0,2	160	32
ИТОГО:				428

Суммарная стоимость комплектующих изделий и материалов

руб. (5.10)

Специальное оборудование

В процессе изготовления системы управления использовалось минимально необходимое оборудование, требуемое при ручном изготовлении и монтаже электронной системы управления. Данное спецоборудование было использовано в течение времени изготовления САУ t = 12 дней * 8 часов = 96 часов. Т.о., отчисления на оборудование составят:

(5.11)

где V - норма отчислений; W - стоимость специального оборудования; N - годовой фонд времени.

Специальное оборудование включает в себя: паяльник (90 р.), пассатижи (60 р.), отвертка (14 р.), кусачки (60 р.), зажимы (10 р.), прибор FLYKI - 110 (1300 р.). Отсюда:

W = 1534 р.; V = 0,125; N = 2048 часов. По формуле (5.11) найдем норму отчислений на спецоборудование: руб.

В НИР было использовано следующее оборудование:

компьютер 1 шт.

принтер 1 шт.

Норма амортизации на оборудование, обеспечивающее проведение НИР вычисляются по следующей формуле

(5.12)

где V - норма амортизационных отчислений; К - стоимость принтера и компьютера;

N - годовой фонд времени; t = 45 дней * 8 часов = 360 часов - время НИР.

К =ККОМ + КПРИН = 20000 + 4000 = 24000 р.; V = 0,125; N = 2048 часов.

По формуле (5.12) найдем норму амортизационных отчислений на оборудование обеспечивающее проведение НИР: руб.

Расчет затрат на изготовление базового изделия приведен в табл. 5.3:

Таблица 5.3 Расходы на изготовление базового изделия и себестоимость базового изделия

затраты на основную, дополнительную заработную плату, социальные отчисления составляют:	2028,75 р.
затраты на гарантийное обслуживание	1 230 р.
отчисления на спецоборудование, отчисления на амортизацию оборудования, необходимого для проведения НИР	536,35 р.
затраты на комплектующие	21 438,50 р.
суммарные расходы на изготовление базового изделия составляют	25 233,6 р.

Себестоимость базового изделия равняется сумме расходов на проектирование и изготовление

(5.13)

где РПР - расходы на проектирование; РИЗ - суммарные расходы на изготовление базового изделия.

руб.; РИЗ = 25233,6 По формуле (5.13) найдем себестоимость:

руб.

5.2 Расчёт затрат на проектирование и на изготовление модернизированного изделия

Расчёт затрат на проектирование при модернизации

Затраты на модернизацию изделия включают в себя расходы на основную и дополнительную заработную плату и отчисления на социальные нужды.

Основная заработная плата находятся по формуле (5.13):

(5.13)

где СТ = 15,11 руб. - часовая заработная плата; t1 = 7 - время, отводимое на НИР;

n = 8 час - длительность рабочего дня.

руб.

Дополнительная заработная плата находятся по формуле (5.14):

(5.14)

где КД = 0,11 - коэффициент дополнительной заработной платы;

ЗПРосн. - основная заработная плата инженера.

руб.

Отчисления на социальные нужды находятся по формуле (5.15):

(5.15)

где Ксоц = 0,26 - коэффициент отчислений на социальные нужды.

руб.

Затраты на модернизацию находятся по формуле (5.16):

(5.16)

где ЗМОДосн = 846,16 руб. - основная заработная плата инженера;

ЗМОДдоп = 93,08 руб. -дополнительная заработная плата инженера;

ООТЧсоц = 244,2 руб. - отчисления на социальные нужды.

руб.

При этом затраты на модернизацию одного изделия составляют:

 (5.17)

где n - число модернизированных САУ.

руб.

Расчет затрат на изготовление модернизированного варианта изделия

Затраты на изготовление включают в себя:

- затраты на заработную плату (основную и дополнительную) и отчисления на социальные нужды,

-стоимость материалов и комплектующих изделий,

-амортизацию оборудования.

Основная заработная плата находятся по формуле (5.17):

(5.17)

где СТ = 15,11 - часовая заработная плата; t1 = 6 дней - время, отводимое на изготовление системы управления модернизированного варианта; n = 8 час - длительность рабочего дня.

руб.

Дополнительная заработная плата находятся по формуле (5.18):

(5.18)

где КД = 0,11 - коэффициент дополнительной заработной платы;

ЗИЗ. МОД. осн. - основная заработная плата инженера.

руб.

Отчисления на социальные нужды находятся по формуле (5.19):

 (5.19)

где Ксоц = 0,26 - коэффициент отчислений на социальные нужды.

руб.

Затраты на основную, дополнительную заработную плату и социальные отчисления при изготовлении базового изделия составляют

(5.20)

где ЗИЗ.МОДосн = 725,28. - основная заработная плата инженера;

ЗИЗ.МОДдоп = 79,78 руб. -дополнительная заработная плата инженера;

ООТЧсоц = 209,32 руб. - отчисления на социальные нужды.

руб.

Основной состав комплектующих изделий в модернизированной системе управления остался прежним. Были заменены следующие компоненты системы управления:

1. микросхемы - операционные усилители К553 УД2 в СИФУ (3 шт) стоимостью 10 рублей каждая, заменены на операционные усилители К 574 УД1Б (3 шт) стоимостью 20 рублей каждая; операционные усилители К553 УД2 в регуляторе (2 шт) стоимостью 10 рублей каждая, заменены на операционные усилители LM301AP (2 шт) стоимостью 45 рублей каждая.

2. добавлены резисторы на 100 кОм в количестве 7 шт, стоимостью 2 рубля каждый; 3. добавлены конденсаторы К50-16 700 пФ в количестве 3 штук, стоимостью 8 рублей каждый, добавлены конденсаторы К50-16 300 пФ в количестве 2 штук, стоимостью 5 рублей каждый, добавлен конденсатор К30-24 1300 пФ в количестве 1 штука, стоимостью 4,5 рубля.

Стоимость материалов используемых при изготовлении плат управления, модернизированного варианта осталась такой же и приведёна в табл.5.2 (428 руб.).

Суммарная стоимость комплектующих изделий и материалов модернизированной САУ

руб. (5.21)

Специальное оборудование

В процессе модернизации системы управления использовалось минимально необходимое оборудование, требуемое при ручном изготовлении и монтаже электронной системы управления.

Данное спецоборудование было использовано в течение времени изготовления САУ t = 6 дней * 8 часов = 48 часов. Т.о., отчисления на оборудование составят

(5.22)

где V - норма отчислений; W - стоимость специального оборудования; N - годовой фонд времени.

Специальное оборудование включает в себя: паяльник (90 р.), пассатижи (60 р.), отвертка (14 р.), кусачки (60 р.), зажимы (10 р.), прибор FLYKI - 110 (1300 р.). Отсюда:

W = 1534 р.; V = 0,125; N = 2048 часов. По формуле (5.11) найдем норму отчислений на спецоборудование: руб.

В НИР было использовано следующее оборудование:

компьютер 1 шт.

принтер 1 шт.

Норма амортизации на компьютер и принтер вычисляются по следующей формуле:

 (5.23)

где V - норма амортизационных отчислений; К - стоимость принтера и компьютера;

N - годовой фонд времени; t = 7 дней * 8 часов = 56 часов - время НИР.

К =ККОМ + КПРИН = 20000 + 4000 = 24000 р.; V = 0,125; N = 2048 часов.

По формуле (5.12) найдем норму амортизационных отчислений на оборудование обеспечивающее проведение НИР: руб.

Расчет затрат на изготовление модернизированного изделия приведен в табл. 5.4:

Таблица 5.4 Расчет затрат на изготовление базового изделия

затраты на основную, дополнительную заработную плату, социальные отчисления составляют:	1014,38 + 2028,75 = 3043,13 р.
затраты на гарантийное обслуживание	1 230 р.
отчисления на спецоборудование, отчисления на амортизацию оборудования, необходимого для проведения НИР	536,35 + 86,5 = 622,85 р.
затраты на комплектующие	21621 р.
суммарные расходы на изготовление модернизированного изделия составляют	26517 р.

Себестоимость модернизированного изделия равняется сумме расходов на проектирование и изготовление:

(5.23)

где РПР - расходы на проектирование; РИЗ - суммарные расходы на изготовление модернизированного изделия.

руб.; РМОД.ИЗ = 26517 По формуле (5.23) найдем себестоимость: руб.

4.3 Расчет экономической эффективности

Величина годового экономического эффекта (ЭПР) в сфере производства продукции повышенного качества определяется по формуле (5.24):

(5.24)

где - затраты на проектирование.

руб. (5.25)

- дополнительная прибыль, полученная в результате освоения, выпуска и реализации продукции повышенного качества. найдем по формуле (5.26):

(5.26)

где N1, N2 - соответственно среднегодовой выпуск ранее освоенной продукции и продукции повышенного качества, руб.; Ц1, Ц2 - соответственно цены на ранее освоенную продукцию и продукцию повышенного качества, руб.; СМ, СБ - соответственно себестоимость ранее освоенной продукции и продукции повышенного качества, руб.; ЗТ - среднегодовые затраты, связанные с технической подготовкой и освоением в производстве, сертификацией продукции повышенного качества, руб.

Значения параметров приведены в табл. 5.5

Таблица 5.5

Значения параметров определяющих дополнительную прибыль

параметры
N1, тыс. т.	N2, тыс.т.	ЦМ, руб/т	ЦБ, руб/т	СМ, руб/т	СБ, руб/т	ЗТ, руб
64	64	8202	8200	7499	7498	0

ЕН - нормативный коэффициент экономической эффективности капитальных вложений

(ЕН = 0,33). Значения параметров из табл. 5.5 подставим в формулу (5.24):

64000 руб.

Отсюда ЭПР найдем по формуле (5.24):

руб.

Найдем коэффициент экономической эффективности по формуле (5.27)

(5.27)

где ЭПР - величина годового экономического эффекта в сфере производства продукции;

- затраты на проектирование.

Срок окупаемости при этом составляет: дня

Вывод: модернизация системы управления дозатором - конвейером угольной шихты принесет явный экономический эффект, улучшит потребительские свойства кокса и повысит его конкурентоспособность.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Реалии сегодняшнего дня диктуют требования постоянного повышения качества продукции, улучшения технологии производства, экономии ресурсов. При достижении всех вышепоставленных задач, необходимо обеспечить конкурентоспособную цену товара на рынке. Чтобы снизить расходы на производство кокса и повысить его качество, необходим комплекс мер, направленных на совершенствование технологии производства кокса, разработку и применение более совершенных технологических машин.

Известно из практики, что при работе машин некоторых типов их электропривод может находиться в крайне неблагоприятных условиях эксплуатации. Дозатор угля в коксохимической промышленности вполне можно отнести к таким машинам. При дозированной подаче угля он может создавать высокодинамичный режим работы электропривода, приводящий к интенсивному усталому износу механической части привода и повышенному тепловому и вибромеханическому износу изоляции обмоток электродвигателя.

В связи с этим была поставлена задача создания электроприводов для машин подобного типа с лучшими динамическими характеристиками. В отношении системы управления электроприводом эта задача сводится к наиболее эффективному управлению состоянием электропривода, при котором конгломерат - двигатель постоянного тока независимого возбуждения - упругая трансмиссия - исполнительный орган работают в наиболее щадящих условиях электрической и механической коммутации, что благоприятно сказывается на их долговечности. Кроме этого была поставлена задача получения более высокого качества регулирования, которое достигается оптимальным выбором состояния электропривода в режиме технологического оптимума. В своем дипломном проекте я решил поставленные задачи путем анализа механических и электромеханических свойств электропривода конвейера - дозатора; произвел синтез системы автоматического регулирования методом последовательной коррекции применительно к двухканальной системе независимого регулирования координат. Полученная в результате синтеза система достаточно простая, дешевая, проста в эксплуатации, полностью удовлетворяет требованиям пожаро- и электробезопасности, что является одной из важнейших характеристик современной технологической установки.

Данная работа послужит базой при дальнейшем исследовании и усовершенствовании электропривода конвейера - дозатора.

Список используемой литературы

1. Зашквара В.Г. Подготовка углей к коксованию.-М.: Металлургия, 1981.-160с.

2. Иванов Е.Б. Технология производства кокса. -Киев: Вища школа, 1976.-230с.

3. Луазон Р. Кокс.-М.: «Металлургия», 1975.-520с.

4. Зеленский О.В. Справочник по проектированию ленточных конвейеров.-М.: Горная промышленность, 1987.-360с.

5. Номограммы конвейера - дозатора АКХЗ. Заринская типография.

6. Интернет-сайт www.Altai-koks.ru

7. Интернет-сайт www.elmash.ru

8. Редукторы. Каталог-справочник. М.: Техника, 1997.-130с.

9. Вентцель Ю.А. Теория вероятностей. М.- Высшая школа, 1989.-518с.

10. Полупроводниковые приборы. Диоды выпрямительные, стабилитроны, тиристоры: Справочник/ А.Б. Гитцевич, А.А. Зайцев, В.В. Мокряков и др. Под ред. А.В. Голомедова. -М.: Радио и связь, 1989. -528с.

11. Чиликин М.Г., Ключев В.И., Сандлер А.С. Теория автоматизированного электропривода.-М.: Энергия, 1979.-616с.

12. Мастер коксового производства.- М.: Металлургия, 1994.-239с.

13. Писарев А.Л., Деткин Л.П. Управление тиристорными преобразователями (СИФУ).- М.: Энергия, 1975.-263с.

14. Белова Т. Ю. Методические указания к выполнению технико-экономических расчетов в дипломных проектах научно-исследовательского характера. АлтГТУ им. И.И. Ползунова, Барнаул, 2005.-20с.

15. Рудаков В.В. Синтез электроприводов с последовательной коррекцией.- Л.: Энергия, 1972.-120с.

16. Фишбейн В.Г. Расчет систем подчиненного регулирования.- М.: Энергия, 1972.-136с.

17. Фрер Ф., ОртенбургерФ. Введение в электронную технику регулирования.- М.: Энергия, 1973.-192с.

18. Зимин Е.Н., Яковлев В.И. Автоматическое управление электроприводами. М.- Высшая школа, 1979.-318с.

19. Востриков А.С. Теория автоматического регулирования. М.- Высшая школа, 2004.-365с.

20. Вешеневский С.Н. Характеристики двигателей в электроприводе.- М.: Энергия, 1977.-408с.

21. Передаточные функции электропривода постоянного тока/ Иванов Г.М. и др.//Электричество.- 1972.- №3.- с.69-74.

22. Синтез оптимальных передаточных функций в системах подчиненного регулирования/ Конев Д.А. и др.//Электричество.- 1972.- №4.- с.12-16.

23. Вынужденные колебания в вентильных электроприводах с упругими механическими связями/ Марголин Ш.М Электротехника.- 1981.- №3.- с.11

24. Тиристорные электроприводы постоянного тока с упругим звеном в механической части/ Иванов Г.М.//Электротехника.- 1980.- №7.- с.16-19.

25. Демпфирование крутильных колебаний в электроприводе/ Иванов Г.М., Бучева И.Л.//Электротехника.- 1978.- №2.- с.26-28.

26. Электромеханические характеристики систем тиристорный преобразователь - двигатель постоянного тока/ Климов В.П.//Электричество.- 1987.- №5.- с.43-47.

27. Анализ силовых схем тиристорных преобразователей/Найдис В.А.//Электричество.- 1970.- №10.-с.29-34.

28. Синтез оптимальных управлений двухмассовой электромеханической системы/ Жиляков В.И., Дрючин В.Г.//Электричество.- 1987.- №9.- с. 38-42.

29. Боровников М.А. Расчет устройств упреждающей коррекции в электроприводах постоянного тока по структуре подчиненного регулирования.- Изв. Вузов «Электромеханика», 1982, №7.

30. Бесекерский В.А., Попов Е.П. Теория систем автоматического регулирования.- М.: Наука, 1975.-768с.

31. Мееров М.В. Основы автоматического регулирования электрических машин.- М.: Наука, 1958.-347с.

32. Кузовков Н.Т. Теория автоматического регулирования, основанная на частотных методах.- М.: Оборонгиз, 1962.-435с.

33. Писменный Д.Н. Высшая математика.-М.:- Айрис пресс, 2004.- 288с.

34. Гусак А.А. Высшая математика.- Минск: Тетра системс,2001.- 448с.

35. Башарин А.В. Примеры расчетов автоматизированного электропривода.- Л.: Энергия, 1973.-420с.

36. Башарин А.В. Управление электроприводами.- М.: Энергия, 1978.-315с.

37. Гордин Е.М. Автоматическое регулирование.- М.: Энергия, 1984.-310с.

38. Смит О. Автоматическое регулирование.- М.: Энергия, 1971.-513с.

39. Решмин Б.И., Ямпольский Ф.Ю. Проектирование и наладка систем подчиненного регулирования.- М.: Энергия, 1980.-306с.

40. Ленк Дж. Руководство для пользователей ОУ.- М.: Энергия, 1987.-365с.

Размещено на Allbest.ru