* В знаменателе приведен расход топлива на холостом ходу

Режимы работы тепловозов М62 приняты по данным «Методических указаний по определению влияния вредных выбросов от тепловозов на состояние атмосферного воздуха в районах железнодорожных станций и узлов».

В результате расчета среднеэксплуатационные расходы топлива составляют:

14Д40 - 203,8 г/л.с.*ч.

10ЧН26/27 - 164,4 г/л.с.*ч.

Процент экономии топлива:

.

Таким образом, применение дизеля 10ЧН26/27 экономически оправдано, так как приведет к значительной экономии топлива во время эксплуатации.

4. Экономическое обоснование производства нового тепловоза

4.1 Расчет себестоимости и цены спроектированного тепловоза

Себестоимость тепловоза на стадии проектирования, может быть рассчитана укрупненным методом на основании нормативно-справочных данных по базовому тепловозу, собранных во время прохождения преддипломной практики, с учетом конструктивных изменений, выполненных в процессе разработки спецзадания.

Конструкция нового тепловоза разработана на базе тепловоза производства Луганского тепловозостроительного завода (Украина). Исходные данные по базовому и спроектированному тепловозам приведены в таблице 4.1.

Таблица 4.1. - Исходные данные

Себестоимость нового тепловоза, может быть определена путем корректировки затрат на производство базового, по формуле:

где Сб- себестоимость базового тепловоза, грн.

- увеличение (снижение) себестоимости базового тепловоза вследствие конструктивных изменений, проведенных в нем в процессе проектирования нового тепловоза и разработке спецзадания, грн.;

i - число разработчиков комплексного дипломного проекта, чел.

В дипломном проекте выполнены следующие изменения в конструкции базового тепловоза:

а) замена тягового двигателя постоянного тока на асинхронный двигатель;

б) замена одноступенчатого рессорного подвешивания двухступенчатым.

Изменение себестоимости можно определить по формуле:

т.грн.

где: , - себестоимость соответственно вводимых и изъятых деталей и сборочных единиц.

В результате конструкционных разработок себестоимость базового тепловоза снизится на 120 т.грн.

С учетом всех конструкционных разработок при комплексном проектировании себестоимость нового тепловоза составит:

т.грн.

При рентабельности ? производства на заводе равном 10%, прибыль на один тепловоз составит:

т.грн.

где - процент рентабельности к себестоимости.

Цена производства нового тепловоза составит:

т.грн.

Налог на добавленную стоимость (НДС):

т.грн;

%НДС - налог на добавленную стоимость, %

Цена продажи (отпускная):

т.грн.

В таблице 4.2 приведена калькуляция себестоимости cпроектированного тепловоза, рассчитанная в соответствии со структурой затрат на заводе-изготовителе базового тепловоза.

Таблица 4.2. - Калькуляция себестоимости проектируемого тепловоза

4.2 Определение безубыточности производства

Условно-переменные затраты на одно изделие (Зпер), и условно-постоянные затраты на годовой выпуск (Зпост).

Условно - переменные затраты на одно изделие определяются по формуле:

т.грн;

где: - затраты на сырье и материалы;

- затраты на покупные полуфабрикаты комплектующие изделия;

- затраты на топливо и энергию на технологические цели;

Зосн, ЗД - соответственно основная и дополнительная заработная плата производственных рабочих;

ОСП - отчисления на социальное страхование;

РСЭО - расходы по содержанию и эксплуатации оборудования.

Условно - постоянные затраты на годовой выпуск определяется по формуле:

грн/год.

Построение графика безубыточности производства (рис. 4.1) выполняется следующим образом. На оси ординат откладываются затраты (выручки), на оси абсцисс - выпуск изделий в шт. Затем на оси ординат откладываем величину Зпост. От точки АГ на оси абсцисс откладываем ординату, равную полной себестоимости годового выпуска (СГ) - точка В.

т.грн.

Через точки Зпост и проводим прямую, которая отражает зависимость себестоимости годовой программы от годового выпуска продукции в натуральном выражении СГ=f(Аі). Далее от точки АГ откладываем ординату, равную объему продаж Вр - точка Д.

т.грн.

Соединив начало координат с точкой Д, получаем зависимость годового объёма продаж от количества проданных изделий Вр=f(Аі). Точка пересечения прямых С соответствует годовому выпуску Акр, при котором происходит достижение безубыточности производства и реализации продукции.

шт.

Рис.4.1 - График достижения безубыточности производства

4.3 Определение экономического эффекта от производства новых тепловозов

Решение о целесообразности создания новой техники принимается на основе расчета экономического эффекта.

Расчет экономического эффекта от внедрения нового изделия выполняется в сравнении с заменяемым им изделием аналогичного назначения. Снижение при этом затрат у потребителя характеризует при этом конкурентоспособность нового изделия на рынках сбыта.

В условиях перехода к рыночной экономике, когда предприятия являются самостоятельным хозяйственным субъектом, оценка хозрасчетного экономического эффекта как полезного результата в денежном выражении осуществляется в отдельности для изготовителя и потребителя новой продукции.

Чистая прибыль у изготовителя может быть рассчитана по формуле:

,

где - выручка от реализации продукции в t-ом году, т.грн;

- себестоимость годового выпуска тепловозов в t-ом году, шт;

- общая сумма налогов и выплат из балансовой прибыли в t-ом году, т.грн.

Величину определяем по формуле:

,

где - цена реализации изделия в t-ом году, грн/шт;

т.грн

- объем реализации в t-ом году, шт ().

т.грн

где - объем выпуска в t-ом году, шт;

т.грн.

Величина , общая сумма налогов и выплат из балансовой прибыли определяется так:

,

где - фактическая величина НДС на одно изделие,грн.

т.грн/шт

- налог на добавленную стоимость на материальные затраты, грн.;

Нпрф - фактическая величина налога на прибыль на одно изделие, при %Нпр=25% ,грн:

т.грн

- фактическая величина прибыли на одно изделие, т.грн.,

т.грн

т.грн

т.грн

Выводы

Проведенные технико-экономические расчеты показали целостность создания и эксплуатации спроектированного тепловоза. Величина чистой прибыли у изготовителя при годовом выпуске 15 шт/год составит 9120,45 т.грн. Безубыточность производства достигается при выпуске 9 шт/год.

5. ОХРАНА ТРУДА И ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ

5.1 Общие вопросы охраны труда и окружающей среды

Охрана труда - это система правовых, социально-экономических, организационных, технических, санитарно-гигиенических, лечебно-профилактических мероприятий по созданию условий, обеспечивающих безопасность, сохранение здоровья и работоспособность человека в процессе труда.

Полностью безопасных и безвредных производств не существует. Задача охраны труда - свести к минимуму вероятность поражения или заболевания работающего с одновременным обеспечением комфорта при максимальной производительности труда.

В данном разделе дипломного проекта рассматриваются вопросы охраны труда и окружающей среды при эксплуатации спроектированного тепловоза, то есть, рассмотрены вопросы безопасности труда локомотивной бригады.

Существуют опасные и вредные производственные факторы.

Опасным производственным фактором называется такой производственный фактор, воздействие которого на работающего в определённых условиях приводит к травме либо внезапному, резкому ухудшению здоровья, либо к летальному исходу.

Вредным производственным фактором называется такой производственный фактор, длительное воздействие которого на работающего в определённых условиях приводит к заболеванию или снижению работоспособности.

В процессе эксплуатации тепловоза, локомотивная бригада подвергается воздействию следующих факторов:

- шум, создаваемый работающими дизельным двигателем и тяговыми электродвигателями;

- вибрация, вызванная работой дизельного двигателя и тяговых электродвигателей, и толчки возникающие при прохождении тепловозом стыков и стрелочных переводов;

- неблагоприятные параметры микроклимата;

- недостаточная освещенность;

- возможность падения с высоты;

- вращающиеся узлы, детали, электрооборудование.

5.2 Параметры безопасности труда

Конструкция спроектированного тепловоза, обеспечивает безопасность локомотивных бригад и защиту от воздействия возникающих на тепловозе опасных производственных факторов.

Кабина машиниста расположена на тепловозе таким образом, что из нее обеспечивается видимость машинистом и его помощником, находящимся в положении сидя и стоя, пути следования, сигналов, а также видимость машинистом и его помощником в положении стоя вагонов при подъезде к составу.

Конструкция тепловоза обеспечивает удобный и безопасный доступ к агрегатам и механизмам, при его эксплуатации и техническом обслуживании.

Расположение и конструкция входных дверей кабины машиниста и кузова обеспечивает свободный вход и выход из тепловоза. Наружные входные двери открываются внутрь тамбура. Ручки наружных входных дверей имеют замкнутый контур. Высота проема входных дверей - 1780 мм, ширина проема 530 мм. На тепловозе имеются подножки и поручни для подъема к входной двери и протирки лобовой части. Нижние подножки установлены в крайнем нижнем положении согласно условию вписывания тепловоза в габарит подвижного состава. Шаг подножек по высоте составляет 400 мм, ширина подножек 300 мм. Диаметр поручня для подъема на локомотив составляет 30 мм. Зазор между поручнем и кузовом электровоза составляет 50 мм.

Тепловоз оборудован устройствами автоматической локомотивной сигнализации. В кабине машиниста установлен автостоп с устройствами проверки бдительности машиниста и контроля скорости движения поезда.

В кабине машиниста также установлена радиостанция, обеспечивающая связь между машинистом и поездным диспетчером. Пульт управления радиостанции установлен таким образом, что машинист может вести переговоры со своего рабочего места.

Тепловоз оборудован двумя звуковыми сигнальными устройствами - тифонами и свистками. На каждой лобовой части установлен тифон и свисток.

На обеих лобовых частях локомотива установлен прожектор и два сигнальных буферных фонаря.

В конструкции тепловоза предусмотрено наличие автоматического и ручного тормоза. Тепловоз имеет также вспомогательный тормоз и систему аварийно-экстренного торможения. Автоматические тормоза обеспечивают остановку поезда при разъединении или обрыве тормозной магистрали и открывании крана экстренного торможения.

Ручной тормоз удерживает поезд на уклоне 30 ‰. Штурвал ручного тормоза установлен в каждой кабине.

Тепловоз оборудован автосцепкой, на которой установлен ручной расцепной рычаг автосцепки.

Размеры кабины машиниста и размещение оборудования рассчитано на одновременное присутствие трех лиц: машиниста, помощника машиниста и машиниста-инструктора. В кабине оборудованы рабочие места: с правой стороны для машиниста, с левой для помощника машиниста. В кабине имеется сиденье для машиниста-инструктора.

Кабина машиниста, имеет следующие размеры:

- расстояние от задней стенки кабины до вертикальной плоскости задней стенки пульта управления, обращенной к машинисту составляет 1200 мм;

- расстояние от пола до потолка составляет 2300 мм;

- расстояние между креслом машиниста и боковой стенкой составляет 300 мм;

- ширина проходов между сиденьем кресла машиниста в крайнем заднем положении и боковым краем пульта управления составляет 300 мм.

Кабина имеет остекление, обеспечивающее видимость пути следования и сигналов, соседних путей и составов. Лобовые окна кабины машиниста имеют безопасное полирование, механически прочное стекло по ГОСТ 5727-83. Верхняя крыша любого окна находится на расстоянии 1800 мм от уровня пола, нижняя кромка на расстоянии 1050 мм.

Любые окна оборудуются стеклоочистителями и стеклообогревателями. Для боковых окон кабины машиниста используется безопасное закаленное стекло по ГОСТ 5727-83. Перед боковыми окнами кабины установлены поворотные предохранительные щитки из закаленного стекла. Снаружи кабины машиниста со стороны машиниста и помощника установлены зеркала обзора состава.

Вращающиеся части тягового двигателя, вентиляторов, и другого оборудования, к которым возможен доступ обслуживающего персонала, имеют ограждение.

Компоновка агрегатов и элементов в машинном помещении обеспечивает безопасность локомотивной бригады при обслуживании. Ширина проходов в машинном помещении составляет 500 мм, высота проходов 1900 мм.

Конструкция настила пола машинного помещения обеспечивает безопасность прохода, не способствует скольжению. Машинное помещение оборудовано вентиляционными устройствами.

Наружное и внутреннее цветовое оформление выполнено в соответствии с ГОСТ 12.2896-76. Цветовое оформление агрегатов, влияющих на безопасность труда, соответствует ГОСТ 12.4.026-76. На лобовой части тепловоза имеются контрастные полосы, нанесенные дневной флуоресцирующей эмалью марки АС-554.

5.3 Гигиенические параметры

Основные органы управления движением тепловоза установлены на пульте управления в правой части кабины машиниста. Форма и конструкция пульта управления, размещение органов управления, средств отображения информации обеспечивают свободу движения верхних и нижних конечностей машиниста. Органы управления на пульте расположены на высоте 900 мм от пола.

Рукоятки контроллера машиниста и реверса расположены слева от машиниста. Кран машиниста и кран вспомогательного тормоза установлены с правой стороны пульта управления. Наиболее важные приборы - скоростемер, локомотивный светофор, манометры магистрали, амперметры и вольтметры силовой установки и электродвигателей расположены в оптимальной зоне информационного поля рабочего места машиниста. Кресла машиниста и помощника машиниста жестко прикреплены к полу кабины, а сиденья кресел вращаются на вокруг вертикальной оси с обеспечением фиксации в рабочем положении. Кресла имеют стойку, сиденье, спинку и откидывающиеся подлокотники.

Кабина машиниста оборудована установками для обогрева и вентиляции. Также в кабине оборудована установка кондиционирования воздуха.

Коэффициент теплопередачи теплоизоляции кабины машиниста равен 2.25 . Микроклимат в кабине машиниста при закрытых окнах и дверях соответствует значениям, приведенным в таблице 5.1

Таблица 5.1 Параметры микроклимата в кабине машиниста

Кабина машиниста оборудована светильниками общего освещения, которые обеспечивают освещенность на уровне пульта управления 25лк. Для освещения скоростемера на рабочем месте машиниста установлен светильник местного освещения, обеспечивающий освещенность 10лк с его плавной регулировкой до 1лк. В дизельном помещении установлены светильники, обеспечивающие освещенность на полу проходов 5лк, а на вертикальной поверхности ограждений оборудования со стороны прохода на уровне 1м от пола 20лк.

В конструкции кабины машиниста предусмотрена термоизоляция. Двери, окна, места ввода в кабину трубопроводов, кабелей тщательно уплотнены с целью уменьшения возможности проникновения шумов из машинного помещения.

Таблица 5.2

Уровни звукового давления в кабине машиниста (ГОСТ 12.1.003 - 83)

Кабина машиниста отделена от дизельного двигателя и высоковольтной камеры звукоизолирующими перегородками. Данные перегородки состоят из стальных перфорированных листов, толщиной 1мм и шумоизоляционного материала. В качестве шумоизолирующего материала применен пенопласт перхлорвиниловый. Эластичный ПХВ-7 в сочетании с капроновой тканью ВТ-4. Определим звукоизолирующую способность перегородки (дБ) по следующей формуле:

где - звукоизолирующая способность стального листа;

- коэффициент звукопоглощения звукоизолирующего материала.

где поверхностная плоскость стального листа,

среднегеометрическая частота октавной частоты, Гц.

Результаты расчетов сводим в таблицу 5.3

Таблица 5.3

Вывод: Перегородка между дизельной установкой, высоковольтной камерой и кабиной машиниста имеет достаточно высокую звукоизолирующую способность.

Среднеквадратичные значения виброускорений на рабочих местах локомотивной бригады не превышают допустимых значений (ГОСТ 12.2.056 - 81) (табл. 5.4).

Таблица 5.4

На тепловозе установлено рессорное подвешивание. Кресла машиниста и помощника выполнены с жёсткой стойкой и мягкими сиденьями. Также имеются коврики.

В кабине машиниста тепловоза расположен шкафчик для хранения одежды и чемоданов. Размеры шкафа: высота 1200 мм, ширина 450 мм, глубина 300 мм. Также имеется шкафчик для хранения аптечки с набором медикаментов для оказания первой до врачебной помощи. На электровозе установлен холодильник для хранения продуктов питания локомотивной бригады емкостью 10 л. Тепловоз также оснащен умывальником и унитазом.

5.4 Пожарная безопасность

Причины возникновения пожаров на тепловозе:

- короткие замыкания в электрооборудовании;

- утечки топлива.

Противопожарное оборудование и мероприятия.

Для ликвидации возникшего пожара в тепловозе имеются огнетушители и противопожарный инвентарь: ведро, багор, ящик с песком, топор. Кроме того, машинное помещение тепловоза оборудовано установкой пожаротушения. В целом пожарная безопасность на тепловозе отвечает требованиям ГОСТ 12.1.004-85.

5.5 Охрана окружающей среды

Основным источником загрязнения атмосферы при работе подвижного состава являются отработанные газы тепловоза. Из отработавших газов выделяются 97-98% токсичных веществ от общей их эмиссии остающиеся 2-3% составляют картерные газы и испарения топлива.

Основное внимание при проектировании тепловоза направленно на совершенствование процесса горения топлива в цилиндрах с целью образования в них возможного минимума вредных отходов. При наивысшей температуре процесса происходит наибольшая эмиссия окислов азота, а их токсичность примерно в 10 раз превышает токсичность окиси углерода. Поэтому повышение степени сжатия и применение наддува сопровождается увеличением выброса окислов азота. В связи с этим в первую очередь разрабатываются меры, направленные на сокращение выброса дизелями окислов азота, как в части конструкции, так и в отношении надлежащей эксплуатации тепловоза. Существенно снижает объем окислов азота рециркуляция отработавших газов, то есть частичное направление их вместе с очередной порцией горючей смеси в цилиндры. При рециркуляции 1/3 отработавших газов примерно втрое снижается выделение окислов азота.

Также для уменьшения загрязнения окружающей среды все картеры и другие места , где возможно протекание, уплотняются.

Для уменьшения дымности дизелей применены специальные антидымные присадки к топливу. Добавление 0,5% присадки, снижают эмиссию сажи на 50-90%. В процессе эксплуатации тепловоза происходит загрязнение окружающей среды металлической пылью в результате интенсивного стирания чугунных тормозных колодок. Поэтому на тепловозе применяются колодки из композиционных материалов.

6. ГРАЖДАНСКАЯ ОБОРОНА

Гражданская оборона Украины - это государственная система органов управления, сил и средств для организации и обеспечения защиты населения от последствий чрезвычайных ситуаций техногенного, экологического, природного и военного характера.

Задачи Гражданской обороны следующие:

1) Предупреждение возникновения чрезвычайных ситуаций техногенного характера и принятие мер для уменьшения ущерба и потерь при авариях, катастрофах, взрывах, больших пожарах и стихийных бедствий.

2) Оповещение населения об угрозе и возникновении чрезвычайных ситуаций в мирное и военное время и постоянное информирование его об обстановке.

3) Защита населения от последствий стихийных бедствий, аварий, катастроф, больших пожаров и средств поражения.

4) Организация жизнеобеспечения населения во время аварий, катастроф, стихийных бедствий в мирное и военное время.

5) Организация и проведение спасательных и других неотложных работ в районе бедствия и в местах поражения.

6) Создание систем анализа и прогнозирование управления, оповещения и связи, наблюдения и контроля за радиоактивным загрязнением, химическим и биологическим заражением, поддержание их готовности для функционирования при чрезвычайных ситуациях мирного и военного времени.

7) Подготовка и переподготовка руководящего состава Гражданской обороны, её органов управления и сил; обучения населения умению применять средства индивидуальной защиты и действию в чрезвычайных ситуациях.

В данном разделе рассматривается вопрос - силы и средства Гражданской обороны.

Силы Гражданской обороны создаются для защиты населения и территорий, предупреждения и ликвидации последствий чрезвычайных ситуаций.

Силами Гражданской обороны являются ее войска: специализированы и невоенизированные формирования.

Войска Гражданской обороны подчиняются руководителю центрального органа исполнительной власти по вопросам чрезвычайных ситуаций и дел защиты населения от последствий Чернобыльской катастрофы.

Войска Гражданской обороны (ГО) Украины.

Войска ГО Украины создаются соответственно Закону Украины “О войсках Гражданской обороны” и составляют ядро наиболее подготовленных и мобильных сил. Численность войск определяется с учетом потребности и особенностей района назначения.

К 1992 году части ГО входили в состав Вооруженных Сил и подчинялись министру обороны. 28.01.1992 г. постановлением Кабинета Министров Украины ”О войсках ГО части” ГО были подчинены штабу ГО Украины.

Основными заданиями войск ГО является:

- осуществление мероприятий по поддержке органов управления, сил и средств войск ГО в состоянии постоянной готовности к выполнению поставленных заданий;

- проведение пиротехнических работ, связанных с ликвидацией взрывоопасных предметов;

- участие в обороне Украины, защита ее суверенитета, территориальной целостности и неприкосновенности в пределах ее компетенции.

Деятельность войск ГО базируется на принципах:

- обеспечение безопасности людей при проведении спасательных неотложных работ в условиях ликвидации последствий чрезвычайных ситуаций ( ЧС);

- поддержки экологической безопасности;

Войска ГО обязаны:

- принимать участие в мероприятиях, направленных на предупреждение и ликвидацию последствий ЧС;

- готовить силы и средства для предупреждения и ликвидации последствий ЧС;

- проводить работы из санитарной обработки населения, специальной обработки техники и другого имущества, обеззараживания домов, сооружений и территорий;

- обеспечивать население, что пострадало от последствий ЧС, продуктами, водой, предметами первой необходимости, временным жильем, а так же предоставлять медицинскую помощь;

- осуществлять радиационную, химическую и бактериологическую разведку в очагах поражения, зонах заражения и катастрофического наводнения, а также на маршрутах к ним;

Комплектование войск осуществляется на основании Закона Украины “Об общей военной повинности и военной службе”, а также по контракту.

Специализированные формирования.

Специализированные формирования предназначены для выполнения специфических работ, связанных с радиационной и химической опасностью, значительными разрушениями в результате землетрясения, аварийными ситуациями на нефтедобывающих промыслах, проведение профилактических и восстановительных работ, в том числе и за пределами Украины.

Они создаются на трех уровнях подчиненности.

В центральных органах государственной власти специализированные формирования создаются решением Кабинета Министров Украины за представлением соответствующих министерств, ведомств, согласованных с министерством Украины по вопросам чрезвычайных ситуаций и по вопросам защиты населения от последствий Чернобыльской катастрофы.

На объектах ведения хозяйства, на которых предусмотрено обязательное наличие формирований, специализированные формирования создаются руководством субъектов ведения хозяйства при согласовании с органами управления Министерства Украины по вопросам чрезвычайных ситуаций и по вопросам защиты населения от последствий Чернобыльской катастрофы, которые уполномочены решать задание в сфере защиты населения и территорий от чрезвычайных ситуаций.

Основным заданиями специализированных формирований есть:

- ведение спасательных работ в очагах поражения и районах стихийного бедствия, как правило, при наличии радиоактивного загрязнения, химического заражения, других экстремальных условий;

- проведения специфических работ при ликвидации последствий аварий, катастроф и последствий стихийного бедствия;

До центральных специализированных формирований относятся военизированные формирования, предназначенные для ведения аварийно-спасательных работ при ликвидации больших производственных аварий, в том числе при наличии сильно действующих ядовитых веществ (СДЯВ), а также последствиями пожаров и тому подобное.

До территориальных специализированных формирований относятся сведенные спасательные подразделы, предназначенные для проведения специфических работ, связанных с авариями техногенного и природного характера, а также для аварийно-обновительных работ на объектах ведения хозяйства.

Объектовые специализированные формирования создаются на объектах ведения хозяйства и состоят из специализированных подразделов, которые выполняют задание по ликвидации аварий, а также осуществляют аварийно-восстановительные работы в случае чрезвычайных ситуаций непосредственно по профилю данного предприятия.

До специализированных формирований и аварийных служб министерств и ведомств относятся:

- аварийно-восстановительные формирования, восстановительные поезда, государственный аварийно-технический центр Государственного департамента по вопросам атомной энергетики, аварийно-восстановительные бригады в составе предприятий из обслуживания автодорог, объектов электросвязи, электроэнергетика, трубопроводного транспорта, коммунального и водяного транспорта;