Разработка снегоочистителя для самоходного шасси КС-80

- поправочный коэффициент ([8], стр.45):

;

=0,39;

- коэффициент загрузки станка:

;

- штучное время, =2,8 мин.;

- такт выпуска, =12,09 мин.

Коэффициент загрузки станка:

.

Поправочный коэффициент:

.

Часовые затраты по эксплуатации рабочего места:

руб/ч.

Капитальные вложения в станок:

руб/ч.

Капитальные вложения в здание:

 руб/ч.

Часовые приведенные затраты:

;

где - нормативный коэффициент экономической эффективности капитальных вложений ([8], стр.45), =0,15.

руб/ч.

Технологическая себестоимость операции механической обработки:

;

где - коэффициент выполнения норм, =1,3.

руб.

Результаты расчетов заносим в таблицу 8.8.

Таблица 8.4.2. Варианты технологического маршрута.

Наименование позиции	Вариант
	Первый	Второй
Стоимость заготовок, руб.	Прокат 806,3	Поковка 717,5
Отличающиеся операции механической обработки
010	Токарно-револьверный 1П365 Подрезание торцов, центрование торцов	Фрезерно-центровальный МР71 Подрезание торцов, центрование торцов
Технологическая себестоимость обработки, руб.	157	147,3
020	Токарно-винторезный 16К20 Точить поверхность 2, канавку, фаску.	Токарный с ЧПУ 16А20 Точить поверхность 2, канавку, фаску.
Технологическая себестоимость обработки, руб.	224,9	184,1
Технологическая себестоимость по вариантам обработки, руб.	1188,2	1048,9
Остальные операции по обоим вариантам одинаковы.

Годовой экономический эффект:

руб.

В результате сравнения двух методов можно сделать вывод, что заготовку целесообразно изготавливать поковкой.

8.5 Анализ базового технологического процесса обработки детали

Базовый технологический процесс оформлен в виде таблицы 8.5.1.

Анализ базового технологического процесса механической обработки детали “Ось” показывает, что последовательность операций в технологическом процессе выбрано правильно и отражает принцип перехода от обработки менее ответственных поверхностей к более ответственным.

В конструкции детали “Ось” нет технологических трудностей с базированием как на начальных так и на завершающих стадиях обработки. В конструкции данной детали существуют поверхности, которые могут быть выбраны в качестве черновой базы - торцевые поверхности 45 мм.

На начальных операциях (до 20) проводится обработка технологических баз. Далее технологический процесс вступает в стадию чистовой обработки (обтачивание наружных поверхностей). В технологическом процессе применено приспособление для фрезерования пазов, что обеспечивает уменьшение времени на обработку с одновременным обеспечением требуемой точности взаимного расположения пазов на детали.

В качестве режущего инструмента в базовом технологическом процессе используются в основном универсальные инструменты: резцы, сверла, торцевые фрезы, пазовая фреза, а также комбинированное сверло, что вполне оправдано для серийного производства. Измерительный инструмент также в основном универсального типа.

В этом технологический процесс можно внести изменения которые представлены в таблице 8.5.2.

Анализ предлагаемого технологического процесса механической обработки детали “Ось” показывает, что последовательность операций в технологическом процессе выбрано правильно и отражает принцип перехода от обработки менее ответственных поверхностей к ответственным.

Таблица 8.5.1. Базовый технологический процесс.

№	Наименование операции	Применяемое оборудование	Содержание операции
10	Токарно-револьверная	1П365	Подрезать торцы 5, 1. Центровать торцы 5, 1.
20	Токарно-винторезная	16К20	Точить поверхность 2, фаску 4, канавку 3.
30	Токарно-револьверная	1П365	Сверлить отверстие 5 24 мм, расточить отверстие и фаску.
40	Вертикально-сверлильная	2А125	Сверлить отверстие 9 мм.
50	Вертикально-сверлильная	2А125	Рассверлить фаску
60	Вертикально-сверлильная	2А125	Нарезать резьбу в отверстии 6.
70	Вертикально-сверлильная	2А125	Сверлить отверстие 9 мм.
80	Вертикально-фрезерная	6Т12	Фрезеровать поверхность выдержав размер 4.
90	Слесарная	Стол универсальный	Опилить заусенцы.
100	Шпоночно-фрезерная	692Р	Фрезеровать четыре паза.
110	Слесарная	Стол универсальный	пилить заусенцы.
150	Круглошлифовальная	3А161	Шлифовать поверхность 11.
160	Слесарная	Стол универсальный	Калибровать резьбу.
180	Контрольная	Стол ОТК	Проверить размеры

Таблица 8.5.2. Предполагаемый вариант технологического процесса.

№	Наименование операции	Применяемое оборудование	Содержание операции
10	Фрезерно-центровальный	МР71	Подрезать торцы 5, 1. Центровать торцы 5, 1.
20	Токарная с ЧПУ	16А20Ф3	Точить поверхность 2, фаску 4, канавку 3.
30	Токарно-револьверная	1П365	Сверлить отверстие 5 24 мм, расточить отверстие и фаску.
40	Вертикально-сверлильная	2А125	Сверлить отверстие 6 9 мм и фаску.
50	Вертикально-сверлильная	2А125	Нарезать резьбу в отверстии 6.
60	Вертикально-сверлильная	2А125	Сверлить отверстие 9 мм.
70	Вертикально-фрезерная	6Т12	Фрезеровать поверхность выдержав размер 4
80	Слесарная	Стол универсальный	Зачистить заусенцы.
90	Шпоночно-фрезерная	692Р	Фрезеровать четыре паза.
100	Слесарная	Стол универсальный	Опилить заусенцы.
130	Круглошлифовальная	3А161	Шлифовать поверхность 11.
140	Слесарная	Стол универсальный	Калибровать резьбу.
150	Контрольная	Стол ОТК	Проверить размеры

9. Расчет экономической эффективности разработанной конструкции снегоочистителя

Назначение снегоочистителя.

Снегоочиститель шнеко-роторного типа предназначен для расчистки от снега дорог, площадей и других территорий. Снегоочиститель может применяться во всех почвенно-климатических зонах СНГ с умеренным климатом. Агрегатируется с самоходным шасси КС - 80, что позволяет дозагрузить энергосредство в зимний период.

База для сравнения.

За базу для сравнения принято самоходное шасси КС - 80 с жаткой эксплуатируемые в вессене-осенний период.

Источники образования экономического эффекта.

Источником образования экономического эффекта является дозагрузка энергосредства КС - 80 в зимний период за счет агрегатирования его с снегоочистителем.

Исходные данные представлены в таблице 9.1.

Таблица 9.1. Исходные данные.

Показатели	Обоз.	Ед изм.	Проектный вариант	База для сравнения
			КС-80 с снегоочистителем	КС-80 с жаткой
Агрегатирование	-	-	КС-80
Мощность двигателя	N	кВт	60
Ширина захвата	B	м	3,75	4,2
Срок службы	С	лет
	снегоочистителя - жатки			10
	энергосредства			10
Цена:	Ц	руб
	снегоочистителя - жатки			6200000	13500000
	энергосредства			54000000
Производительность за час времени:		т/ч
	основного	W0		861	335,79
	сменного	WСМ		571,7	222,97
	эксплуатационного	WЭК		564,82	220,28
Коэффициент использования сменного времени	КСМ	-	0,664
Коэффициент использования эксплуатационного времени	КЭ	-	0,656
Расход топлива	q	кг/т	0,015	0,036
Норма отчислений на реновацию:	a	-
	снегоочистителя - жатки			0,12
	энергосредства			0,12
Норма отчислений на текущий ремонт и ПТО:	r	-
	снегоочистителя - жатки			0,11
	энергосредства			0,11
Часовая тарифная ставка механизатора по V-му разряду	фV	руб/ч	238
Стоимость горюче-смазочных материалов	Цг	руб/кг	590
Коэффициент перевода свободной цены в балансовую стоимость	m	-	1,05
Коэффициент отчислений на капитальный ремонт	к	-	0,14
Нормативный коэффициент экономической эффективности	Ен	-	0,15
Годовая загрузка	Т	ч
	снегоочистителя - жатки			200	130
	энергосредства			200	130

Методическая основа расчета экономической эффективности.

Расчет выполнен в соответствии со следующими методическими и нормативными материалами:

§ ГОСТ 23728-88 - ГОСТ 23729-88 «Техника сельскохозяйственная. Методы экономической оценки»;

§ Нормативно справочный материал для экономической оценки сельскохозяйственной техники, М. 1988 (НСМ-88).

Производительность КС-80 с снегоочистителем.

Производительность снегоочистителя составляет = 140 т/ч.

Производительность за час основного времени энергосредства КС-80 с снегоочистителем:

 (9.1)

где - производительность снегоочистителя, т/ч;

Т_СМ - время смены, ч. Принимаем 8,2 ч;

t - коэффициент использования времени смены. При уборке снега принимаем t = 0,75.

По формуле (9.1) получаем

т/ч.

Производительность за час сменного и эксплуатационного времени рассчитана с учетом коэффициентов использования сменного и эксплуатационного времени, соответственно 0.664 и 0.656.

Для снегоочистителя производительность:

основного времени: 861 т/ч;

сменного времени:

861·К_СМ = 861·0,664 = 571,7 т/ч;

эксплуатационного времени:

861·К_Э = 861·0,656 = 564,82 т/ч.

Производительность КС-80 с жаткой для уборки трав.

Производительность жатки на скашивание трав можно определить по формуле:

(9.2)

где B - ширина захвата жатки, м;

V - скорость движения энергосредства с жаткой, км/ч. Рабочую скорость для жатки принимаем такую же как и для снегоочистителя;

- средняя урожайность, =25 т/га.

По формуле (9.2) получаем

т/ч.

Производительность за час основного времени энергосредства КС-80 с жаткой на уборке трав рассчитывается по формуле:

(9.3)

Где Т_СМ - время смены, ч. Принимаем 8,2 ч;

t - коэффициент использования времени смены. При уборке трав принимаем t = 0,65.

По формуле (9.3) получаем

т/ч.

Для снегоочистителя производительность:

основного времени: 335,79 т/ч;

сменного времени:

335,79 ·К_СМ = 335,79 ·0,664 = 222,97 т/ч;

эксплуатационного времени:

335,79 ·К_Э = 335,79 ·0,656 = 220,28 т/ч.

Сезонная наработка энергосредства КС-80 составит:

Н = W_ЭК T_Ж, (9.4)

Где T - годовая загрузка снегоочистителя (жатки), ч.

По формуле (9.4) получаем

Для снегоочистителя:

Н_С = 564,82·200 = 112964 т.

Для жатки:

Н_Ж = 220,28·130 = 28636,4 т.

Удельный расход топлива энергосредства КС-80 с снегоочистителем и жаткой принят с учетом коэффициента использования мощности двигателя 0,9 для снегоочистителя и 0,85 для жатки.

Расход топлива равен:

, (9.5)

Где q_УД - удельный расход топлива, кг/кВт·ч;

N - мощность двигателя, кВт;

k_М - коэффициента использования мощности двигателя.

По формуле (9.5) получаем

Для снегоочистителя:

кг/т.

Для жатки:

кг/т.

Экономические показатели выполнения технологического процесса с применением новой и базовой машины.

Затраты на оплату труда обслуживающего персонала определяют по формуле:

(9.6)

Где W_СМ - производительность агрегата за 1ч сменного времени, т/ч;

Л_j - количество j-го производственного персонала, чел.

k_Д. - коэффициент, учитывающий доплаты по расчету за продукцию, премии, надбавки за классность и стаж работы, квалификацию, оплату отпусков и начисления по социальному страхованию;

ф_j - часовая тарифная ставка оплаты труда обслуживающего персонала по j- разряду, руб./ чел.-ч. Часовая тарифная ставка механизатора I-го разряда равна:

, (9.7)

Где F_ЭФ. - эффективный фонд рабочего времени, ч;

n - число месяцев в году;

Ч - рабочие часы в году, ч.

ч.

Часовая тарифная ставка механизатора V-го разряда равна:

, (9.8)

Где k_5. - тарифный коэффициент механизатора V-го разряда;

ч.

Затраты на оплату труда:

руб/т.

руб/т.

Затраты труда:

. (9.9)

чел.ч/т.

чел.ч/т.

Затраты на техническое обслуживание, текущий и капитальный ремонта по нормативам отчислений от балансовой цены машины определяют по формуле:

, (9.10)

где Б - балансовая цена машины, руб;

Б = Ц·m; (9.11)

Ц - цена машины, руб;

m - коэффициент перевода цены в балансовую стоимость;

W_ЭК - производительность агрегата или рабочего за 1 час эксплуатационного времени т/ч;

r - коэффициент отчислений на текущий ремонт и техническое обслуживание;

к - коэффициент отчислений на капитальный ремонт;

Т - нормативная годовая загрузка, ч.

Балансовая цена:

руб.

руб.

руб.

Затраты на техническое обслуживание:

руб/т.

руб/т.

руб/т.

руб/т.

Затраты на реновацию машины определяют по формуле:

, (9.12)

где а - коэффициент отчислений на реновацию машины.

руб/т.

руб/т.

руб/т.

руб/т.

Горючее:

, (9.13)

где q - расход горюче-смазочных материалов, электроэнергии, кг/ед. наработки, кВт ч/ед. наработки;

Ц_Г - цена 1 кг топлива руб/кг.

руб/т.

руб/т.

Капитальные вложения по машине определяют по формуле

, (9.14)

руб/т.

руб/т.

руб/т.

руб/т.

Приведенные затраты на единицу наработки (П) в рублях определяют по формуле:

(9.15)

где И - прямые эксплуатационные затраты на единицу наработки, руб./ед. наработки;

К - капитальные вложения на единицу наработки, руб./ ед. наработки;

Ен - нормативный коэффициент эффективности капиталовложений.

Прямые эксплуатационные затраты определяют по формуле:

И=З+Г+А+Ф+Р, (9.16)

Где З - затраты на оплату труда обслуживающего персонала, руб/т;

Г - затраты на горюче-смазочные материалы и электроэнергию, руб/т;

Р - затраты на техническое обслуживание, текущий и капитальный ремонт, руб/т;

А - затраты на реновацию, руб/т;

Ф - прочие прямые затраты на основные и вспомогательные материалы, семена, удобрения, гербициды, проволоку, тара и т.д., руб/т. Принимаем равным нулю.

руб/т.

руб/т.

Результаты расчета представлены в таблице 9.2.

Таблица 9.2. Результаты расчета.

Показатели	Обоз.	Ед. изм.	КС-80 с снего очистителем	КС-80 с жаткой	КС-80 с снегоочистителем и жаткой
Наименование технологического процесса			Уборка снега	Скашивание трав	Уборка снега и скашивание трав
Затраты труда	З	чел.ч/т	0,0017	0,0045	0,0062
Балансовая цена машины	Б	руб
	снегоочистителя - жатки			6510000	14175000	20375000
	энергосредства			56700000
Годовая загрузка	Т	ч	200	130	330
Прямы эксплуатационные затраты
	зарплата	З	руб/т	0,708	1,815	2,523
	реновация	А	руб/т
	снегоочистителя - жатки			6,916	59,4	66,316
	энергосредства			60,232	237,6	297,832
	капитальный ремонт и ПТО	P	руб/т
	снегоочистителя - жатки			14,421	123,75	138,171
	энергосредства			125,482	495	620,482
	горючее	Г	руб/т	8,85	21,24	30,09
	всего	И	руб/т	216,609	938,805	1155,414
Удельные капитальные вложения	K	руб/т
	снегоочистителя - жатки			57,63	498,49	556,12
	энергосредства			501,93	1980	2481,93
Приведенные затраты	П	руб/т	300,543	1310,579	1611,122

Вывод.

Так как КС - 80 агрегатировался с жаткой и использовался только на скашивании трав, а загрузка его на данный период составляла 130 часов, то целесообразно дозагрузить энергосредство и за счет применения нового навесного оборудования увеличить годовую загрузку энергосредства. В результате применения снегоочистителя с самоходным шасси КС - 80 увеличилась загрузка энергосредства в зимний период и составила 200 часов. В целом годовая загрузка энергосредства увеличилась со 130 до 330 часов.

Заключение

В процессе дипломного проектирования согласно заданию был разработан снегоочиститель для самоходного шасси КС - 80.

Поставленная задача решалась несколько этапов.

Во-первых, был подобран и проанализирован материал (авторские свидетельства, патенты) по существующим отечественным и зарубежным снегоочистителям и их рабочим органам, было определено назначение и рациональная область применения энергосредства со снегоуборочным адаптером, приведено описание проектируемой конструкции.

Во-вторых, был произведен расчет основных параметров снегоочистителя, а именно: выбор и обоснование главных параметров, тяговый расчет, расчет продольной и поперечной устойчивости снегоочистителя, а также был произведен расчет по балансу мощности и приведена техническая характеристика проектируемого снегоочистителя.

В-третьих, были рассмотрены требования безопасности при монтаже и сборке, опробывании и обкатке, при работе, техническом обслуживании, устранении неисправностей и при постановке на хранение снегоочистителя, а также правила безопасности при транспортировании и расконсервациии, правила пожарной безопасности.

В-четвертых, был произведен расчет экономической эффективности снегоочистителя, в который был включен расчет балансовой цены изделия отнесенной к технологическому процессу, расчет производительности и удельного расхода топлива, расчет годовых текущих затрат снегоочистителя.

В-пятых, рассмотрены вопросы технического обслуживания снегоочистителя, а именно: виды и периодичность технического обслуживания снегоочистителя, перечень работ по видам технического обслуживания снегоочистителя и смазка снегоочистителя.

Результатом дипломного проектирования является разработка снегоуборочного адаптера для самоходного шасси КС - 80, позволяющего дозагрузить энергосредство в зимний период, что увеличило годовую загрузку энергосредства со 130 до 330 часов.

Литература

1. Иванов А.Н., Мишин В.А. Анализ конструкций и перспективы развития снегоочистителей. - М., ЦНИИТЭстроймаш, 1978.

2. Шалман Д. А. Снегоочистители. Изд. 2-е, перераб. Л. "Машиностроение", 1973.

3. Справочное пособие по гидравлике, гидромашинам и гидроприводам / [Я. М. Вильнер, Я. Т. Ковалев, Б. Б. Некрасов и др.]; Под общ. ред. Б. Б. Некрасова.- 2-е изд., перераб. и доп. - Мн.: Высш. шк., 1985.

4. Гальперин М. И., Домбровский Н.Г. Строительные машины: Учебник для вузов. - 3-е изд., перераб. и доп. - М.: Высш. шк., 1980.

5. Скотников В.А., Мащенский А.А., Солонский А.С. Основы теории и расчета трактора и автомобиля. - М., Агропромиздат, 1986.

6. Сборник задач и примеров расчета по курсу деталей машин. - 4-е изд., перераб. - М., Машиностроение, 1974.

7. Методические указания по курсовому проектированию по разделу “Расчет валов деталей машин”/Разраб. В.Г.Попов, О.В.Громыко.- Гомель: ГПИ, 1985.

8. Горбацевич А.Ф. Курсовое проектирование по технологии машиностроения.- М.: Высш. шк., 1983.

9. Общетехнический справочник / Под ред. Е. А. Скороходова - 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Машиностроение, 1982.

10. Руководство по эксплуатации КС - 80. - Гомель, Гомсельмаш, 2000.

11. Авторское свидетельство СССР № 1437463, 1986.

12. Авторское свидетельство СССР № 159559, 1962.

13. Патент США № 3303588, 1967.

14. Авторское свидетельство СССР № 1194948,1983.

15. Авторское свидетельство СССР № 421731, 1972.

16. Авторское свидетельство СССР № 1093745, 1983.

17. Авторское свидетельство СССР № 570668, 1976.

18. Патент Японии № 481258, 1973.

19. Авторское свидетельство СССР № 907142, 1980.

20. Авторское свидетельство СССР № 397585, 1971.

Размещено на Allbest.ru