Разработка оборудования для вырезки балласта на базе машины ЩОМ-Д

Затраты на материалы и комплектующие изделия определяются исходя из действующих цен и массы различных элементов машины. Основная заработная плата производственных рабочих рассчитывается исходя из массы различных элементов, трудоемкости 1 т их изготовления и сборки и часовой тарифной ставки среднего разряда рабочих.

Дополнительная заработная плата составляет в среднем 10-15 % от основной заработной платы, накладные расходы принимаются равными 27-30 % от основной заработной платы.

Величина прибыли в составе капитальных затрат на изготовление или модернизацию новой техники рассчитывается исходя из норматива рентабельности (35 %) к себестоимости за вычетом материальных затрат.

Стоимость материалов, требующихся для изготовления вновь разрабатываемых деталей, руб. [22]:

С_i=С₀m_i, (4.17)

где С₀ - удельная стоимость материала, руб./кг (С₀=35 руб./кг); m_i - массы, приходящиеся на соответствующий вид материала, кг:

Сварные конструкции 2000

Узлы, подлежащие механической обработке 800

Прочие узлы 500

Стоимость материалов, требующихся для изготовления сварных конструкций, руб.:

С_св=352000=70000 руб.

Стоимость материалов, требующихся для узлов, подлежащих механической обработке, руб.:

С_узл=351,22800=34160 руб.

Стоимость материалов, требующихся для прочих узлов, руб.:

С_пр=351,11500=19425 руб.

Стоимость материалов, требующихся для модернизации машины, руб.:

С= С_св+ С_узл+ С_пр, (4.18)

С=70000+34160+19425=123585 руб.

Стоимость материальных затрат:

С_м=С+ С_пок , (4.19)

С_м=123585+288900=412485 руб.

Основная заработная плата рабочим, занятым на изготовление вновь разрабатываемых деталей, руб.:

З_пл=С_т.ч.к_рк_прк_начm_it_р, (4.20)

где С_т.ч. - тарифная часовая ставка, (С_т.ч. =110 руб./ч.); к_р - районный коэффициент, (к_р =1,25); к_пр - коэффициент премирования, (к_пр =1,7); к_нач - коэффициент, учитывающий начисления на заработную плату, (к_нач =1,356).

Основная заработная плата рабочим, занятым на изготовлении сварных конструкций, руб.:

Основная заработная плата рабочим, занятым на изготовлении узлов, подлежащих механической обработке, руб.:

Основная заработная плата рабочим, занятым на изготовлении прочих узлов, руб.:

Затраты на основную зарплату рабочим, занятым на модернизацию путеремонтной летучки, руб.:

З_о=З_св+З_узл+З_пр, (4.21)

З_о=82410,9+114107,4+63393=259911,3 руб.

Дополнительная заработная плата рабочим, руб.:

З_д=З_оН_дз, (4.22)

где Н_дз - норматив дополнительной заработной платы, (Н_дз =0,1-0,15).

З_д=259911,30,15=38986,7 руб.

Накладные расходы, руб.:

З_нр=З_оН_нр, (4.23)

где Н_нр - норматив накладных расходов (Н_нр=0,3).

З_нр=259911,30,3=77973,4 руб.

Затраты на выполнение проектно-конструкторских работ, руб.:

З_п-кон=С^т_чкк_рк_прк_начТ_р^к, (4.24)

где С^т_чк - тарифная часовая ставка конструктора, (С^т_чк=65-85руб./ч.); Т_р^к - трудоемкость конструкторских работ, (Т_р^к = 80 чел.-ч.).

З_п-кон=851,251,71,35680=19594,2 руб.

Полная себестоимость модернизации ЩОМ - Д, руб.:

С=С_м+З_о+З_д+З_нр+З_п-кон, (4.25)

С=412485+259911,3+38986,7+77973,4+19594,2=808950,6 руб.

Прибыль, руб.:

П=0,35(С-С_м), (4.26)

П=0,35(808950,6-412485)=396465,6 руб.

Проектная цена модернизации ПРЛ-4, руб.:

Ц=С+П, (4.27)

Ц= 808950,6+396465,6=1205416,2 руб.

Таким образом, модернизация щебнеочистительной машины требует затрат равных 1205416,2 рублей.

Расчетный коэффициент эффективности вложения капитала в данный проект составит:

Е_р = Э_г / К (4.28)

Срок окупаемости капитальных затрат на внедрение новой техники определяется по зависимости:

Т_ок = 1/ Е_р . (4.29)

Вывод: по результатам расчета экономической эффективности мы видим, что данная модернизация рентабельна и окупается сравнительно быстро.

5 ОХРАНА ТРУДА

5.1 Защита от шума дизель - генераторной установки

Допустимые уровни щума на рабочих местах регламентированы ГОСТ 12.1.003 - 90.

Важнейшей характеристикой постоянного шума на рабочих местах являются уровни звуковых давлений в октановых полосах, дБ, со среднегеометрическими частотами 63, 125, 250, 500, 1000, 2000, 4000, 8000 Гц. [1] Спектр звукового давления приведен в таблице 5.1.

Таблица 5.1 - Спектр звукового давления

Уровни среднезвукового давления, дБ, в октановых полосах со среднегеометрическими частотами, Гц.	Уровни звука, дБ
63	125	250	500	1000	2000	4000	8000
95	87	82	78	75	73	71	69	80

Значения предельно допустимых шумовых характеристик машины следует устанавливать исходя из требования обеспечения на рабочих местах допустимых уровней шума в соответствии с основным значением машины.

Рассчитаем звукоизолирующий кожух для дизеля проектируемой машины. Спектр звуковой мощности приведен в таблице 5.2.

Машина требует охлаждения, поэтому в кожухе сделаны отверстия для выхода патрубков охлаждающей жидкости.

Габариты дизеля: длина - 3м, ширина - 1м, высота - 2м. Рабочее место машиниста расположено в 2м от поверхности дизеля.

Схема силовой установки и звукоизолирующего кожуха приведены на рисунке 22.

Таблица 5.2 - Спектр звуковой мощности

Уровень звуковой мощности, дБ, при среднегеометрической частоте октавных полос, Гц
63	125	250	500	1000	2000	4000	8000
91	105	107	115	127	120	111	117

Рисунок 21 - Схема звукоизолирующего кожуха

Определим требуемую звукоизолирующую способность кожуха

, дБ [8]:

(5.1)

где октановый уровень звуковой мощности источника шума, дБ; допустимый уровень звукового давления в расчетной точке (на рабочем месте) по ГОСТ 12.1.003 - 90, дБ; площадь воображаемой поверхности правильной геометрической формы, окружающей дизель, и проходящей через точку, м².

. (5.2)

Расчет сводим в таблицу 5.3.

Определим требуемую звукоизолирующую способность стенок кожуха:

(5.3)

где S_к - площадь поверхности кожуха, м²; S_ист. - площадь воображаемой поверхности, вплотную окружающей источник шума, м².

Расчет сводим в таблицу 5.3.

Таблица 5.3 - Расчетные значения

Расчетные величины, дБ	Среднегеометрическая частота, Гц
	63	125	250	500	1000	2000	4000	8000
1	2	3	4	5	6	7	8	9
	91	105	107	115	127	120	111	117
	95	87	82	78	75	72	71	69
	19	19	19	19	19	19	19	19
	-18	-6	11	23	31	34	26	34
	3	3	3	3	3	3	3	3
	-	-	14	26	34	37	29	37
	19	23	27	31	35	37	30	39
	20	22	27	36	45	45	45	40

По данным таблицы 5.3 можно сделать вывод: шум в кабине машиниста находится в пределах рекомендуемого ГОСТ 12.1.003 - 90 «Шум. Общие требования безопасности».

5.2 Защита от вибрации кресла машиниста

На основе ГОСТ 12.1.012 - 86 вибрационная безопасность должна обеспечиваться системой технических, технологических, организационных решений и мероприятий по созданию машин и оборудования с низкой вибрационной активностью [2].

Нормы вибрации машины и оборудования, влияющие на вибрационную безопасность труда, должны быть установлены в документации и не превышать допустимых норм.

Для щебнеочистительной машины рассчитаем кресло машиниста, исходя из следующих данных.

Таблица 5.4 - Исходные данные

Масса машиниста	80 кг
Частота вращения вала дизеля	1500 об/мин
Жесткость амортизаторов кресла
Масса кресла	10 кг
Виброскорость	0,4 м/с

Определим массу, приходящуюся на амортизаторы в положении сидя:

(5.4)

где m_ч - масса машиниста, m_ч = 80 кг; m_к - масса кресла, m_к = 10 кг.

Максимальный статистический прогиб амортизаторов:

(5.5)

где у_доп - модуль упругости при сдвиге, у_доп = 0,06 МПа; Е_д - динамический модуль упругости резины, Е_д = 2,5 МПа; h - шаг пружины, принимаем предварительно h = 0,1 м.

Рисунок 23 - Кресло машиниста

Круговая частота собственных колебаний амортизаторного кресла:

(5.6)

Коэффициент передачи вибрации на сиденье:

(5.7)

где щ - круговая частота возмущающей силы, с^-1.

(5.8)

где f - частота возмущающей силы, f = 50 Гц:

Д - относительное демпфирование:

 (5.9)

где о - коэффициент сопротивления, о = 600 .

По формуле (5.7):

Виброскорость на сидении машиниста:

(5.10)

где х - виброскорость, х = 0,4 м/с.

Частота колебания составляет:

 (5.11)

Согласно ГОСТ 12.1.012 - 90 ССБТ для частоты f = 10,2 Гц виброскорость не превышает 0,025 м/с, следовательно, рассчитанная виброскорость удовлетворяет требованиям ГОСТа.

Таким образом, расчеты показали: при правильной эксплуатации модернизированной щебнеочистительной машины во время работы правила техники безопасности нарушены не будут, что обеспечит своевременность выполняемых работ.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В настоящем дипломном проекте произведен анализ существующих конструкций щебнеочистительного оборудования путевых машин. Произведена оценка эффективности принятого решения с точки зрения устранения наиболее серьезного недостатка машины. Произведена модернизация щебнеочистительной машины с разработкой отвалов и ленточного транспортера.

Прочностные расчеты показали, что конструкция выдерживает нагрузки, возникающие при эксплуатации.

Составлен график и схема производства работ при среднем ремонте пути с использованием модернизированной щебнеочистительной машины. Экономические расчеты показали целесообразность проведенной работы модернизации.

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

1. ГОСТ 12.1.003 - 90. Шум и общие требования.

2. ГОСТ 12.1.003 - 86. Защита от вибрации.

3. СТО СГУПС 1.01СДМ.01-2007. Курсовой и дипломный проекты. Требования к оформлению.

4. СН.2.24/2.1.8.562 - 96. Гигиенические требования к шуму на рабочих местах и производственных помещениях.

5.Анурьев В.И. Справочник конструктора машиностроителя. М., 1980. Т.3. 864 с.

6. Гражданская оборона на железнодорожном транспорте: Учебник для вузов ж.д. транспорта /И.И.Юрпольский, Г.Т.Ильин, Н.Н.Янченков и др. М., 1987. 272с.

7. Зайцев А.В. Механизация капитального ремонта пути: Метод. указ. к курсовому и дипломному проектированию. СГУПС., 2003. 46с.

8. Защита от шума. Методические указания к решению задач /сост. Чернов Е.Д. Новосибирск, 1986. 63с.

9. Инструкция по эксплуатации 740 Р.И.Э. Щебнеочистительное устройство по предложению Драгавцева на базе электробалластера ЭЛБ - 1. ПТКБ. М., 1976. 144с.

10. Кузьмин А.В., Марон Ф.Л. Справочник по расчетам механизмов подъемно-транспортных машин. Минск, 1983. 350с.

11. Машины непрерывного транспорта: Учебник для студентов вузов /Зенков Р.Л. и др. М., 1980. 304с.

12. Машины непрерывного транспорта: Учебник для студентов вузов /Зенков Р.Л. и др. М., 1987. 432с.

13. Объемный гидропривод: Методические указания по выполнению курсовой работы. Мокин Н.В. СГУПС., 1999. 39с.

14. Подбор подшипников качения по динамической и статической грузоподъемности: Методические указания /Глухов Б.В., Татаринцев Б.Е. Новосибирск, 1978. 42с.

15. Проектирование землеройно - транспортных машин: Методические указания к курсовой работе по строительным машинам. Новосибирск, 1987

16. Проектирование механических передач /Чернавский С.А., Слесарев Г.А. и др. М., 1984. 560с.

17. Путевые машины: Учебник для вузов железнодорожного транспорта /Соломонов С.А., Попович М.В., Б.Н. Стефанов и др. М., 1985. 375с.

18. Расчет рабочих нагрузок землеройных машин непрерывного действия: Метод. указания для курсового и дипломного проектирования. Басс Б.А. Новосибирск, 1979. 52с.

19. Свешников В.К. Станочный гидропривод: Справочник. М., 1965. 725с.

20. Справочник конструктора дорожных машин. М., 1965. 725с.

21. Филиппов Б.И. Охрана труда. М., 1984. 246с.

22. Экономическая эффективность внедрения новой (модернизированной) техники: Методические указания/Ядрошникова Г.Г. Новосибирск, 2004. 12с.