Разработка конструкции машины для замены канатов экскаватора

4.2 Расчет параметров механической передачи

Для обеспечения оборотов барабана n=5 об/мин принимаем к установке четырехступенчатый редуктор PX-9 с ходовой части бурового станка СБШ - 250МНА-32. Передаточное число редуктора i = 168.

Общее передаточное число привода i_o определяем по формуле:

. (4.14)

Тогда на ременную передачу приходится передаточное число i_р

. (4.15)

к.п.д. механической передачи ?_м, определяем по формуле [13]:

, (4.16)

где ?₁ = 0,99 - к.п.д. одной пары подшипников качения редуктора;

?₂ = 0,97 - к.п.д. одной пары зубчатого зацепления редуктора;

?₃ = 0,97 - к.п.д. ременной передачи.

.

Мощность на выходном валу редуктора Nв, кВт определяем по формуле :

. (4.17)

Номинальный крутящий момент на выходном валу редуктора М_кр, кг?см определяем по формуле [14]:

. (4.18)

Максимальный крутящий момент на выходном валу редуктора М_{кр. мах.} , кг?см, по формуле:

, (4.19)

где К = 3 - отношение максимального крутящего момента к номинальному крутящему моменту для двигателя 4A132S4.

.

4.3 Расчет выходного вала редуктора PX-9

Требуемый диаметр вала определяем по формуле ориентировочного расчета d_к, см, по формуле [15]:

, (4.20)

где [ i ]_кр = 1050 кг/см² - допускаемое напряжение при кручении для материала вала сталь 45:

.

Принимаем d_к = 15 см с запасом, учитывающим возможные перегрузки, не принятые во внимание при вышеприведенном расчете мощности электродвигателя. В соответствии с данным расчетом произведена реконструкция выходного вала редуктора.

4.4 Расчет шпоночного соединения вала со ступицей сцепной кулачковой муфты

Принимаем для расчета высокую шпонку по ГОСТ 10748-79 с размерами, представленными на рисунке 4.3.

Рисунок 4.3 - Схема к расчёту шпонки

4.4.1 Расчет на смятие

Расчет производим [16] по действительным напряжениям ?_см, кг/см₂, в сравнении с допускаемым [?]_см

, (4.21)

где d =15 см - диаметр вала;

K = 1,3 см - высота рабочей площадки шпонки;

l_p = 16 см - рабочая длина шпонки, принята конструктивно;

Z = 2 - количество шпонок.

.

Допускаемое напряжение смятия для неподвижных соединений [3, стр. 370]

, (4.22)

где ?_т = 3600 кг/см²- предел текучести для Стали 45 (шпонка);

?_т = 3200 кг/см² -для Стали 35 (муфта).

для стали 45: [?]_см=0,4?3600=1440 кг/см²;

для стали 35: [?]_см=0,4?3200=1280 кг/см².

Т.е. на смятие соединение проходит для муфты и для шпонки.

4.4.2 Расчет шпонок на срез

Расчет производим по действительным напряжениям

i_ср, кг?см² в сравнении с допускаемыми [i]_ср по формуле (4.23):

, (4.23)

где в = 4 см - ширина шпонки по ГОСТу.

.

Допускаемое напряжение на срез для неподвижных соединений

, (4.24)

.

т.е. на срез соединение проходит так как 374 ? 850.

4.5 Расчет тягового усилия на барабане для старых канатов

Расчетную формулу выводим из выражения мощности N_в, кВт

, (4.25)

откуда: , (4.26)

где r = 0,25 м - радиус намотки каната (наименьший);

n = 5 об/мин - частота вращения;

N_в = 6,2 кВт - мощность на валу барабана.

По формуле 4.26 :

.

4.6 Расчет кулачковой муфты

Расчет производим по максимально возможному передаваемому крутящему моменту М_кр.к., кг?см кулачками сцепной муфты из выражения [], полученного из условия передачи допускаемого удельного давления [p] на поверхность кулачка:

Мкр.к. = R?в?h?Z? [p]? Мкр.мах, (4.27)

где R = 10,5 см - средний радиус окружности расположения кулачков, при наружном диаметре кулачков Д_н=26 см и внутреннем диаметре кулачков Д_вн=15 см;

в = 5 см - высота кулачка;

h =1,8 см - ширина кулачка;

Z = 3 - количество кулачков;

[p] = [?_см] = 1280 кг/см² - допускаемое удельное давление для стали 35 на кулачек (см. пункт 4.4.1. данного расчета).

Мкр.к.=10,5?5?1,8?3?1280=362880 кг?см.

Т.е. муфта может перенести по допускаемому удельному давлению больший момент:

Мкр.к.= 362880 ? Мкр.мах. = 62328.

4.7 Расчет клиноременной передачи

Расчет производим для электродвигателя мощностью N_дв = 7,5 кВт при асинхронной скорости вращения двигателя n₁=1440 об/мин.

Обороты на ведущий вал редуктора при передаточном числе клиноременной передачи i=1,8 будут:

. (4.28)

Далее расчет ведем по методике [17].

Момент на ведомом валу М₂, Н?м:

, (4.29)

где ?₂ - угловая скорость на ведомом валу, определяем по формуле:

.

По таблице 8.16 [1, стр. 195] при этом значении момента М₂ можно выбрать ремни типа В:

с размерами сечения d_p?h, мм - 19?13,5;

с площадью сечения ремня F₁=230 мм².

Найдем из табл. 8.18 и 8.19 [17] рекомендуемые для данного сечения ремня диаметр ведущего шкива Д₁, мм угле профиля канавки ? = 34⁰, Д₁=180 мм.

Диаметр ведомого шкива Д₂, мм:

. (4.30)

Принимаем по табл. 8.18 ближайшее стандартное значение Д₂ = 315 мм.

Действительная частота вращения ведомого вала при коэффициенте скольжения ? = 0,02

, (4.31)

.

Действительное передаточное число:

. (4.32)

Скорость ремня V, м/сек:

. (4.33)

При i ?1,8 рекомендуется поэтому минимальное межосевое расстояние А, мм:

А = 1,2?Д₂ = 1,2?315 = 378 мм.

По конструктивным соображениям принимаем А = 680 мм.

Рассчитываем длину ремня L, мм при угле j определяемом по формуле:

. (4.34)

откуда j=5⁰58^/.

, (4.35)

.

Выбираем стандартное значение ремня L = 2240 мм.

Окончательное межосевое расстояние А₀, мм рассчитываем по формуле:

, (4.36)

.

Минимальное межосевое расстояние A_min, мм при надевании ремня:

. (4.37)

Максимальное межосевое расстояние А_мах для компенсации вытяжки ремня:

. (4.38)

Угол обхвата ремнем меньшего шкива ?₁, град:

, (4.39)

что гораздо больше допускаемого [?₁]=120⁰.

Окружное усилие P, H:

.

Поправочные коэффициенты:

Угла обхвата С_?[табл. 8.10] - С_?=0,97;

скорости С_v[табл. 8.11] - C_v=0,96;

режима работы С_р [табл. 8.11] - С_р=0,8;

угла наклона к горизонту C₀[табл. 8.9] - C₀=1.

Приняв напряжение ремня ?₀=1,4 Н/мм² находим полезное напряжение [табл. 8.17]. K₀=2,04 Н/мм².

Допускаемое полезное напряжение K, Н/мм² :

K=K₀·C₀·C_?·C_V·C_P , (4.40)

K=2,04·1·0,97·0,96·0,8=152 Н/мм².

Определяем число ремней, Z:

. (4.41)

Принимаем количество ремней Z = 2.

Начальное напряжение комплекта ремней S₀, Н:

S₀=?₀·F₁·Z·C_p=1,4·230·2·0,8=515,2 Н (4.42)

Размеры шкивов приведены на рисунке 4.4.

4.7.1 Расчет шкивов

Размеры шкивов принимаем по табл. 8.19.

где С=6, е=21, t=26, S₁=17, а_р=19 (размеры в мм).

Угол наклона канавки ?₀:

на ведущем шкиве - 36⁰;

на ведомом шкиве - 40⁰.

Ширина канавки в, мм определяем по формуле;

. (4.43)

на ведущем шкиве в = 19 + 2?6?0,325 = 22,9 мм;

на ведомом шкиве в = 19 +2?6?0,364 = 23,4 мм.

Наружные диаметры Д_н, мм определяем по формуле:



Рисунок 4.4. Размеры шкивов

Д_н = Д+2?С. (4.44)

на ведущем шкиве Д_н1=180+2?6=192 мм;

на ведомом шкиве Д_н2=315+2?6=327 мм.

Внутренние диаметры Д_в, мм определяем по формуле:

Д_в = Д_н-2?e. (4.45)

на ведущем шкиве Д_в1=192-2?21=150;

на ведомом шкиве Д_в2=327-2?21=285 .

Ширина шкива В, мм определяем по формуле:

В = (Z-1)?t+2?S_1, (4.46)

В = (2-1)?26+2?17 = 60.

4.8 Расчет привода канатоукладчика

По условиям эксплуатации обороты барабанов при намотке - смотке канатов приняты n=5 об/мин. Тим оборотам должна соответствовать скорость V перемещения ролика мерного устройства вдоль барабана.

Расчетная схема представлена на рисунке 4.5.

Расчет производится по методике, изложенной в [18].

направление намотки

(смотки) каната

цепная передача первой ступени

цепная передача второй ступени

Рисунок 4.5. Привод канатоукладчика

4.8.1 Определение скорости V₂, м/сек

Количество витков канатов уложенных на барабан K, шт:

, (4.47)

где L = 800 мм - длина барабана;

Д_k = 45,5 мм - диаметр каната.

Время намотки витков каната на длину L=800 мм, t, мин:

. (4.48)

Скорость мерного ролика (одновременно цепи) V, м/мин:

. (4.49)

Скорость очень низкая, поэтому в схеме предусматриваем цепную передачу второй ступени с передаточным числом i=1,5 и червячный редуктор серийного исполнения типа РЧУ-100 с передаточным числом i=80. Червячный редуктор обеспечивает самоторможение при вынужденных остановках в работе.

При неизменных числах оборота барабана, тем не менее увеличивается (или уменьшается) радиус намотки. Тем самым изменяется скорость перемещения мерного ролика. Поэтому в схеме установлен гидромотор с регулируемой частотой вращения от 0 до 1300 об/мин, типа Г15-25Н.

Скорость цепи второй ступени V₂, будет изменяться пропорционально диаметрам звездочек на общем валу между первой и второй ступенью, также принятому в отношении i=1,5, поэтому:

V₂=V₁?i=0,225?1,5=0,3375 м/сек.

4.8.2 Определение усилия на цепи Р₂, Н

Ориентировочное расстояние от экскаватора до ролика - 10 м. Длина передвижения ролика - 0,7 м. Тяговое усилие (см. п. 4.5) равно Р = 47,3 кН. Расчетная схема представлена на рисунке 4.6.

Усилие, которое нужно преодолеть ролику при поперечном передвижении (из силовой схемы рисунка). Это F^/, определяем из выражения:

. (4.50)

Синус ? это отношение катета к гипотенузе треугольника из схемы расстояний по рисунку 4.6.

. (4.51)

По формуле 4.50 усилие F^/ определяем:

_.

Усилие на второй ступени цепи также будет зависеть от соотношения диаметров звездочек на общем валу первой и второй ступени:

. (4.52)

Рисунок 4.6 - Схема к определению угла

Определим мощность передаваемую цепью второй ступени N₂, Вт (мощность на выходе из редуктора):

. (4.53)

4.8.3 Расчет цепной передачи второй ступени

Определяем вращающий момент на малой звездочке Т₁. Расчет ведем по методике [6].

Предварительно примем для расчета роликовую цепь с шагом p=19,05 мм. Определяем число зубьев малой звездочки Z_1min по формуле [16.2]:

Z_1min = 29-2?I = 29-2?1,5 = 25 . (4.54)

Согласно рекомендациям §16.3 принимаем Z₁=27.

Делительный диаметр звездочки d₁, мм определяем по формуле:

. (4.55)

Угловая скорость малой звездочки ?₁, рад/сек:

. (4.56)

Вращающий момент на малой звездочке Т₁, Н?м:

. (4.57)

Для роликовой цепи с шагом р=12,7: (вариант II):

,

,

.

Для роликовой цепи с шагом р=9,52: (вариант III):

,

,

.

Дальнейший просчет вариантов, несмотря на то, что вариант III предполагает уменьшение габаритов передачи, показывает, что вариант I предпочтителен. Допускаемое давление в шарнирах роликовой цепи [р_ц], интерполированием [р_ц] = 41 МПа.

Согласно условиям работы принимаем [18]:

К_Д=1 - коэффициент динамической нагрузки;

К_С=1,5 - коэффициент смазки;

К_?=1,5 - коэффициент наклона цепи к горизонту;

К_Р=1,25 - коэффициент регулирования напряжения цепи.

Определяем коэффициент эксплуатации K_Э:

K_Э = K_Д?K_C?K_??K_Р=1?1,5?1?1,25 = 1,875. (4.58)

Определяем шаг цепи по формуле [16,15]:

, (4.59)

.

По таблице принимаем цепь с шагом р=19,05 для которой:

d₀=5,96 - диаметр валика, мм;

?=17,75 - ширина внутреннего звена, мм;

F_тр=25 - разрушающая нагрузка, кН;

q=1,52 масса 1 метра цепи, кг/м.

Для выбранной цепи по табл. [16.3] = 94 рад/сек, следовательно условие ?₁ ? ?_1max соблюдается.

Скорость цепи определяем по формуле [16.3]:

м/мин. (4.60)

Окружная сила, передаваемая цепью:

Н. (4.61)

Расчетное давление в шарнирах принятой цепи [18]:

МПа. (4.62)

что ниже допускаемого, т.е. цепь проходит по давлению.

Межосевое расстояние находим по формуле [18]:

а = 40 * р = 40 * 19,05 = 762 мм. (4.63)

Длина цепи в шагах по формуле [18]

, (4.64)

.

Принимаем l_p = 116. В формуле 4.64 число зубьев большой звездочки z₂ определим из выражения:

z₂ = z_{2* i} = 27 *1,5 =40,5. (4.65)

Фактическое передаточное отношение:

, (4.66)

что допускается, т.к. находится в пределах 3%.

Межосевое расстояние, соответствующее окончательно принятой длине цепи, [17]:

(4.67)

мм.

Предварительное натяжение цепи от провисания ведомой ветви [18]:

, (4.68)

где K_f - коэффициент провисания до угла наклона цепи 60⁰.

Н.

Сила, действующая на валы звездочек [18]:

, (4.69)

где К_в = 1,15 - коэффициент нагрузки вала.

Н.

Длительный диаметр большой звездочки:

мм.

5. Охрана труда и техника безопасности

5.1 Общие санитарные правила

5.1.1 Борьба с пылью и вредными газами

Данный раздел освещает вопросы охраны труда в соответствии с Законом Республики Казахстан « Об охране труда» (№ 1915 - XII от 22.01.93) и в целях предупреждения несчастных случаев и повреждений здоровья, сведения к минимуму действия опасных и вредных факторов на работников занятых эксплуатацией проектируемой машины. Задача охраны труда - сведение к минимальной вероятности поражения или заболевания работающего с одновременным обеспечением комфорта при максимальной производительности труда. Согласно рекомендации литературы [19] и [20], такие условия можно создать путем учета и проведения следующих мероприятий:

- выявление вредных и опасных производственных факторов;

- проектирование инженерных защитных средств;

- разработка и внедрение профилактических организационных и технических мероприятий.

Состав атмосферы карьеров должен отвечать установленным нормативам по содержанию основных составных частей воздуха и вредных примесей (пыль, газы), с учетом требований ГОСТ 12.1.005--76 «Воздух рабочей зоны».

В местах производства работ воздух должен содержать по объему 20 % кислорода и не более 0,5 % углекислого газа; содержание других вредных газов не должно превышать величин, приведенных в таблице 5.1.

Во всех карьерах, имеющих источники выделения ядовитых газов (от работы автомобилей, из пожарных участков, из дренируемых в карьер вод, от взрывных работ и др.), должен производиться отбор проб для анализа воздуха на содержание вредных газов в нем на рабочих местах не реже одного раза в квартал и после каждого изменения технологии работ в соответствии с «Инструкцией по контролю содержания пыли в воздухе на предприятиях горнорудной и нерудной промышленности» и соответствующей инструкцией для карьеров горнорудной промышленности промышленности.

Допуск рабочих и технического персонала в карьер после производства массовых взрывов должен производиться только после проверки и снижения содержания ядовитых газов в атмосфере до санитарных норм.

Запыленность воздуха на рабочих местах не должна превышать норм, предусмотренных ГОСТ 12.1.005--76 «Воздух рабочей зоны».

Таблица 5.1

Предельно-допустимые концентрации газов

	Предельно допустимые
Газ	концентрации
	% по объему	мг/м3
Окислы азота (в пересчете на N02)	0,00010	5
Окись углерода	0,0017	20
Сероводород Сернистый ангидрид Акролеин	0,00071 0,00033 0,00009	10 10 0,2
Формальдегид	0,00004	0,5

Для Соколовского карьера предельно допустимая концентрация на пыль не должна превышать - 4 мг/м³.

Для интенсификации естественного воздухообмена в плохо проветриваемых и застойных зонах карьера должна организовываться искусственная вентиляция с помощью вентиляторов или другими средствами.

В карьерах, в которых отмечается выделение вредных примесей, должны применяться средства подавления или улавливания пыли, ядовитых газов и агрессивных вод непосредственно в местах их выделения.

В случаях, когда применяемые средства не обеспечивают необходимого снижения запыленности воздуха в карьере, должна осуществляться изоляция кабин экскаваторов и буровых станков с подачей в них очищенного воздуха.

На отдельных карьерах с особо трудным пылегазовым режимом должна быть организована пылевентиляционная служба [21].

Для снижения пылеобразования при экскавации горной массы в теплые периоды года должно производиться систематическое орошение взорванной горной массы водой.

Для снижения пылеобразования на автомобильных дорогах при положительной температуре воздуха должна производиться поливка дорог водой с применением при необходимости связующих добавок.

Работа буровых станков, перфораторов без эффективных средств пылеулавливания или пылеподавления запрещается.

При наличии внешних источников запыления и загазования атмосферы должны быть предусмотрены мероприятия, снижающие поступление пыли и газов от них в карьер.

При интенсивном сдувании пыли с обнаженных или измельченных горных пород должно применяться покрытие поверхности таких участков карьера связывающими растворами. Для этой же цели на отработанных уступах и отсыпанных отвалах из рыхлых отложений можно сеять траву и сажать деревья.

Применение в карьерах автомобилей, бульдозеров, тракторов и других машин с двигателями внутреннего сгорания допускается только при наличии приспособлений, обезвреживающих ядовитые примеси выхлопных газов. Порядок и сроки внедрения средств и приспособлений по обезвреживанию ядовитых примесей выхлопных газов устанавливаются вышестоящей хозяйственной организацией по согласованию с соответствующими органами госгортехнадзора.

Для предупреждения случаев загрязнения атмосферы карьера газами при возникновении пожаров необходимо систематически проводить профилактические противопожарные мероприятия, а при возникновении пожаров принимать срочные меры по их ликвидации.

Смотровые колодцы и скважины насосных станций по откачке производственных сточных вод должны быть надежно закрыты.

Спуск рабочих в колодцы для производства ремонтных работ разрешается после выпуска воды, тщательного проветривания и предварительного замера содержания вредных газов в присутствии сменного мастера.

При обнаружении в колодцах и скважинах вредных газов или при отсутствии достаточного количества кислорода все работы внутри этих колодцев и скважин необходимо выполнять в шланговых противогазах.

5.1.2 Санитарно-бытовые помещения

При каждом карьере или для нескольких карьеров должны быть оборудованы административно-бытовые помещения. Бытовые помещения должны иметь отделения для мужчин и женщин и рассчитываться на число рабочих, проектируемое ко времени полного освоения карьера.

В состав бытовых помещений должны входить: гардеробы для рабочей и верхней одежды, помещения для сушки и обеспыливания рабочей одежды, душевые, уборные, прачечная, мастерские по ремонту спецодежды и спецобуви, помещения для чистки и мойки обуви, кипятильная станция для питьевой воды, фляговое помещение, респираторная, помещения для личной гигиены женщин, здравпункт.

Административно-бытовой комбинат, столовые, здравпункт должны располагаться с наветренной стороны на расстоянии не менее 50 м от открытых складов руды, дробильно-сортировочных фабрик, эстакад и других пылящих участков, но не далее 500 м от основных производственных зданий. Все эти здания следует окружать полосой древесных насаждений.

Допускается располагать административно-бытовой комбинат на большем удалении от борта карьера при условии доставки рабочих в карьер специальным транспортом.

На небольших карьерах разрешается устраивать по согласованию с государственной санитарной инспекцией санитарно-бытовые помещения упрощенного типа.

Раздевалки и душевые должны иметь такую пропускную способность, чтобы работающие в наиболее многочисленной смене затрачивали на мытье и переодевание не более 45 мин.

Душевые или бани должны быть обеспечены горячей и холодной водой из расчета 500 л на одну душевую сетку в час и иметь смесительные устройства с регулирующими кранами.

Регулирующие краны должны иметь указатели холодной и горячей воды. Трубы, подводящие пар и горячую воду, должны быть изолированы или ограждены на высоту 2 м от пола.

Качество воды, используемой для мытья, должно быть согласовано с органами Государственной санитарной инспекции.

В душевой и помещениях для раздевания с отделениями для хранения одежды полы должны быть влагостойкими и с нескользкой поверхностью, стены и перегородки должны быть облицованы на высоту не менее 2,5 м влагостойкими материалами, допускающими легкую очистку и мытье горячей водой. В этих помещениях должны быть краны со шлангом для обмывания пола и стен.

Все санитарно-бытовые помещения должны иметь приточно-вытяжную вентиляцию, обеспечивающую содержание вредных примесей в воздухе этих помещений в пределах норм, предусмотренных ГОСТ 12.1.005--76.

5.1.3 Водоснабжение

Каждое предприятие обязано обеспечить всех работающих доброкачественной питьевой водой в достаточном количестве.

Вода питьевого источника карьера должна подвергаться периодическому химико-бактериологическому исследованию для определения пригодности ее для питья. Пользование водой для хозяйственно-питьевых нужд допускается после специального разрешения на это органов Государственной санитарной инспекции.

Способы очистки воды, предназначенной для хозяйственных и питьевых нужд, и источников водоснабжения, находящихся в ведении карьера, должны быть согласованы с органами Государственной санитарной инспекции.

Водонапорные сооружения поверхностных источников воды, а также скважины и устройства для сбора воды должны быть ограждены от загрязнения. Для источников, предназначенных для питьевого водоснабжения, должна устанавливаться зона санитарной охраны.

Персонал, обслуживающий местные установки по приготовлению питьевой воды, должен проходить медицинский осмотр и обследование в соответствии с действующими санитарными нормами.

Сосуды для питьевой воды должны изготовляться из оцинкованного железа или по согласованию с Государственной санитарной инспекцией из других материалов, легко очищаемых и дезинфицируемых.

Сосуды для питьевой воды должны быть снабжены кранами фонтанного типа. Сосуды должны защищаться от загрязнений крышками, запертыми на замок, и не реже одного раза в неделю промываться горячей водой или дезинфицироваться.

Сосуды с питьевой водой должны размещаться на участках работ таким образом, чтобы обеспечить водой всех рабочих предприятия.

5.2 Указание мер безопасности при эксплуатации машины для замены канатов

1.К работе на машине для замены канатов на экскаваторах допускаются лица не моложе 18 лет, ознакомленные с данной инструкцией и конструкцией машины. Имеющие удостоверение на право управления автомобилем БелАЗ-548А, удостоверение стропальщика-тельфериста и имеющие квалификационную группу по электробезопасности не ниже II [22].

2.При маневрировании водитель должен соблюдать все меры предосторожности, обеспечивающие безопасность работающих рядом людей.

3.Скорость движения машины с заполненными барабанами не более 20 км/час.

4. При намотке каната автомобиль необходимо установить таким образом, чтобы продольная ось машины совпадала с продольной осью наматываемого каната.

5. Запрещается наматывать канат, вмерзшего в снег или в лед или снег или заваленного каким ни будь материалами.

6. При намотке или при замене каната на экскаваторе поставить машину на стояночный тормоз и под колеса подложить противоугонные башмаки.(стояночные клинья)

7.При движении автомобиля барабаны должны быть заторможены ручным тормозом.

8. После работы стрелу гидравлического крана установить в исходное положение, (стрела должна быть в сложенном состоянии, а крюк лежать по центру платформы) см.черт общего вида.

9. Длина свободного конца намотанного на барабан каната (считая от оси барабанов) не должна превышать 2м, причем на барабане для нового каната конец должен быть заправленным в направляющих втулках канатоукладчика.

10.При размотке канатов барабаны необходимо притормаживать включением соответствующего гидроцилиндра тормоза.

11. При эксплуатации электрических установок руководствоваться «Едиными правилами безопасности при разработке месторождений полезных ископаемых открытым способом», «Правилами технической эксплуатации и правилами техники безопасности при эксплуатации электрических установок потребителей».

12. Перед каждым запуском машины в работу, проверить работоспособность защитного отключения путем нажатия кнопки опробования с последующей записью в журнале приема и сдачи смен.

Запрещается

-нахождение посторонних лиц в кабине и на платформе машины;

-во время работы находиться кому бы ни было рядом с наматываемым канатом;

-использовать машину для замены канатов на экскаваторах на работах не предусмотренных данной инструкцией;

-работать на неисправной машине;

-оставлять стрелу крана на стоянке;

-перемещение машины с поднятой стрелой гидравлического крана;

-поднимать груз весом более 700кг;

-производить ремонтные работы при работающем двигателе, при наличии давления в гидросистеме, при поднятой стреле гидравлического крана;

-после намотке каната на барабан вытаскивать свободный конец из втулок направляющего устройства (длина свободного конца 0,8/1м)

-эксплуатировать машину со снятыми кожухами приводов и с открытой дверкой вводного шкафа;

-работать при не исправном электрическом оборудовании;

-производить ремонт электрического оборудования при работающем генераторе;

-наматывать канаты выше реборд барабана;

-движение автомобиля со стрелой крана гидравлического не приведенной в транспортное положение.

6. Экономическая часть

В данном дипломном проекте рассматривается возможность применение машины для замены каната. Машина для замены каната устнанавливается на базе БелАЗа с установкой поворотной платформы и монтированием дополнительного оборудования.

Применение машины позволит снизить затраты на дополнительное оборудование, необходимое для перевозки и замены каната.

6.1 Капитальные затраты

Перечень оборудования и потребное его количество определяется по проектируемой технологической схеме. При определении капитальных затрат на материалы определяется стоимость затрат на доставку и монтаж. Цена единицы оборудования принимается по текущим ценам на момент написания дипломного проекта.

Таблица 6.1

Затраты на оборудование

Наименование оборудования	Отпускная цена тыс. тг
1	2
Поворотная платформа	78,650
Гидромуфта	30,00
Счетчик длины каната	61,00
Уголковый профиль	36,720
Листовое железо	18,150
Гидроцилиндр	121,00
Гидрораспределитель	65,00
Затраты на материалы	45,364
Затраты на монтаж	45,78
Итого	503,664

Затраты на монтаж рассчитываются, исходя из количества рабочего времени на монтаж и затрат на оборудование и электроэнергию, а так же заработной платы персонала, занятого на монтаже оборудования.

Для получения экономического эффекта необходимо сделать сравнение выполнения работ до и после внедрения механизма. Эксплуатационные затраты рассчитываются по общим статьям калькуляции работ.

6.2 Эксплуатационные затраты

Амортизация основных средств.

Основой для расчета годовой суммы амортизационных отчислений, являются стоимость оборудования, а также установленные для данного вида основных средств нормы амортизации.

Амортизация оборудования

Годовые амортизационные отчисления по каждому виду оборудования А_годi определяется следующим образом:

(6.1)

где С_оi - полная первоначальная стоимость i - го вида оборудования, тыс.тенге;

Н_аi - норма амортизации i - го вида оборудования, %.

Таблица 6.1

Амортизационные отчисления после внедрения

Оборудовние	Стоимость единицы	Количество	Общая стоимость	Норма амортизации	Амортизационные отчисления
БелАЗ, млн. тенге	35,85	8	286,8	0,15	43,02
Дополнительное оборудование	0,503	8	4,024	0,15	0,604
Всего			290,824		43,624

Таблица 6.2

Амортизационные отчисления до внедрения

Оборудование	Стоимость единицы	Количество	Общая стоимость	Норма амортизации	Амортизационные отчисления
Кран	28,74	4	114,96	0,15	17,244
Бульдозер	31,52	8	252,16	0,15	37,82
Сварочный аппарат	0,874	8	6,992	0,15	1,049
Всего			374,112		56,113

Заработная плата.

По нормам обслуживания для функционирования машины необходим один человек соответствующей квалификации. Заработная плата определяется, исходя из баланса рабочего времени и тарифа.

Таблица 6.3

Баланс рабочего времени

Затраты времени	Режим работы предприятия (прерывный или непрерывный )
1 Календарный фонд времени, Ткал, сут 2 Количество нерабочих дней предприятия (за год), Тпер, сут: - праздничные, Тпр - выходные, согласно режиму работы, Твых 3 Номинальный фонд рабочего времени предприятия, Тном, сут (Тном=Ткал-Тпр-Твых) 4 Неявки рабочего на работу, Фпер, сут.: - выходные согласно графику сменности, Фвых - трудовой отпуск, Фотп - гос. и общественные обязанности, Фгоо - прочие неявки, Фпр 5 Продолжительность смены, Тсм, час 6 Эффективный фонд рабочего времени одного рабочего: - в сутках (Фэф = Тном -(Фвых+Фотп+Фгоо+Фпр)) - в часах (Фэф*Тср.см) 7 Коэффициент списочного состава, kсс, (Тном/Фэф)	365 0 0 365 182 28 2 5 12 148 1776 2,4

Тарифная ставка, соответственно часовая и тарифная, для рабочего первого разряда определяется по соотношению:

(6.2)

(6.3)

где З_min - минимальная заработная плата по предприятию, тенге/мес.;

Т_год - количество рабочих часов одного рабочего за год, ч/год;

N_{д. год} - количество рабочих дней за год, сут./год.

Тарифные ставки других разрядов (Ч_тсi) рассчитываются на основе тарифной ставки рабочего первого разряда (Ч_тс1) и соответствующих этим разрядам тарифных коэффициентов (k_тi):

.(6.4)

При помесячной (окладной) системе учета расчет заработной платы осуществляется по формуле:

(6.5)

Или (6.6)

где Т_ф , N_ф -фактический отработанное время, ч, сут.;

Т_пл , N_пл - плановый фонд времени, ч, сут.

Рабочим промышленных предприятий кроме оплаты труда производятся различные доплаты к заработной плате, под которыми понимаются - суммы денежных средств, начисляемые для компенсации трудности работ в связи с выполнением дополнительной функции, не входящих в прямые обязанности, отклонением от нормальных условий труда, а так же с целью сохранения за работником части заработной платы в случае ее уменьшения не по его вине.

Размер доплат устанавливается законодательством, коллективным договором и другими соглашениями предприятий с профсоюзными организациями.

Премия за выполнение плана может быть учтена как доплата к прямой заработной плате, и входит в состав основной заработной платы и соответственно в себестоимость. Общий размер премии за выполнение и перевыполнение плана по объему производства не может превышать определенного процента прямого заработка (40?60 %).

Доплаты не освобожденным бригадирам из числа рабочих за руководство бригадой производится в зависимости от численности бригады. Размер доплат при численности бригады 5 ? 10 человек составляет 7?10 % тарифной ставки, а при численности более 10 человек - 10?15 %.

Фонд дополнительной заработной платы исчисляется обычно в процентах к дневному или тарифному фонду и складывается из оплаты очередных и дополнительных отпусков, прочих выплат из фонда дополнительной заработной платы (оплата времени, затраченного на выполнение государственных и общественных обязанностей; оплата льготных часов подросткам и перерывов матерям для кормления детей; выходные пособия). При этом оплата за отпуска (d_о) и за выполнение государственных и общественных обязанностей (d_гоо) начисляется в процентах от основного дневного заработка рабочего, а остальные доплаты (d_пр) - от тарифного. Поэтому дополнительная заработная плата за один день работы может быть условно выражена формулой:

(6.7)

а годовой фонд дополнительной заработной платы определяется по формуле:

,(6.8)

Или ,(6.9)

где t_м - количество дней работы в течение года рабочего места, сут.;

t_раб - количество дней работы в году одного рабочего, сут.

Процент оплаты очередных и дополнительных отпусков определяется исходя из дней отпуска и числа рабочих дней по формуле:

(6.10)

где Ф_опт - число дней очередного и дополнительного отпуска, сут.?

Ф_раб - число рабочих дней в году без учета основного и дополнительного отпусков, сут.

Таблица 6.4

Расчет фонда оплаты труда после внедрения

Социальный налог составляет 11%

Сн = 5699865,6*0,11=626985,21 (тенге)

Таблица 6.5

Расчет фонда оплаты труда до внедрения

Социальный налог = 14249664 *0,11 = 1567463 (тенге)

Затраты на топливо связаны с использованием оборудования.

Таблица 6.6

Затраты на топливо после внедрения

Оборудование	Количество	Мощность, КВт	Общий расход топлива, кг	Стоимость единицы топлива, тенге	Общая стоимость, тенге
БелАЗ	8	220	937728	0,070	65640,96

Таблица 6.7

Затраты на топливо до внедрения

Оборудование	Количество	Мощность, КВт	Общий расход топлива, кг	Стоимость единицы топлива, тенге	Общая стоимость, тенге
Кран	4	120	2557444	0,070	17902,08
Бульдозер	8	170	724608	0,070	50722,56
					68624,64

Затраты на ремонт оборудования можно принять равными 10% от стоимости оборудования.

После внедрения

Р = 290,824 * 0,1 = 29,08

До внедрения

Р = 374,112*0,1 = 37,41

- затрат на топливо;

- затрат на заработную плату;

- затрат на ремонт;

- затрат на амортизацию.

Эксплуатационные затраты, до и после внедрения машины представлены в таблице 6.8.

Таблица 6.8

Эксплуатационные затраты, млн. тенге

Показатель	До внедрения	После внедрения
Заработная плата	14,24	5,69
Социальный налог	1,56	0,62
Ремонт	37,41	29,08
Топливо	0,068	0,0656
Амортизация	56,113	43,62
Общецеховые расходы	1,09	0,79
Итого	110,481	79,8656

Экономический эффект

При рассматриваемых вариантах оборудования результат получается за счет недоиспользования кранового времени.

Экономический эффект можно определить по формуле через приведенные затраты. В данном случае он получается за счет разницы эксплуатационных затрат до и после внедрения, дополнительного дохода за счет повышения производительности оборудования и капитальными затратами, скорректированными на нормативный коэффициент эффективности капитальных затрат.

Эф = Здвн - (Зпвн + 0,15 * К) (8.13)

Эф = 110,481 - (79,8656 + 0,15 * 0,503) = 30,54 (млн. тенге).

Срок окупаемости капитальных затрат рассчитывается как отношение капитальных затрат и экономического эффекта от внедрения.

Ток = К / Э (8.14)

Ток = 0,503 / 30,54 = 0,015 (лет ).

Заключение

В ходе выполнения дипломного проекта была проделана следующая работа и получены следующие основные результаты:

? Изучены и описаны конструкция, технология эксплуатации и ремонта экскаватора ЭКГ-8И. При этом особое внимание уделено его канатам, в том числе схемам их запасовки;

? Разработана конструктивная схема машины для замены канатов экскаватора и проведены расчеты параметров ее основных механизмов и узлов: привода барабанов для намотки старых и новых канатов и канатоукладчика;

? Разработана технология замены канатов с использованием спроектированной машины;

? Сформулированы правила безопасной работы при замене канатов.

Экономические расчеты подтвердили целесообразность изготовления и использования предлагаемой машины для замены канатов экскаватора. Величина предполагаемого годового экономического эффекта составляет 30,54 млн. тенге.

Список использованной литературы

Подэрни Р.Ю. Горные машины и комплексы для открытых горных работ - М.: МГГУ, 2002

Щадов М.И. Справочник механика ОГР. Экскавационно-транспортные машины циклического действия - М.: Недра, 1989;

Справочник. Открытые горные работы / К.Н. Трубецкой, М.Г. Потапов, К.Е. Виницкий - М.: Горное бюро, 1994

Титиевский Е.М., Щербань И.Е. Ремонт карьерных экскаваторов. Справочник. - М.: Недра, 1992

Русихин В.Э. Эксплуатация и ремонт механического оборудования карьера - М.: Недра, 1982

Временное положение технического обслуживания и ремонта механического оборудования предприятия системы министерства черной металлургии СССР - Харьков, 1983

Курсовое проектирование грузоподъемных машин/ С.А. Казак, В.Е. Дусье, Е.С. Кузнецов и др. - М.: Высш. шк., 1989. - 319 с.

Грузоподъемные машины/ М.П. Александров, Л.Н. Колобов, Н.А. Лобов. - М.: Машиностроение, 1986. - 400 с.

Справочник по кранам: В 2 т. Характеристики материалов и нагрузок. Основы расчета кранов, их приводов и металлических конструкций /В. И. Брауде, М. М. Гохберг, И. Е. Звягин и др.; Под общ. ред. М. М. Гохберга. - М.: Машиностроение, 1988

Щадов М.И. Справочник механика ОГР. Монтаж, техническое обслуживание и ремонт оборудования - М.: Недра, 1989

Вайнсон А. А. Подъемно-транспортные машины: Учебник для вузов- 4-е изд., перераб. и доп. - М.: Машиностроение, 1989

Тарг С.М. Краткий курс теоретической механики. - М.: Высш. шк., 2008. - 416 с.

Артоболевский И.И. Теория механизмов и машин. - М.: Изд-во Альянс, 2008. - 640 с.

Спиваковский А.О., Дьячков В.К. Транспортирующие машины. - М.: Машиностроение, 1983. - 487 с.

Машины непрерывного транспорта/ Р.Л. Зенков, И.И. Ивашков, Л.Н. Колобов. - М.: Машиностроение, 1987. - 482 с.

Дунаев П.Ф., Леликов О.П. Детали машин. - М.: Высшая школа, 1984

Чернавский С.А. Проектирование механических передач - М.: Машиностроение, 1984

Шелофаст В.В. Основы проектирования машин. - М.: Изд-во АПМ, 2000. - 472 с.

Единые правила безопасности при разработке месторождений полезных ископаемых открытым способом - Алматы, 1994

Ушаков А.Н. Охрана труда - М.: Недра, 1989

Ржевский В.В. Открытые горные работы - М.: Недра, 1985;

Медведев Г.Д. Справочник энергетика карьера - М.: Недра, 1986

Размещено на Allbest.ru