5.2. Результаты расчета и их анализ

Результаты расчета напряжений (рис. 5.2.) и перемещений (рис. 5.3.) в элементах рамы тележки представлены в виде цветовой гаммы распределения этих величин.

Рис. 5.2. Распределение напряжений в раме тележки

Напряжения в листах боковых балок в месте установки упоров буксовых поводков составляют 46,5·10⁷…47,5·10⁷ Н/м², максимальные напряжения в местах опоры пружин первой ступени рессорного подвешивания составляют 16·10⁷ Н/м².

Рис. 5.3. Перемещения элементов рамы тележки

Значения перемещения концевых балок тележки, как видно на рис. 5.3 составляют 1,4·10^-1 мм. Максимальные перемещения получают нижние части упоров буксовых поводков непосредственно воспринимающие тяговые и тормозные усилия. Величина их перемещений составляет 1,62 мм.

Рис. 5.4. Распределение запаса прочности

Результаты расчета характеризуются минимальным значением запаса прочности в элементах рамы тележки. Распределение запаса прочности по объему модели приведено на рис. 5.4. Например, в соответствии с цветовой гаммой распределения запас прочности при рассматриваемом типе нагрузки запас прочности в местах соединения концевых и боковых балок составляет 0,27.

Значение минимального запаса прочности должно составлять не менее 1,8. Это гарантирует необходимые эксплуатационные качества рамы тележки на весь срок службы локомотива. Для снижения уровня напряжений в элементах рамы тележки грузового поезда существует несколько путей. Один из них предусматривает увеличение поперечных сечений наиболее нагруженных элементов, что является нерациональным с точки зрения увеличения массы рамы. Другим путем является использование устройств передачи тяги и опор кузова позволяющих распределить передаваемую нагрузку и тем самым уменьшить нагрузку на раму тележки. Такими устройствами являются система передачи тяговых усилий наклонными тягами и использование в кузовной ступени подвешивания нескольких пружин типа Flexicoil, позволяющих распределять нагрузку от кузова на боковые балки тележки

6 Экономическое обоснование бакалаврской работы

Расчеты экономического обоснования работы включают следующие разделы:

1. Расчет себестоимости производства рамы.

2. Расчет годового экономического эффекта от производства новой рамы.

Расчеты выполняются на основании данных, приведенных в таблице 6.1.

6.1 Расчет себестоимости производства рамы

Проведенные в процессе разработки новой конструкции рамы мероприятия позволили уменьшить массу базовой рамы на 2,6 %, а трудоемкость ее изготовления ~ на 3 %.

Исходные данные по базовой и новой конструкции рамы, необходимые для расчета себестоимости, приведены в таблице 6.1.

Расчет себестоимости рамы выполняется по калькуляционным статьям расходов, приведенным в таблице 6.3.

Затраты на материалы и полуфабрикаты собственного производства З_м определяются по формуле:

;

, кг;

, кг;

, грн.;

, грн.;

где Н_р – норма расхода материалов и полуфабрикатов собственного производства, кг;

М_с – сухая масса (чистый вес) рамы, кг;

К_им – коэффициент использования металла;

Ц_м – усредненная цена металла, грн/кг;

К_т.р – коэффициент транспортно-заготовительных расходов, К_т.р=1,05;

Таблица 6.1 Исходные данные

№ п/п	Показатели		Единица измерения	Рама
				базовая	новая
1	Трудоемкость изготовления рамы, всего в том числе работы:		н-ч	230	222,8
	- сварочные	%	н-ч	150	146
		70,0
	- фрезерные	20,0	н-ч	48	47,56
	- протяжные	5,0	н-ч	12	11,6
	- сверлильные	4,0	н-ч	9,6	7,34
	- слесарные	1,0	н-ч	2,4	2,3
2	Сухая масса рамы		кг	3200	3114,16
3	Коэффициент использования материала		-	0,81	0,81
4	Годовой выпуск		шт.	60	62
5	Дополнительная зарплата		%	35	35
6	Отчисления на социальные программы		%	37,5	37,5

Продолжение таблицы 6.1

7	Накладные расходы:
	- общепроизводственные	%	8	8
	- административные	%	2	2
	- по содержанию и эксплуатации оборудования	%	5	5
	- прочие производственные	%	6,0	6,0
8	Цена металла	грн/кг	8,6	8,6
9	Средний разряд работ станочных	-	4,2	4,3
10	холодных	-	4,1	4,2
11	вредных и горячих	-	4,1	4,0

Величина возвратных отходов В_отх составляет 1% от стоимости материалов, т.е. В_отх=0,01З_м.

, грн.

, грн.

Основная заработная плата производственных рабочих З_осн рассчитывается по формуле:

,

где ч_сі – часовая тарифная ставка рабочего 1 разряда, грн/ч;

К_тi – тарифный коэффициент рабочего i-го разряда;

t_штi – трудоемкость i-го вида работ, н-ч;

m – число видов работ.

В том случае, если работа имеет дробный разряд, рассчитывается часовая ставка дробного разряда по формуле:

,

где Ч_n, Ч_n+1 – часовая тарифная ставка разрядов n и n+1, между которыми находится значение дробного разряда, грн/ч;

γ – дробная часть этого разряда. Часовые тарифные ставки:

- станочных работ IV_разряд=8,57 грн/ч; V_разряд=8,92 грн/ч;

, грн/ч;

, грн/ч;

- холодных работ IV_разряд=8,145 грн/ч; V_разряд=8,851 грн/ч;

,грн/ч;

,грн/ч;

- вредных и горячих работ IV_разряд=9,867 грн/ч; V_разряд=10,143 грн/ч;

, грн/ч;

, грн/ч.

Трудоемкость:

- станочных работ (фрезерных, протяжных, сверлильных)

, н-ч; , н-ч;

- холодных (слесарные)

н-ч; н-ч;

- вредных и горячих (сварочных)

н-ч; н-ч.

Расчет основной заработной платы производственных рабочих выполняется в таблице 6.2.

Дополнительная заработная плата производственных рабочих З_д определяется в процентном отношении к основной:

,

грн.;

грн.;

где %З_д – процент дополнительной зарплаты.

, грн;

, грн;

Таблица 6.2 Расчет основной заработной платы

Виды работ	Трудоемкость, н-ч	Средний разряд работы	Часовая тарифная ставка, грн/ч	Сумма, грн.
Базовая рама
Станочные	69,6	4,2	8,741	608,37
Холодные	2,4	4,1	8,216	19,718
Вредные и горячие	168	4,1	9,895	1662,36

Продолжение таблицы 6.2

Основная заработная плата				2290,45
Новая рама
Станочные	66,5	4,3	8,775	583,54
Холодные	2,3	4,2	8,357	19,22
Вредные и горячие	164	4,0	9,867	1618,19
Основная заработная плата				2220,95

Величина отчислений на социальные программы О_сп рассчитывается по формуле:

,

грн.;

грн.;

где О_сп – процент отчислений на социальные программы.

Расходы по содержанию и эксплуатации оборудования (РСЭО), общепроизводственные (ОПР), административные (АД) и прочие производственные (ППР) принимаются в процентном отношении к основной зарплате производственных рабочих, как это показано в таблице 6.3.

Производственная себестоимость С_пр определяют как сумму статей 1,3,4,5,6,7,8,9 за вычетом статьи 2.

Таблица 6.3 Калькуляция себестоимости рамы

№ п/п	Статья затрат	Сумма, грн.		Примечание
		базовая	новая
1	Материалы и полуфабрикаты собственного производства	35647,09	34717,1	дополнительный расчет
2	Возвратные отходы (вычитаются)	356,74	347,17
3	Основная заработная плата производственных рабочих	2290,45	2220,95	таблица 6.2
4	Дополнительная заработная плата	801,66	777,33
5	Отчисление на социальные программы	1159,54	1124,36
6	Расходы по содержанию и эксплуатации оборудования	114,52	111,05
7	Общепроизводственные расходы	183,24	177,68
8	Административные расходы	45,81	44,42
9	Прочие производственные расходы	137,43	133,26
10	Производственная себестоимость	40050	38958,98