1. Рост дефицитности металлов, применяемых в индуктивных машинах, заставляет обращаться к разработке электромеханических устройств нетрадиционного типа, таких, как емкостные машины (иногда их называют, электростатические или электрофорные). Преимущество машин такого типа – содержание металла в их конструкции очень невелико (вал, подшипники), а электротехническая сталь и медь в них вообще отсутствуют [1]. Емкостные машины имеют ряд других преимуществ: отсутствие магнитных помех, высокая стабильность напряжения (до 0,001%) и практически полное отсутствие пульсаций и т.д. Технологии, основанные на действии электростатических сил, развиваются благодаря широкому диапазону их возможностей и легкой адаптации к специфике различных технологических процессов.
Существует множество вариантов исполнения емкостных машин (от генератора Ван-де-Граафа, где ротором служит прорезиненная лента, до современных миниатюрных машин, в которых ротор может иметь самую разнообразную форму: дисковую, штыревую, цилиндрическую или конусообразную [2]). Ротор может быть выполнен как из диэлектрического материала, так и их проводящего. Материал ротора является ключевым моментом в принципе работы данной машины.
Наиболее предпочтительное исполнение емкостной машины – конструкция с использованием твердых диэлектриков с весьма высокой диэлектрической проницаемостью (сегнетоэлектрики), в тысячи раз превышающей проницаемость воздуха [3]. Существенный интерес для исследований электростатических сил представляет конструкция и работа емкостной машины с проводящим ротором. Машина с таким ротором не может быть выполненной бесконтактной [4]. Поэтому с помощью источника, подключенного к проводящему ротору, можно сообщать ротору определённый заряд, тем самым задавая ему направление движения.
Принцип действия любой емкостной машины, независимо от ее конструктивного исполнения, состоит из неподвижного статора и подвижного ротора, так или иначе перемещающегося относительно статора. Статор является устройством, служащим для сообщения заряда движущемуся ротору путем электростатической индукции или соединения ротора со статором (в определенный момент времени). Электромеханическое преобразование энергии в емкости двигателя с проводящим ротором осуществляется при изменении емкости электрического поля двигателя. На емкость двигателя влияет величина зазора между подвижным элементом двигателя – ротором и электродами статора, а также угол наклона электродов статора относительно нормали ротора. Чтобы определить данные зависимости, быки предложена новая конструкция емкостного двигателя [5], в которой предусмотрено регулирование угла наклона электродов относительно оси, параллельной образующей поверхности подвижного элемента, и величины воздушного зазора между подвижным элементом и электродами, при этом одновременно чередуют фазы и регулируют высоковольтное напряжение переменного тока, подводимое к электродам двигателя.
Особенностью предложенной конструкции является возможное работы двигателя от тока любого рода – постоянного, однофазного не ременного и трехфазного тока. Данный двигатель обладает низким энергопотреблением, высокой технологичностью, надежностью, малы ми массогабаритными показателями и простотой конструкции.
Области применения емкостных машин достаточно специфичны, однако они могут использоваться в качестве привода для маломощны с технологических установок. Известны электростатические озонаторы и высоковольтные вольтметры. Весьма большой интерес представляет конструкция емкостного электромеханического преобразователи энергии с жидкостным ротором. Они могли бы найти применение для разделения на фракции различных нефтепродуктов, а также как способ их перекачки.
2 Расчет себестоимости проектируемого емкостного двигателя.
Для переоборудования приводов для маломощных технологических установок в количестве 1230 штук требуется производство емкостного однофазного двигателя.
2.1 Расчет программы запуска изделия в производство
,
где Б – процент брака изделия данного наименования на проектируемом участке;
З – величина задела деталей на складе, определяется по формуле
ед.,
где D – число дней на которое рассчитан запас;
Ф – число рабочих дней, определяется по формуле
дней,
где
– календарное число дней в году;
– число
выходных дней в году при пятидневной
рабочей неделе;
– праздничные
дни.
Принимаем программу запуска емкостного двигателя Nз=1242 шт/год.
2.2 Расчет расходов материалов и стоимости комплектующих
Применяемые при производстве материалы подразделяются на основные и вспомогательные. К основным материалам относятся такие, из которых изготавливают детали и узлы. Основные затраты относятся к прямым затратам на производство и отражаются в соответствующих статьях калькуляций. Вспомогательные материалы применяются для осуществления технологических процессов, содержания оборудования, хозяйственных и бытовых нужд. Затраты на вспомогательные материалы для выполнения рассматриваемых в процессе технологических операций можно укрупнено принять равными 250000 руб. Годовой расход вспомогательных материалов на бытовые нужды – 5500 руб. Расчет расхода вспомогательных материалов сведен в таблицу 2.1.
Таблица 2.1- Расход вспомогательных материалов
Наименование |
Затраты на вспомогательные материалы, руб |
Выполнение технологических операций |
250000 |
На бытовые нужды |
5500 |
Итого |
255500 |
Стоимость основных сборочных единиц и материалов представлена в таблице 2.2.
Таблица 2.2
Наименование |
Кол. |
Цена единицы изделия, руб |
Затраты на годовую программу выпуска, руб |
1. Статор |
1 |
7300 |
9066600 |
2. Ротор в сборе |
1 |
5240 |
6508080 |
3. Корпус |
1 |
2400 |
2980800 |
5. Кольцо пружинное |
2 |
55 |
68310 |
6. Кольцо резиновое |
2 |
9 |
11178 |
7. Болт М6+Шайба |
2 |
2 |
2484 |
8. Болт М8+Гайка |
7 |
7 |
8694 |
9. Винт М5+Шайба |
3 |
10 |
12420 |
Итого |
|
15023 |
18658566 |
2.3 Расчет фондов заработной платы
Заработная плата выплачивается основным и вспомогательным рабочим за изготовление установленной производственной программы ТЭД, а также ИТР, СКП, МОП.
Прямая заработная плата
,
где
- трудоемкость годовой программы на i-й
операции;
ЧТСi - часовая тарифная ставка на на i-й операции.
В основной фонд заработной платы (ФЗП осн), помимо зарплаты, входят уральские, составляющие 15% от прямой зарплаты; фонд премии в размере 30% от прямой зарплаты; фонд доплат, составляющий 8% от прямой зарплаты.
Основная зарплата основных рабочих составляет
ФЗПосн = ФЗПпр + ФЗПур +ФЗПпремии+ФЗПдоплат.
Полный фонд зарплаты
ФЗП полн. = ФЗПосн + ФЗПдоп,
где
ФЗПдоп.=0,1*ФЗПосн;
Страховые взносы
СВ= 0,3*ФЗП полн.
Расчет фондов заработной платы (ФЗП) приводится отдельно для каждой категории работников.
Расчет фонда заработной платы основных рабочих представлен в таблице 2.3.
Таблица 2.3- Расчет фонда заработной платы основных рабочих
Профессия |
Теi, н/ч |
Кол. |
Разряд |
ЧТС, руб/час |
ФЗПпр, руб |
Ду, руб |
Дд, руб |
Дпрем, руб |
ФЗПосн, руб |
ФЗПдоп, руб |
ФЗПпол, руб |
СВ, руб |
Сл. ремонтник |
1000 |
5 |
5 |
15 |
15000 |
2250 |
1200 |
4500 |
22950 |
2295 |
25245 |
8583.3 |
Сварщик |
1000 |
2 |
5 |
15 |
15000 |
2250 |
1200 |
4500 |
22950 |
2295 |
25245 |
8583.3 |
Прессовщик |
1000 |
2 |
5 |
15 |
15000 |
2250 |
1200 |
4500 |
22950 |
2295 |
25245 |
8583.3 |
Паяльщик |
1000 |
3 |
4 |
12 |
12000 |
1800 |
960 |
3600 |
18360 |
1836 |
20196 |
6866.6 |
Эл. механик |
1000 |
1 |
4 |
12 |
12000 |
1800 |
960 |
3600 |
18360 |
1836 |
20196 |
6866.6 |
Сл. наладчик |
1000 |
3 |
3 |
12 |
12000 |
1800 |
960 |
3600 |
18360 |
1836 |
20196 |
6866.6 |
Контролер |
1000 |
1 |
4 |
13 |
13000 |
1950 |
1040 |
3900 |
19890 |
1989 |
21879 |
7438.9 |
Техник-эл-к |
1000 |
3 |
5 |
15 |
15000 |
2250 |
1200 |
4500 |
22950 |
2295 |
25245 |
8583.3 |
Итого |
8000 |
20 |
|
|
109000 |
16350 |
8720 |
32700 |
166770 |
16677 |
183447 |
62372 |
Расчет фонда заработной платы вспомогательных рабочих
Прямая зарплата вспомогательных рабочих рассчитывается по формуле
.
где n – численность вспомогательных рабочих данной профессии.
Уральские составляют 15% от прямой. Фонд премии - 22% от прямой. Порядок расчета полного фонда зарплаты и отчислений по единому социальному налогу вспомогательных рабочих аналогичен соответствующим расчетам по основным производственным рабочим.
Расчет сведен в таблицу 2.4.
Таблица 2.4- Расчет заработной платы вспомогательных рабочих
Профес-сия |
Фэф, ч |
Раз-ряд |
Кол. |
ЧТС, руб |
ФЗПпр, руб |
Ду, руб |
Дпрем, руб |
ФЗПосн руб |
ФЗПдопруб |
ФЗПполруб |
Гардеробщица |
1771 |
- |
1 |
7 |
12397 |
1859 |
2727 |
16983 |
1698 |
18682 |
Эл.-монтер |
1771 |
3 |
1 |
9 |
15939 |
2390 |
3506 |
21836 |
2183 |
24020 |
Кладовщик |
1771 |
- |
1 |
7 |
12397 |
1859 |
2727 |
16983 |
1698 |
18682 |
Грузщик |
1771 |
2 |
1 |
9 |
15939 |
2390 |
3506 |
21836 |
2183 |
24020 |
Итого |
|
|
4 |
|
56672 |
8498 |
12466 |
77638 |
7762 |
85404 |
Расчет заработной платы ИТР, СКП и МОП представлен в таблице 1.5.
Прямая заработная плата рассматриваемых категорией работающих определяется по формуле:
,
где З - месячный оклад данной категории работающих;
М – среднее число месяцев работы ИТР, СКП, МОП (можно принять для ИТР=11.2 мес.; СКП и МОП=11.4 мес.).
Полная заработная плата
.
Таблица 2.5- Расчет зарплаты ИТР, СКП и МОП.
Профессия |
Кол. |
Оклад, руб |
М, мес. |
ФЗПпр, руб |
ФЗПу, руб |
ФЗПдоп, руб |
ФЗПпол, руб |
Св, руб |
Начальник |
1 |
1700 |
11.2 |
19040 |
2856 |
1523.2 |
23419.2 |
6089 |
Диспетчер |
1 |
1200 |
11.4 |
13680 |
2052 |
1094.4 |
16826.4 |
4374,8 |
Уборщик |
1 |
800 |
11.4 |
9120 |
1368 |
729.6 |
11217.6 |
2916,5 |
Итого |
3 |
|
|
|
|
|
51463.2 |
13380,3 |