4.3.Расчет более нагруженных деталей ( выбор диаметра вала и проверка его на прочность, расчёт сварного соединения)

Крутящий момент, передаваемый валом, принимаем 950 Нм.

Полярный момент сопротивления вала равен

W= , (4.18)

где: Т- крутящий момент на валу,

[τ] - допустимое напряжение на кручение, МПа

Для стали ст. 45 принимаем [τ] =5... 10 МПа

W = =5,2 см³,

Наружный диаметр полого вала равен:

d_н= , (4.19)

где d_н - наружный диаметр;

d_в - внутренний диаметр;

с = , (4.20)

Принимаем: = .

Тогда: d_н= =3,96 см;

Принимаем: d_н =40 мм;

Тогда по формуле (4.19):

d_в = = 35 мм;

Принимаем: d_e=35 мм.

На основании полученных размеров уточняем полярный момент сопротивления трубы и находим напряжение кручения:

W_p=0.2 4³ (1- )=5,3 см³,

τ = =10,75 МПа,

τ =10,75 МПа < [τ]=11 МПа.

Условие прочности выполняется.

Рассчитаем сварной шов соединения при сварке вала шнека с витком.

Условие прочности сварного соединения определяется по формуле:

, (4.21)

где: - осевое усилие на винт, Н;

k - катет шва, м;

l - длинна витка, м.

Допускаемое напряжение на срез, =80 МПа.

Н/м².

Условие прочности сварного шва соблюдается, так как:

τ=0,76 МПа< =80 МПа.

5. Расчет технологической карты разрабатываемой линии

5.1 Расчет технологической карты

Технологические карты в животноводстве составляются для выбора и обоснования наиболее прогрессивного и экономически выгодного способа получения продукции. Правильная разработка технологии производственных процессов получения продукции, оформленная в виде технологической карты, отражает весь комплекс мероприятий, основанных на достижениях науки, техники и передового опыта с учетом конкретных условий производства.

Технологическая карта является базой для расчета годовых эксплуатационных затрат и ее составляющих – затраты на электроэнергию, затраты на амортизацию, ремонт и техническое обслуживание оборудования и затраты на зарплату обслуживающего персонала. Затраты на электроэнергию определяются по потребляемой мощности оборудования, продолжительности его эксплуатации в течении года и количеству машин. Затраты на амортизацию, ремонт и техническое обслуживание определяются по нормативным коэффициентам с учетом балансовой стоимости оборудования. Зарплата персоналу определяется по нормативу часовой тарифной ставки. Расчет произведём на примере кормораздатчика РКС-3000.

Объем работ в сутки для раздатчика составляет Q_сут =38,5 т.

Число дней работы в году - D =365.

Определяем годовой объем работ по формуле:

, (5.1)

38,5 · 365 = 14052,5 т/год.

Суммарная мощность устанавливаемого электрооборудования привода линии (N=7,4 кВт), а производительность – Q_час =10 т/ч. Время работы линии в сутки определим по формуле:

, ч (5.0)

38,5/ 10,0 = 3,85 ч.

Количество часов работы машины в год:

, (5.0)

3,85 · 365 =1405,25 ч.

Поскольку кормоцех обслуживает два человека, то затраты труда в сутки и в год будут равны:

3,85·2,0 = 7,7 ч, 7,7 · 365 = 2810,5 ч.

Определим отчисления на амортизацию (а) и текущий ремонт (р). Отчисления на амортизацию – 14,2 %, на ремонт – 16% от балансовой стоимости раздатчика. (Б=84 млн. руб)

· (5.4)

где а – норма ежегодных амортизационных отчислений на реновацию, %.

р – норма ежегодных затрат на текущий ремонт и уход, (р = 14…18%).

млн. руб,

Расход электроэнергии, кВт∙ч:

(5.5)

где - мощность электропривода, кВт;

кВт∙ч.

Стоимость электроэнергии в год

(5.6)

тыс. руб.

Зарплату обслуживающему персоналу определим по выражению:

(5.7)

где - часовая тарифная ставка, руб;

- годовые затраты труда на операцию.

Определим зарплату обслуживающему персоналу.

(5.8)

где Т_сч – часовая тарифная ставка (Т_сч = 1,76 тыс. руб./чел·ч).

k_ув – коэффициент, учитывающий дополнительную оплату труда (принимаем k_ув = 1,5).

Часовую тарифную ставку определим по формуле:

, (5.9)

где С₁ – тарифная ставка первого разряда (С₁ = 73000 руб.);

– корректирующий коэффициент (принимаем равным 1,19);

– повышающий коэффициент (принимаем равным 1,8);

– тарифный коэффициент (для 6-ого разряда равен 1,9);

Т_мес – среднемесячный фонд рабочего времени (принимаем равным 168,8 ч.)

Тогда расходы на зарплату обслуживающему персоналу составят

885,5 · 1,76 = 1558,5 тыс. руб.

Прочие прямые затраты рассчитываются по формуле:

(5.10)

где b – норма отчислений на мелкий инвентарь и спецодежду (b = 3…5%).

Принимаем 3% от затрат на зарплату.

1558,5·0,03 =46,8 тыс. руб.

Определим годовые эксплуатационные затраты

, (5.11)

• 25400+ 458,7 + 1558,5+ 46,8 = 27464 тыс. руб.

Расчет технологической карты состоит в определении годовых эксплуатационных затрат.

Объем работ в сутки для раздатчика составляет 38,5 т.

Число дней работы в году - 365.

Годовой объем работ- 14052,5 т.

Наименование и марки машин - РКС-3000.

Тип привода машин и его мощности - двигателя 7,4 кВт.

Производительность машины за час сменного времени - 10 т/ч.

Число часов работы машины в сутки – 3,85 ч.

Число часов работы машины в год – 1405,25 ч.

Число обслуживающего персонала - 2 человек.

Число часов работы персонала в сутки – 7,7 ч.

Число часов работы персонала в год – 2810,5 ч.

Необходимое количество раздатчиков - 2.

Балансовая стоимость раздатчика – 84 млн. руб.

Отчисления на амортизацию, техническое обслуживание и ремонт - 25,4 млн. руб.

Расход электрической энергии – 6552,7 кВт-ч.

Стоимость электрической энергии – 458,7 тыс. руб.

Годовые эксплуатационные затраты — 27464тыс.руб.