
- •1 Информационно-аналитический обзор состояния вопроса 9
- •2 Исследовательская часть 34
- •3 Технический проект (технологическая часть) 65
- •4 Безопасность и экологичность 90
- •5 Экономическая часть 103
- •Введение
- •1 Информационно-аналитический обзор состояния вопроса
- •Литье под давлением на машинах литья под давлением с холодной горизонтальной камерой прессования
- •1.1.1 Технология литья под давлением алюминиевых сплавов
- •1.1.2 Технологическая оснастка для литья под давлением алюминиевых сплавов
- •1.1.3 Машины литья под давлением с холодной горизонтальной камерой прессования
- •1.2 Поршневая пара машины литья под давлением с холодной горизонтальной камерой прессования
- •1.2.1 Варианты конструкции поршневой пары
- •1.2.2 Способы производства заготовок деталей поршневой пары
- •1.2.3 Особенности эксплуатации поршневой пары
- •1.3. Проблема эксплуатационной стойкости поршневой пары машины лпд и опыт ее решения
- •1.3.1 Эксплуатационная стойкость поршневой пары
- •1.3.2 Основные методы повышения эксплуатационной стойкости поршневой пары
- •1.4 Ключевые характеристики работы
- •2 Исследовательская часть
- •2.1 Условия эксплуатации поршневой пары: тепловой, механический и триботехнический аспекты
- •2.1.1 Тепловой аспект
- •2.1.2 Механический аспект
- •2.1.3 Триботехнический аспект
- •2.2 Разработка вариантов конструкции биметаллического пресс – поршня
- •2.2.1 Базовый вариант конструкции пресс – поршня
- •2.2.2 Вариант конструкции биметаллического пресс – поршня №1
- •2.2.3 Вариант конструкции биметаллического пресс – поршня №2
- •2.3 Сравнительная оценка поршневой пары, выполненной по новым и базовому вариантам
- •2.3.1 Расчеты для базовой конструкции пресс-поршня и конструкции биметаллического пресс-поршня №1 и №2
- •2.3.1.1 Расчеты для базовой конструкции пресс-поршня
- •2.3.1.2 Расчеты для конструкции биметаллического пресс-поршня №1
- •2.3.1.3 Расчеты для конструкции биметаллического пресс-поршня №2
- •2.3.2 Расчет варианта замены латуни на бронзу и конструкции биметаллического пресс-поршня №1 и №2
- •2.3.2.1 Расчет варианта замены латуни на бронзу и конструкции биметаллического пресс-поршня №1
- •2.3.2.2 Расчет варианта замены латуни на бронзу и конструкции биметаллического пресс-поршня №2
- •2.3.3 Сравнительная оценка
- •2.4 Выбор технологии производства литой заготовки биметаллического пресс-поршня
- •2.5 Результаты промышленного опробования на базовом предприятии
- •2.6.4 Задача технического решения
- •2.6.5 Техническая сущность технического решения
- •2.6.6 Формула технического решения
- •2.7 Выводы по главе 2
- •3 Технический проект (технологическая часть)
- •3.1 Материал «рубашки» пресс-поршня и его характеристика
- •3.2 Плавильный агрегат
- •3.2.1 Общие сведения
- •3.2.2 Футеровка печи
- •3.3 Расчет шихты, требования к компонентам шихты, их подготовка
- •3.4 Технология плавки
- •3.5 Конструирование отливки
- •3.5.1 Оценка технологичности детали и меры ее повышения для получения литой заготовки
- •3.5.2 Выбор способа литья, определение количества отливок в металлической форме
- •3.5.3 Выбор положения отливки в кокиле и поверхности разъема кокиля и модели.
- •3.6 Определение припусков на механическую обработку, литейных баз, баз механической обработки
- •3.7 Определение конфигурации и количества стержней, их крепление, фиксация, вентиляция и армирование.
- •3.8 Литниково-питающей система
- •3.8.1 Расчет времени заливки кокиля
- •3.8.2 Определение тепловых узлов, конструирование и расчет прибылей.
- •3.8.3 Выбор литниковой системы, назначение и конструкции ее элементов, определение мест подвода расплава к полости кокиля
- •Параметры литниковой системы
- •3.8.3.2 Расчет выхода годного литья для спроектированной технологии
- •3.9 Изготовления кокиля
- •Латунная оболочка(латунная рубашка),
- •Стержень (базовый пресс-поршень)
- •3.10 Стержень
- •3.13 Компьютерного моделирование заполнения литейной формы с помощью программного пакета lvmFlow
- •3.14 Выводы по главе 3
- •4 Безопасность и экологичность
- •4.1 Оценка опасных и вредных производственных факторов
- •4.2 Техника безопасности
- •4.2.1 Безопасность технологического процесса
- •4.2.2 Безопасность эксплуатации грузоподъемного оборудования
- •4.2.4 Пожарная безопасность
- •Производственная санитария
- •4.3.1 Микроклимат в производственных помещениях
- •4.3.2 Содержание вредных веществ в воздухе рабочей зоны и вентиляция помещений
- •4.4 Вредные вещества в воздухе рабочей зоны
- •4.5 Освещение
- •4.5.1 Рекомендуемые источники света для производственных помещений
- •4.6 Вентиляция
- •4.7 Шум и вибрация
- •2. Вентиляция
- •4.8 Безопасность оборудования
- •4.9 Безопасность производственных процессов
- •4.10 Защита окружающей среды
- •4.10.1 Источники загрязнения окружающей среды
- •4.10.2 Мероприятия по защите атмосферного воздуха
- •4.10.3 Мероприятия по защите водного бассейна
- •4.10.4 Утилизация твердых отходов
- •5 Экономическая часть
- •5.1 Выбор метода сравнительной оценки вариантов
- •5.2 Оценка технологической себестоимости по базовому и предлагаемому вариантам
- •5.2.1 Затраты на вспомогательные материалы
- •5.2.2 Затраты на технологическую электроэнергию
- •5.7 Вывод по главе 5
5.2.1 Затраты на вспомогательные материалы
В качестве вспомогательных материалов выступает латунный сплав ЛМцСКА. Согласно базовому варианту, на годовую программу выпуска потребуется 350 штук базовых (стальных) пресс-поршней на изготовление 350000 отливок. Цена базового (стального) пресс-поршня 2000 руб. (поставщик ОАО «ГАЗ» г. Нижний Новгород).
Затраты на 350 × 2000=700000 руб.
Таким образом, затраты на вспомогательные материалы по базовому варианту составляют Мв1 = 700000 руб.
По предлагаемому варианту, требуется 5,4 кг латунного сплава ЛМцСКА на один биметаллический пресс-поршень (отливку), для производства требуется 50 штук биметаллических пресс-поршней (отливок) на 350000 отливок. Тогда на годовую программу выпуска потребуется 50 5,4 = 270 кг латунного сплава ЛМцСКА. Цена латунный сплав ЛМцСКА 574 руб/кг (поставщик ООО «КРОСМЕТ-НН» г. Нижний Новгород).
Затраты на 270 × 574 = 154980 руб.
Таким образом, затраты на вспомогательные материалы по предлагаемому варианту составляют Мв2 = 154980 руб.
5.2.2 Затраты на технологическую электроэнергию
На базовом предприятии ОАО «Арзамасский приборостроительный завод завод им. П.И. Пландина» для расплавления латунного сплава ЛМцСКА используют индукционную тигельная печь ИТП-10 с установленной мощностью Руст1= 50 кВт, действительный годовой фонд времени работы оборудования Фд = 120 ч, цена электроэнергии Цэ = 5,44 руб/кВт×ч.
Электроэнергия технологическаяWтехi, кВт × ч на выполнение годовой программы литья находится по формуле:
, (5.5)
где Pустi – мощность установки, кВт;
Фдi – годовой фонд времени работы оборудования, ч.
Затраты на электроэнергию технологическую Этехi, руб находятся по формуле:
, (5.6)
где Цэi – цена электроэнергии, руб.
Тогда по базовому варианту технологическая электроэнергияWтех1 на выполнение годовой программы выпуска литья составит:
Wтех1 = 0 кВт × ч,
а затраты на технологическую электроэнергию Этех1соответственно
Этех1 = 0 руб.
По предлагаемого варианту технологическая электроэнергияWтех2 на выполнение годовой программы выпуска литья составит:
Wтех2 = 50 × 80 = 4000 кВт × ч,
а затраты на технологическую электроэнергию Этех2соответственно
Этех2 = 50 × 80 × 5,44 = 21760 руб.
Для очистки базового (стального) пресс-поршня от латунного сплава ЛМцСКА применяют токарный станок с установленной мощностью Руст2 = 7,5 кВт, действительный годовой фонд времени работы оборудования Фд =24 ч, цена электроэнергии Цэ = 5,44 руб/кВт×ч.
Wтех2 = 7,5 × 24 = 180 кВт × ч,
а затраты на технологическую электроэнергию Этех2соответственно
Этех2 = 7,5 × 24 × 5,44 = 979,2 руб.
Общие затраты технологической электроэнергии Wтехi и Этехi:
WтехОбщее2 = 4000 + 180 = 4180 кВт × ч,
ЭтехОбщая2 = 21760 + 979,2 = 22739,2 руб.
5.2.3 Амортизационные отчисления
Амортизация составляет примерно 10% от стоимости оборудования.
По данным ОАО «Арзамасский приборостроительный завод им. П.И. Пландина», после переоценки основных фондов по базовому варианту А1 = 0, переоценки основных фондов по предлагаемому варианту чугунного кокиля 5000 руб. Тогда А2 = 5000 × 0,1 = 500 руб.
5.2.4 Технологическая себестоимость
Технологическая себестоимость С1, руб, составляет
(4.8)
где Мвi – затраты на вспомогательные материалы;
Этехi – затраты на технологическую электроэнергию;
Аi – амортизационные отчисления.
Тогда по базовому варианту С1 = 700000 + 0 + 0 =700000 руб.
Тогда по предлагаемому варианту С2 = 154980 + 22739,2 + 500 = 178219,2 руб.
5.3 Экономическая эффективность от внедрения инновации
Экономическая эффективность Э, руб, представляет собой разность между технологическими себестоимостями, полученными по базовому и предлагаемому варианту Э = С1 – С2 = 700000 – 178219,2 = 521780,8 руб.
5.4 Приведенные затраты
Приведенные затраты по базовому варианту З1 составляют
З1 = С1 = 700000 руб.
Приведенные затраты по предлагаемому варианту З2 составляют
З2 = С2 = 178219,2 руб.
Таким образом, приведенные затраты по предлагаемому варианту ниже, чем приведенные затраты по базовому варианту, что свидетельствует об экономической целесообразности применения предлагаемого варианта.
5.5 Годовой экономический эффект
Годовой экономический эффект Эгсоставит
. (5.9)
Получаем Эг = 700000 – 178219,2 = 521780,8 руб.
5.6 Результаты сравнительной технико-экономической оценки вариантов
Рассчитанные технико-экономические показатели сведены в итоговую таблицу 5.1.
Таблица 5.1 – Сравнительные технико-экономические показатели
Технико-экономический показатель |
Величина по вариантам |
||
1 (базовый вариант) |
2 (предлагаемый вариант) |
||
Затраты на вспомогательные материалы Мв, руб. |
700000 |
154980 |
|
Технологическая электроэнергия на выполнение годовой программы выпуска литья Wтехi, кВт×ч |
0 |
4180 |
|
Время на выполнение годовой программы выпуска литья Ттехi, ч |
0 |
120 |
|
Затраты на технологическую электроэнергию Этех, руб. |
|
22739,2 |
|
Амортизационные отчисления Аi, руб. |
0 |
500 |
|
Технологическая себестоимость Сi, руб. |
700000 |
521780,8 |
|
Продолжение таблицы 5.1 |
|
|
|
Технико-экономический показатель |
Величина по вариантам |
||
1 (базовый вариант) |
2 (предлагаемый вариант) |
||
Экономическая эффективность от внедрения инновации Э, руб. |
521780,8 |
||
Приведенные затраты Зi, руб. |
700000 |
178219,2 |
|
|