Сборник практических работ по технологии машиностроения

Структурные элементы технологической себестоимости для ка­ ждого варианта определяются по формулам:

Все расчеты в работе следует выполнять с помощью микрокаль­ куляторов “Электроника СЗ-07” и др.

Порядок выполнения работы

1.Определить заработную плату по сравниваемым вариантам операций.

2.Определить часовые затраты по эксплуатации рабочих мест.

3.Определить удельные капитальные вложения в станки.

4.Определить удельные капитальные вложения в здание.

5.Определить часовые приведенные затраты по вариантам операций.

6.Определить технологическую себестоимость вариантов операций.

7.Определить годовой экономический эффект от применения более экономичного варианта операции.

8.Определить величину структурных элементов технологиче­ ской себестоимости сравниваемых операций.

9.Построить диаграммы себестоимости и структурных элементов.

10.Провести анализ полученных результатов.

11.Составить отчет.

Содержание отчета

1.Название работы.

2.Содержание задачи.

50

3.Эскиз обработки с указанием размеров детали, точности обра­ ботки и шероховатости поверхности.

4.Сводная таблица результатов расчета технологической себе­ стоимости, ее структурных элементов и экономического эффекта.

5.Диаграммы себестоимости и ее структурных элементов.

6.Анализ результатов сравнения экономичности вариантов об­ работки.

7.Выводы.

Общие требования и правила оформления отчета по лаборатор­ ной работе по СТП 01-01.02.

Контрольные вопросы

1.Из каких структурных элементов состоят приведенные часо­ вые затраты?

2.Как определяется зарплата с начислениями?

3.Как определяются часовые затраты по эксплуатации рабочего места?

4.Как определяются удельные капитальные вложения в станки?

5.Как определяются удельные кагаггальНые вложения в здание?

6.Как определяется технологическая себестоимость операции?

7.Как определяется годовой экономический эффект?

8.Как определяется производственная площадь, занимаемая станком?

9.Как определяется балансовая стоимость станка?

Р а б о т а 1.6

РАЗРАБОТКА МЕРОПРИЯТИЙ ПО ЭКОНОМИИ ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ В МАШИНОСТРОЕНИИ

Цель работы-. 1) изучить методы снижения расхода электро­ энергии при обработке деталей на станках; 2) изучить методику вы­ полнения соответствующих расчетов.

Работа рассчитана на 4 академических часа.

51

1.6.1.Мероприятия по снижению механических потерь

впроизводственном оборудовании, приводящих к экономии

электроэнергии

Экономический эффект от оптимальных технологических ре­ жимов, повышения загрузки оборудования, повышения его произ­ водительности может измеряться десятками процентов экономии электроэнергии.

Днедрение скоростных методов обработки (скоростного фрезе­ рования, сверления, шлифования) снижает расходы электроэнергии на 25-30%.

Замена строгания фрезерованием снижает расход электроэнер­ гии на 40%.

Уменьшение припусков на заготовках (точное литье, литье по вы­ плавляемым моделям и Т.Д.) снижает расход электроэнергии на 50%.

Высадка и электровысадка деталей вместо их обработки ца ме­ таллорежущих станках дают до 50% экономии электроэнергии при одновременном сокращении отходов металла до 40% и повышении производительности труда.

Замена подщипников скольжения на подшипники качения со­ кращает расход электроэнергии до 12%.

Своевременная смазка оборудования и замена СОЖ дают эконо­ мию электроэнергии до 10%.

Своевременная замена инструментов дает экономию электро­ энергии до 30% [64],

1.6.2. Эффективность замены незагруженных электродвигателей электродвигателями меньшей мощности

Если средняя нагруз}:а электродвигателя составляет менее 45% номинальной мощности, то замена его менее мощным электродви­ гателем всегда целесообразна и проверка расчетами не требуется.

При нагрузке электродвигателя более 70% номинальной мощно­ сти можно считать, что замена его нецелесообразна.

При нагрузке электродвигателя в пределах 45-70% номинальной мощности целесообразность его замены должна быть подтверждена уменьщением суммарных потерь активной мощности в электриче­ ской системе и электродвигателе [34].

52

Эти суммарные потери активной мощности могут быть опреде­ лены по формуле

ДРсумм = [^x(1 " Кн2) + Кн2^н] ^ Кэ + АРх + Кн2 X ДРа н»

где - реактивная мощность, потребляемая электро­ двигателем из сети при холостом ходе, квар;

1х - ток холостого хода электродвигателя. А; 11н - номинальное напряжение электродвигателя. В;

Кн = Р / Рн - коэффициент нагрузки электродвигателя; Р - средняя нагрузка электродвигателя, кВт; Рн - номинальная мощность электродвигателя, кВт.

минальной нагрузке, квар; Т)д - КПД электродвигателя при полной нагрузке;

1§фн - производная от номинального коэффициента мощности электродвигателя;

Кэ - коэффициент повышения потерь.

холостом ходе электродвигателя, кВт.

АР

АР

двигателя и определяемый из выражения у = - (1 -П „)-А Р,

АРх, % - потери х.х. в процентах активной мощности, потреб­ ляемой двигателем при 1 ^0% нагрузке.

53

Пример. Электродвигатель А92-2 пресса мощностью Рн = 125 кВт работает с нагрузкой 70 кВт. Необходимо проверить эффективность его замены электродвигателем Р„ = 75 кВт. Коэффи­ циент повышения потерь принимаем К, = 0,1 кВт/квар.

Параметры электродвигателя А92-2; Рн = 125 кВт; Пн = 380 В; —0,92; С05ф= 0,92; К = 71А; ЛРх = 4,4 кВт.

Определяем ^x = л/З П„ К = л/З х380х71х10-3 = 46,6 квар.

= — х 0,426 = 58 квар.

"0,92

К „ = ^ = ^ = 0,7.

"Р. 125

ДР'^У„ = 46,6 [(1-0,72)+0,72х58] хО,1+4,4+0,72x4,9 = 11,99 кВт.

Параметры электродвигателя А82-2: Рн = 75 кВт; Пн = 380 В; Т]„ = 0,91; со8ф = 0,92; П = 71А; АРх = 3,2 кВт.

Определяем:

= >/Зх 380 x 42,6 = 27,9 квар;

75

= -------X 0,426 = 35 квар; ” 0,91

К „ = ^ = 0,93; " 75

54

3,2 У = (1 0 0 -9 1 )-3 ,2 = 0,57;

АР"сум = [27,9(1 - 0,932) + 0,932 х 35] х 0,1 + 3,2 +

+0,932 X 4,36 = 10,4 кВт.

Врезультате замены незагруженного электродвигателя получим снижение потерь активной мощности в двигателе и электрических сетях:

ДР = ДР' - ДР" = 11,99 - 10,4 = 1,59 кВт.

Мероприятия по замене электродвигателя оправданы при недос­ таточном использовании оборудования и в перспективе могут слу­ жить препятствием для полного использования оборудования при усовершенствовании технологии.

Порядок выполнения работы

В соответствии с заданием определить:

а) реактивную мощность, потребляемую электродвигателем из сети при холостом ходе, ^x;

б) реактивную мощность электродвигателя при номинальной на­ грузке;

в) коэффициент нагрузки электродвигателя К„; г) коэффициент у;

д) прирост потерь активной мощности в электродвигателе при нагрузке 100% - ДРан.;

е) суммарные потери активной мощности ДРсум. (расчеты произво­ дятся для случая установленного электродвигателя и замененного);

ж) снижение потерь активной мощности в двигателе ДР = ДР' - ДР". Варианты заданий приведены в табл. 1.6.1.

55

Контрольные вопросы

1.Целесообразна ли замеш электродащ^ателя при его нагрузке 70% и более?

2.Как рассчитывается коэффициент нагрузки электродвигателя?

3.Что такое реактивна^ мощность?

4.Как определяется коэффициент у?

5.В каких единицах измеряется реактивная мощность?

6.Как определить реактивную, мощность электродвиг§?:епяшри номинальной нагрузке?

7.Как определить потери активной мощности при холостом ходе электродвигателя?

8.Как определить прирост потерь активной мо1цности в элек­ тродвигателе при нагрузке 100%?

1.6.3.Экономия электроэнергии путем установки автоматических ограничителей холостого хода рабочих машин

Применение ограничителей холостого хода (х.х.) на станках, имеющих межоперационное вре1я (время холостого хода) 10 с и более, приводит к экономйи электроэнергий^-

Когда межоперационное времж менее 10 с, вопрос об эффектив­ ности ограничителей х.х. необходимо рещать путем расчета.

Для расчета эффективности необходимо иметь следующйе«данные;

мощность х.х. Рд, которая определяется как сумма механиче­

сти в стали электродвигателя АРх; номинальную мощность электродвигателя Рд„, кВт;

продолжительность межоперационного времени Тдсп, с; число циклов работы 2,- ч.

По этим данным определяются коэффициенты а и Ьг

р п

а =

4Т„.

57

Зная эти коэффициенты, по диаграмме на рис. 1.6 определяем показатель эффективности е.

С помощью 8 определяется часовая экономия электроэнергии системы электропривода, кВт ч:

3600

Пример. Револьверный станок с электродвигателем мощностью

Рд.н = 5,8 кВт имеет Рц” = 1,25 кВт. Время холостого хода Твсп = 16 с.

Число циклов 2 = 38 цикл/ч.

Из диаграммы (рис. 1.6.1) находим е = 0,175. Ожидаемая часовая экономия электроэнергии

Пример. Фрезерный станок с Рдн = 7 кВт имеет Рд= 1,25 кВт.

Время холостого хода Твсп = 4,5 с. 2 = 36 цикл/ч.

По этим данным определяем е = -0,012. Это означает, что приме­ нение ограничителей х.х. в данном случае приводит к перерасходу электроэнергии.

3 5 x 7 x 4 5

АЭ = -0,012 X----------- — = -0,004 кВт ч за каждый час работы

3600

станка.

Варианты заданий приведены в табл. 1.6.2.

58

Рис.1.6.1. Диаграмма определения эффективности ограничителей холостого хода

59