Разработка первичного преобразователя_Для системы контроля вибрации технологического оборудования / Зписка / 8 в 1

1  внешний осмотр устройства, очистка его от пыли, грязи, удаление следов влаги;

2  проверка исправности разъемов и кнопки включения питания;

3  проверка комплектности устройства, своевременный ремонт кабелей;

4  проверка сохранности и состояния батарей (замена источников питания осущестляется один раз в квартал или по необходимости);

5  проверка работоспособности и точности показаний измерительного прибора;

Вслучаи неисправности или поломки системы обратитесь к изготовителю устройства или в его филиалы (также можно обратится к диллерам изготовителя устройства)

.2.6 Т р а н с п о р т и р о в к а у с т р о й с т в а. Устройства измерения вибрации в упаковке транспортируется любым видом закрытого транспорта, в том числе и воздушным транспортом в отапливаемых герметизированных отсеках, в соответствии с правилами перевозки грузов, действующих на каждом виде транспорта.

.2.7 П р а в и л а х р а н е н и я. Устройство должно находиться в помещении при температуре воздуха от 5 до 40С и относительной влажности 80%. В воздухе не должно быть примесей агрессивных паров и газов. Устройство должно быть доступно только лицам работающим с ним.

.2.8 Р е к о м е н д а ц и и п е р е д о б р а щ е н и е м к с п е ц и а л и с т а м п о р е м о н т у. При появлении проблем связанных с неудовлетворительной работой источника питания перед обращением к специалистам ремонтного предприятия, предлагается внимательно прочитать рекомендации приведенные в таблице .

Таблица  Возможные неисправности и методы их устранения

Признак неисправности		Причина	Принимаемые меры
Прибор не работает, стрелка измерительного прибора не отклоняется		Не включена кнопка питания	Включить кнопку
		Шнур питания не подключен	Вставьте шнур питания в розетку сети
		Автономный источник питания разрядился	Заменить батареи или подключиться к внешнему источнику питания
		Сгорел предохранитель	Заменить предохранитель
Стрелка измерительного прибора слабо отклоняется	не подключено гнездо для измеряемого сигнала		Вставить штекер в гнездо
	не подключено пьезоэлектрический датчик		Подсоединить датчик к устройству

.2.9 С в е д е н и я о б у п а к о в к е. Упаковка устройства измерения вибрации обеспечивает сохранность преобразователей при хранении и транспортировании.

Упаковывание производится в закрытых вентилируемых помещениях при температуре окружающего воздуха от 15 до 40 ^оС и относительной влажности до 80 % при отсутствии в окружающей среде агрессивных примесей.

.3 Рыночное описание устройства измерения вибрации.

Одной из актуальных проблем современной техники является измерение параметров вибраций, ударов и шумов. Нахождение способов обнаружения зарождающихся дефектов не прерывая работу оборудования является важной задачей, обеспечивающей повышение конкурентоспособности продукции на рынке и экономической эффективности производства.

Внедрение устройства измерения вибрации в производстве значительно повысит эффективность использования технологического оборудования и позволит исключить такие мероприятия как плановый ремонт.

.3.1 О с н о в н ы е т е х н и ч е с к и е х а р а к т е р и с т и к и. Область применения устройства измерения вибрации  применяется для электромашин и механизмов для раннего обнаружения их неисправности. Применение этих приборов на производстве позволяет уменьшить время на определение неисправностей, а также избегать простоя технологического оборудования из-за проведения плановых осмотров и ремонтов, проводя ремонтные работы по фактическому состоянию оборудования. Внедрение данного устройства позволяет избежать аварийных режимов работы технологического оборудования из-за быстро развивающихся дефектов, так как производится постоянный мониторинг его работоспособности

Основные технические характеристики устройства:

Напряжение питания, В 9;

Потребляемый ток, А 0,05;

Частотный диапазон, Гц 50  1000;

Диапазон рабочих температур, ⁰С -30  +50;

Рабочая влажность, % 35-80;

Атмосферное давление, кПа 86-106;

габаритные размеры, мм 70х80х60;

масса, кг, не более 0,5;

Изделие предназначено для использования по IV категории эксплуатации Наработка на отказ 5-10 тысяч часов, интенсивность отказов 10^-4-10^-9 ч^-1

.3.2 К о м п л е к т п о с т а в к и.

Устройства измерения вибрации, шт 1;

Руководство по эксплуатации ( с гарантийным и

отрывным талонами и электрической схемой), шт 1;

Пьезоэлектрический датчик ДН4, шт 1;

Паспорт пьезоэлектрического датчика, шт. 1; Кабель оплеточный со штекером, шт. 1;

Разъем для пьезоэлектрического датчика, шт. 1;

Предохранитель, шт. 1; Индивидуальная упаковочная тара, шт 1;

.3.3 У к а з а н и я п о т е х н и к е б е з о п а сн о с т и. При эксплуатации и ремонте устройства измерения вибрации опасности для жизни и здоровья пользователя, данное устройство не несет. Данное свойство обусловлено тем, что виброметр использует автономный источник питания состоящий из двух батарей “Крона”. Опасность поражения электрическим током может возникнуть в том случае если пользователь захочет подключить внешний источник питания через соответствующий разъем 9. В этом случаи опасность поражения электрическим током, исходит от внешнего источника питания и пользователю необходимо соблюдать меры предосторожности.

.3.4 П о р я д о к р а б о т ы.

1 - кнопка включения питания;

2 – съемная крышка места установки питания;

3 - гнездо для измеряемого сигнала;

4 - штекер;

5 - кабель оплеточный;

6 - пьезоэлектрический датчик;

7 - разъем для пьезоэлектрического датчика;

8 – измерительный прибор;

9 – разъем для подключения внешнего источника питания

10 - предохранитель.

Рисунок  Устройство измерения вибрации

Установите датчик вибрации 6 на исследуемый объект или устройство. Методы и правила установки, а также технические характеристики пьезоэлектрический датчик ДН4, указаны в его паспорте прилагаемом в комплект поставки. Соедините разъем 7 с пьезоэлектрическим датчиком.

Воткните штекер 4 в гнездо для измеряемого сигнала 3. Переместите тумблер питания 1 на лицевой панели в положение «Вкл.» и измерительный приборе 8 будет показывать информацию о вибрации на исследуемом объекте.

.3.5 Т е х н и ч е с к о е о б с л у ж и в а н и е. Работы по техническому обслуживание производятся с целью обеспечения нормальной работы и сохранения параметров устройства в течение всего срока эксплуатации.

Периодичность работ по техническому обслуживании устанав­ливается предприятиями, эксплуатирующими виброизмеритель, с учетом интенсивности его эксплуатации, но не реже одного раза в год.

В состав профилактических работ по техническому обслужи­ванию входят:

1  внешний осмотр устройства, очистка его от пыли, грязи, удаление следов влаги;

2  проверка исправности разъемов и кнопки включения питания;

3  проверка комплектности устройства, своевременный ремонт кабелей;

4  проверка сохранности и состояния батарей (замена источников питания осущестляется один раз в квартал или по необходимости);

5  проверка работоспособности и точности показаний измерительного прибора;

Вслучаи неисправности или поломки системы обратитесь к изготовителю устройства или в его филиалы (также можно обратится к диллерам изготовителя устройства)

.3.6 П р а в и л а х р а н е н и я. Устройство должно находиться в помещении при температуре воздуха от 5 до 40С и относительной влажности 80%. В воздухе не должно быть примесей агрессивных паров и газов. Устройство должно быть доступно только лицам работающим с ним.

ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ

.1 Обоснование актуальности разработки.

Переход экономики страны на рыночные отношения предполагает создание экономических предпосылок для повышения темпов и эффективности развития экономики на базе ускорения научнотехнического прогресса, техническое перевооружение и реконструкция производства, интенсивное использование созданного производственного потенциала, совершенствование системы управления, хозяйственного механизма и достижение на этой основе дальнейшего подъема благосостояния народа.

Исходя из этого, необходимо на основе проведения единой технической политики во всех отраслях народного хозяйства ускорить техническое перевооружение производства, широко внедрять прогрессивную технику и технологию, обеспечивающие повышение производительности труда и качество продукции.

Современный этап развития промышленного производства характеризуется переходом к использованию передовой технологии, стремлением добиться предельно высоких эксплуатационных характеристик как действующего, так и проектируемого оборудования, необходимостью свести к минимуму любые производственные потери.

Одним из важнейших факторов, существенным образом, влияющим на качество работы технической системы, а следовательно и на качество выпускаемой продукции, является элементная база устройства. Потому что даже при очень хорошо организованном управлении, но при наличии примитивной элементной базы невозможно будет получить продукцию, отвечающую всем заданным в управлении требованиям.

Основным результатом поставленных задач должно стать повышение качества всех видов продукции и обеспечение ее конкурентоспособности на внешнем рынке.

Одной из актуальных проблем современной техники является измерение параметров вибраций, ударов и шумов. Сегодня нельзя назвать практически ни одного объекта контроля или производственного процесса, который не испытывал бы воздействие вибрационных, ударных или акустических нагрузок. Исследования колебательных процессов представляют большой интерес для всех отраслей народного хозяйства. Уже длительное время разрабатываются способы борьбы с вредным воздействием вибраций, ударов и шумов в технике и природе. Интенсивно изучаются землетрясения, представляющие собой эпизодические колебания.

Из-за вибраций значительно снижается срок службы оборудования, ухудша­ется качество его работы. Разрушающее действие вибрации может быть очень сильным, сюда относятся, повышенное изнашивания осей, валов, подшипников, возникновение усталости металлов и из-за этого поломки деталей машин, образование трещин в фундаментах, стенах, резер­вуарах, обрывы тросов и проводов, поломки щёток электромоторов и тому подобное. Кроме того, вибрация нарушает нормальную ра­боту механизмов и приборов, например, неправильно срабатывают автоматы и реле, стрелки указывающих приборов приходят в колебание или смещаются, затрудняя отсчёт и искажая показания и тому подобное.

Физиологическое действие вибрации на человеческий организм проявляется главным образом в общей усталости, в частности из-за шума, сопровождающего сильную вибрацию, и утомлении зрения из-за наблюдения за дрожащими стрелками приборов. При длительном воздействии сильной вибрации на организм возможны профессиональ­ные заболевания.

С другой стороны, хорошо известно и полезное использование вибра­ций в народном хозяйстве. Широко распространены вибромолоты, виброуплотнители и другие аналогичные механизмы в строительстве. Вибраци­онные процессы могут служить также источником информации для диагностики машин и механизмов как средство раннего обнаружения их неисправности. Общеизвестны акустические приборы, определяющие де­фекты, размеры и физико-механические свойства материалов и изделий без их разрушения. В медицине вибрация и акустические колебания используют для диагностики различных новообразований и болезней.

Целью дипломного проекта является рассмотрение первичных вибропреобразователей (таких как пьезоэлектрические датчики, в системе диагностирования механических колебаний), а также, разработка, конструирование и сборка физической модели, упрощенной системы диагностирования электрических машин и механизмов для раннего обнаружения их неисправности. Вследствие этого в рамках дипломного проекта, раздела “ технико-экономическое обоснование ”, необходимо рассмотреть экономическую эффективность устройства диагностирования.

Технические характеристики устройства приведены в таблице

Таблица - Основные технические характеристики устройства

- Напряжение питания, В	9
- Потребляемый ток, А	0.01
- Частотный диапазон, Гц	501000
- Диапазон рабочих температур, 0С	-30 +50
- габаритные размеры, мм	70х80х60
- масса, кг, не более	0,5

Российскими и зарубежными изготовителями налажено производство очень хороших систем диагностирования с использованием новейших технологий (ВШВ-003, 00042, М1300, 2512, ВД-01). Достоинствами таких приборов является высокая точность измерения и обработки колебательных процессов, широкий диапазон измеряемых частот, малые габаритные размеры и масса, и другие технические характеристики. Основным недостатком таких устройств является их высокая цена, которая является недоступной широкому кругу потребителей (в частности мелким коммерческим и государственных фирмам работающих в отрасли ремонта и наладки оборудования).

Первоначально необходимость создания упрощенной системы диагностирования была обусловлена, необходимостью автоматизировать научно исследовательские работы проводящиеся в лабораториях института, и кроме того, продавать прибор за пределы института. Внедрение данного устройства на фирмах значительно повысит эффективность использования технологического оборудования и позволит исключить такие мероприятия как плановый ремонт.

Достоинствами данного прибора являются такие характеристики как:

 низкая себестоимость (доступен широкому кругу потребителей);

 простота применения не требующая специальных технических навыков;

 широкий круг применения (ремонт и наладка электродвигателей, автомобилей, трансформаторов, насосов, редукторов и других средств техники);

 малые массогабаритные параметры.

Недостатками данного прибора является:

 относительно низкий частотный спектр;

 точность показания значений, измеряемой величены, является средне выраженным.

.2 Организация производства прибора

Выполнение организация производства прибора прежде всего заключается в составлении перечня всех основных этапов и видов работ, которые должны быть выполнены. При этом уделим особое внимание порядку выполнения отдельных видов работ. В основе такого упорядочения лежит анализ смыслового содержания каждого вида работ и установление взаимосвязи между всеми видами работ. Описание выполнения организация производства прибора будем строить в виде ленточного графика (таблица ).

Таблица - Ленточный график проведения организации производства прибора

№ п.п.	Виды работ	Должности исполнителей	Трудоемкость чел. день	Численность чел.	Длительность час.	Продолжительность работы, пятидневка
						1	2	3		4
1 2 3 4	Техническое задание Эскизный проект Технический проект Разработка технической документации	Старший научный сотрудник Конструктор Инженер – конструктор Инженер – конструктор и технолог	5 3 10 10	1 1 1 1	5 3 5 5

Основное производство будем строить на базе лаборатории института, путем аренды помещения и оборудования. Сборка приборов будет производиться из покупных комплектующих деталей. Для производства требуемого количества микропроцессорных систем преобразования вибрации для технологического оборудования необходим следующий штат сотрудников: директор, старший мастер, рабочие (трое).

.3 Подсчет цены прибора

Расчет капитальных затрат показан в таблице

Таблица 3 - Расчет затрат на покупные составляющие.

Наименование детали	Кол-во, шт.	Цена за единицу, руб.	Общая стоимость, руб.
Корпус	1	20	20
Микро вольтметр	1	30	30
Пьезодатчик ДН-4	1	30	30
ИМС КР140УД8	2	3	6
Диоды КД521	2	1	2
Конденсатор К10-17а	2	2	4
Резистор МЛТ 0.5	4	0,5	2
Резистор СП5-2ВБ	1	2	2
Прочие		14	14

Итого (М): 110 руб.

Транспортные расходы, Р_тр:

Р_тр = М*К_тр/100=110*6/100 = 6,6 руб.

где К_тр – нормативный коэффициент: К_тр = 6%.

Расходы на запасные части, Р_з:

Р_з=М*К_з/100 = 110*1/100 = 1,1 руб.

где К_з – нормативный коэффициент: К_з=1%.

Ежегодные выплаты арендной платы составляют: Р_ар = 12000 руб., на один прибор приходится: Р_ар1 = 12 руб.

Общие капитальные затраты, К:

К = М+Р_тр+Р_з + Р_ар1 = 110 + 6,6 + 1,1 + 12 = 129,7 руб.

Текущие расходы.

Расходы на электрическую энергию, Р_э :

Р_э = N·B·t_э = 12 · 240 · 0.48 = 1382,4 руб.

где N – энергия потребляемая в сутки, кВтч.

В – время работы объекта в течении года, дни.

t_э – тариф за электроэнергию.

На один прибор приходится:

Р_э1 = Р_э/N = 1382,4 / 1000 = 1,382 руб.

где N – количество приборов.

Рассчитаем амортизационные отчисления:

А_к = К*Н_а/100 = 129,7*15/100 = 19,455 руб.

Затраты на текущий и внеплановый ремонт:

Р_нп = К * К_нп/100 = 129,7*2/100 = 2,594 руб.

где К_нп – коэффициент равный 2%.

Общие текущие затраты на производство одного прибора:

Р_об = Р_э1 +А_к +Р_нп = 23,431 руб.

Расчет фонда заработной платы.

На статью “ Основная заработная плата “ относятся основная заработная плата научных сотрудников, технологов, инженеров конструкторов и так далее, непосредственно занятых выполнением организации производства прибора, а также заработная плата работников штатного состава (смотри таблицу ).

Таблица - Расчет единовременных выплат.

Наименование профессий	Трудоемкость, чел. день.	Дневная ставка, руб.	Сумма основной заработной платы, руб.
Старший научный сотрудник Конструктор Инженер-конструктор Технолог	4 3 10 3	80 70 70 70	320 210 700 210

Рассчитаем единовременные выплаты исполнителям организации производства прибора (конструкторам, технологам, старшему научному сотруднику).

Итого единовременные выплаты составят: 1440 руб. Распределим затраты на выполнение организация производства прибора на весь срок выпуска микропроцессорных систем. Тогда на одно устройство придется: 1,44 руб.

Расчет основной заработной платы.

Для реализации производственного процесса необходимо три рабочих – сборщиков, управление цехом осуществляется мастером. Директор предприятия является также бухгалтером.

Расчет основной заработной платы приводится в таблице .

Таблица – Расчет основной заработной платы.

Наименование профессий	ЧЧсп	Дневная тарифная ставка, руб.	Система оплаты	Баланс рабочего времени		Фонд ОЗП, руб.
				Одного	Всех
Директор Бухгалтер Мастер Рабочие	1 1 1 3	100 50 80 60	ПП ПП ПП ПП	240 240 240 240	240 240 240 720	24000 12000 19200 43200

Итого годовая основная заработная плата равна S_ос=98400 руб.

Дополнительная заработная плата составляет:

S_д = S_ос 0.1 = 984000.1 = 9840 руб.

Рассчитаем отчисления на социальное страхование:

S_CC = (S_ос + S_д)0,385 = (98400 + 9840)0,385 = 41672,4 руб.

Заработная плата основная и дополнительная с начислениями на социальное страхование составит:

S_зпл = S_ос + S_д + S_cc =98400 + 9840 + 41672,4 = 149912,4 руб.

Посчитаем сколько приходится на один готовый прибор, если годовая программа выпуска N = 1000 штук: