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

S_зпл / N = 149912,4/1000 = 149,91 руб.

Расчет плановой себестоимости.

Расчет плановой себестоимости приведен в таблице .

Таблица – Расчет плановой себестоимости

Статья затрат	Сумма, руб.
1. Общие капитальные затраты. 2. Общие текущие затраты 3. Заработная плата основная и дополнительная с начислениями на социальное страхование	129,7 23,431 149,91
Плановая себестоимость	303,041

Плановая цена определяется:

Ц=Сп + Нр

где Сп – плановая себестоимость,

Нр –рентабельность 25%.

Ц = 303,041 + 75,76 = 378,8 руб.

Договорная цена:

Цд = Ц + НДС

где НДС – налог на добавочную стоимость (20%).

Цд = 378,8+75,76 = 454,56 руб.

.4 Результаты внедрения данного прибора

Попробуем рассмотреть эффективность применения данного прибора на примере мастерской по ремонту электродвигателей.

Текущие затраты на функционирование системы.

Расчет годовых текущих издержек потребителей проводится методом прямого счета по следующим составляющим:

 оплата обслуживающего персонала с начислениями;

 затраты на потребляемую энергию;

 затраты на текущий ремонт.

Обслуживание системы заключается в плановом осмотре и ремонте (в основном измерительного прибора) устройства, в плановой замене электробатарей (“Крона”) (один раз в квартал или по необходимости) и наблюдением за ходом выдачи окончательного результата о состоянии технологического оборудования и ремонтируемых электродвигателей, в остальном система не требует обслуживания. Поэтому в качестве обслуживающего персонала используется один оператор четвертого разряда. Его заработная плата с начислениями определяется по формуле:

L_o6c=Чобс tобс Sч (l+Hд/100)  (l+Hcc/100),

где Чобс - численность обслуживающего персонала, чел.;

toбc = 1754 - время затрачиваемое на обслуживание системы, ч/год;

S = 7,3 руб/час- средняя почасовая заработная плата оператора четвертого разряда;

Нд = 10 - норматив дополнительной заработной платы, %;

Нсс = 35 - норматив отчислений на социальное страхование, %.

Lо6c=11754 7,3(l+10/100)  (l+35/100) = 18566 руб .

Затраты на потребляемую энергию определяются по формуле:

Так как устройство питается от двух электробатарей (“Крона”), то затраты на потребляемую энергию будут заключатся, в плановой замене электробатарей (один раз в квартал)

Pэл =2  Ц_эб  4

где Ц_эб – цена одной электробатарей (на сегодняшний день 12,5 рублей)

Рэл= 2  12,5  4 = 100 руб.

Затраты на текущий ремонт определяются, с учетом норматива Нтр=10%:

Рр = Цд Нтр/100 = 454,56 10/100 = 45,456 руб.

Величины всех составляющих и самих текущих издержек приведены в таблице .

Таблица - Текущие издержки на функционирование внедряемой системы

Составляющая текущих издержек	Сумма, руб
1. Заработная плата обслуживающего персонала с начислениями на 1 год	18566
2. Затраты на потребляемую энергию на 1 год	100
3. Затраты на текущий ремонт в течении года	45,456
Текущие издержки, Ut	18711,456

Таким образом величина текущих издержек на функционирование системы в течение одного расчетного года равны 18711,456 руб.

Экономическая эффективность от внедрения системы.

Для определения экономического эффекта от внедрения системы произведем оценку следующих показателей

 экономия (стоимостная оценка результата), получаемая за год в результате функционирования системы,

 экономический эффект функционирования внедряемой системы,

 показатель эффективности единовременных затрат и срок окупаемости

Экономия от внедрения определяется двумя показателями:

 высвобождение трудовых ресурсов,

 прирост прибыли за счет роста объема товарной продукции

При обслуживании внедряемой системы в мастерской по ремонту электродвигателей происходит сокращение численности персонала на одного человека за счет уменьшения времени на определение и ремонт неисправностей в ремонтируемом электродвигателе. Поэтому происходит экономия за счет их заработной платы с начислениями:

Lвыс = ЧtS(1+Нд/100)(1+Нсс/100) =

= 117547,3(1+10/100)(1+35/100) = 18566 руб.

Кроме того, при внедрение системы происходит повышение производительности за счет уменьшения времени неработоспособности технологического оборудования во время плановых ремонтов. В результате предприятие получает дополнительную прибыль за счет увеличения ремонтируемых электродвигателей. Произведем ориентировочный расчет дополнительной прибыли:

ΔQ = Qнов - Qстар = 5,38 – 5,33 = 0,05 дв. /день;

где  ΔQ - прирост производительности,

Qнов - производительность при внедрение системы,

Qстар - производительность без системы.

V = ΔQt = 0,05240 = 12 дв,

где V - объем дополнительно от ремонтируемых электродвигателей.

t фонд времени работы системы, дни.

Пдоп = VП = 1250 = 600 руб,

где Пдоп - дополнительная прибыль, получаемая за счет функционирования системы в течение одного года,

П - прибыль за один отремонтируемый электродвигатель.

Таким образом, общая экономия от внедрения системы составляет

Pt = Lвыс + Пдоп = 18566 +600 = 19166 руб.

Расчет экономического эффекта для автоматизированной системы, характеризующейся стабильностью технико-экономических показателей, производится по формуле:

Э = (Рt - Зt)/(Kp + Eн)

где 3t - неизменные по годам расчетного периода затраты на автоматизацию,

Кр - норма реновации основных фондов с учетом фактора времени (при сроке службы технического обеспечения, равном 10 годам, Кр = 0,0627);

Ен = 0,32 - норматив приведения разновременных затрат и результатов.

3t = Ut + (Kp+Eн)К ,

где К- единовременные затраты на покупку.

В нашем случае, когда потребитель закупает систему, в качестве единовременных затрат будет выступать договорная цена системы Цд. С учетом этих формул имеем:

Зt = 18711,456 + (0,0627 + 0,32)454,56 = 18885,416 руб.

Э = (19166 – 18885,416)/(0,0627 + 0,32) = 733,17 руб.

Показатель эффективности единовременных затрат, Е, ед./год:

Е = (Pt - Ut)/K = (19166 – 18711,456)/454,56 = 0,99

Рассчитанный показатель эффективности не должен быть меньше нормативного Ен = 0,32. Условие выполняется.

Определим срок возврата единовременных затрат, Твз, лет:

Твз = 1/Е = 1/0,99 = 1,01 года

Полученный срок возврата меньше нормативного (Тд=2 года), следовательно, внедрение новой специализированной диагностирующец системы можно считать экономически выгодным.

.5 Заключение

В соответствии с проведенным расчетом можно заключить, что эффективность внедрения данного устройства на промышленных предприятиях высока. Это объясняется тем, что 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 также избежать аварийных режимов работы технологического оборудования из-за быстро развивающихся дефектов, так как производится постоянный мониторинг его работоспособности. Такие качества, а также достаточно низкая стоимость устройства привлекают покупателей, обеспечивая высокий спрос на эту продукцию.

БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ

.1 Охрана труда

.1.1 В о з д е й с т в и е в и б р а ц и и н а ч е л о в е к а. Темой дипломного проекта является рассмотрение первичных вибропреобразователей, таких как пьезоэлектрические датчики, в системе диагностирования механических колебаний. Возникающие при вибрациях и ударах инерционные силы могут вызвать напряжения, превышающие предел прочности конструкции, или относительные перемещения деталей в недопустимых пределах. Особое место в производстве занимает оценка условий труда по вибрационному фактору, то есть влиянию вибрации на человеческий организм.

Вследствие этого в рамках дипломного проекта, раздела “охрана труда”, необходимо рассмотреть действие вибрации на человека и методы борьбы с ней в производстве.

Производственной вибрацией принято называть наиболее распространенный вид механических колебаний, обусловленный работой машин и агре­гатов. Вклад машиностроительных предприятий в это негативное яв­ление весьма значителен и по числу случаев заболеваний вибра­ционной болезнью, и по возросшему в последние годы контингенту рабочих виброопасных профессий. Особого внимания в этом от­ношении заслуживают условия труда формовщиков, обрубщиков литья, слесарей механосборочных работ, клепальщиков, операто­ров кузнечно-прессового и другого виброактивного оборудования.

Проблема защиты от вибрации существует практически на каждом машиностроительном предприятии, с одной стороны, по отношению к выпускаемой продукции, а с другой, в связи с не­обходимостью защиты производственных объектов и улучшения условий труда работающих. Ее успешное решение во многом за­висит от умелого использования приемов управления колебатель­ными процессами, возникающими в машинах, реализации эф­фективных способов и средств виброзащиты.

С этой точки зрения производственную вибрацию целесообразно подразделять на кон­тактную и некон­тактную. Это разграничение имеет важное, практическое значение при оценке виброопасности труда и служит одним из условий выяв­ления виброопасных машин.

Воздействие вибрации на человека классифицируют: по способу передачи колебаний, по направлению действия вибрации, по временной характеристике вибрации.

Знание механизма и последствий воздействия вибрации на организм человека необходимо специалистам и врачам для того, чтобы предусматривать надежные меры виброзащиты человекаоператора и осуществлять профилактические и лечебные меро­приятия.

Производственная вибрация, имея широкий частотный диапа­зон (от десятых долей до нескольких тысяч Герц) колебаний, воз­действует посредством раздражения периферических нервных окончаний в местах контакта, вызывая изменение как физиологи­ческого, так и функционального состояния организма человека.

При определенных условиях действие вибрации становится опасным для здоровья работающих, снижаются производитель­ность и качество труда, может возникнуть профессиональное забо­левание, называемое вибрационной болезнью. Общая характери­стика негативного влияния вибрации на работающих приведена в таблице .

Дальнейшие исследования показали, что систематическое воз­действие производственной вибрации обусловливает сосудистые нарушения, существенные сдвиги в функциональном состоянии различных систем организма. В основе этих нарушений лежат реф­лекторные воздействия, оказываемые вибрацией на нервную си­стему, особенно ее вегетативные отделы.

Установлено, что вибрация является раздражителем перифе­рических нервных окончаний, расположенных на участках тела человека, воспринимающих внешние колебания. В результате воздействия вибрации возникают нервно-сосудистые расстройства, поражение косносуставной и других систем организма. Отмечаются, например, изменения функции щитовидной железы, мочеполовой системы и другие заболевания.

Таблица  Общая характери­стика негативного влияния вибрации на работающих.

Вид изменений в организме

Функциональные

Физиологические

Симптомы изменений

Результаты вибра­ционного воздей­ствия

Повышение утомляемости, увеличение времени двигательной реакции, увеличение времени зрительной ре­акции, нарушение вестибулярных реакций и координации движений

Снижение про­изво­дительно­сти труда и качества работы

Развитие нервных заболеваний, нарушения функций сердечно-сосу­дистой системы, нарушения функции опорно-двига­тельного аппарата, поражение мышечных тканей и суставов, нарушения функций органов вну­тренней секреции

Возникновение ви­брационной болез­ни

Современная медицина рассматривает производственную виб­рацию как мощный cтреcc-фактор, оказывающий отрицательное влияние на психомоторную работоспособность, эмоциональную сферу и умственную деятельность человека, повышающий вероят­ность возникновения различных заболеваний и несчастных слу­чаев. Особенно опасно длительное воздействие вибрации для женского организма. Этот широкий комплекс патологических отклонений, вызван­ных воздействием вибрации на организм человека, и назван виб­рационной болезнью.

Принято различать две основные формы вибрационной болез­ни: периферическую, возникающую от воздействия вибрации на руки, и церебральную, возникающую от преимущественного воздействия вибрации на весь организм человека. Возможна также смешанная форма, от совокупного воздействия общей и локаль­ной вибрации.

Вибрационная болезнь может длительное время протекать компенсировано, когда больные сохраняют трудоспособность и не обращаются за врачебной помощью. С течением времени система­тическое воздействие вибрации обусловливает усугубление бо­лезни, которая может иметь три стадии (степени).

Единая классификация вибрационной болезни, разработана на основании современных представлений об этом заболевании. В ос­нову классификации положен синдромный принцип, и выделя­ются три стадии проявления вибрационной болезни: начальная (1 стадия), умеренно выраженная (2 стадия) и выраженная (3 стадия).

Необходимо иметь в виду, что вибрационная болезнь относится к группе профессиональных заболеваний, эффективное лечение которых возможно лишь на ранних стадиях.

Рабочие виброопасных профессий машиностроительных пред­приятий работают, как правило, в сложных производственных условиях, где кроме вибрации имеют место и другие, вредные и опасные факторы.

.1.2 В и б р о з а щ и т н ы е п о д с т а в к и, с и д е н ь я, к а б и н ы,

р у к о я т к и. Эти средства предназначены для защиты от общей вибрации, Устанавливают их непосредственно на рабочих площадках, тоесть на тех ограниченных участках рабочих мест, где в основном находится человек-оператор, выполняющий работу.

Рабочие площадки стационарных рабочих мест располагают в непосредственной близости от орудий и предметов труда (у металлообрабатывающих станков, формовочных машин, прессов и так далее). Такими площадками служат обычно участки пола, фундаменты машин или неподвижные части самих машин и других конструкций.

Общая вибрация рабочих площадок воспринимается оператором через обувь или сиденье. Применение виброзащитных подставок, сидений, кабин позволяет снизить уровни общей вибрации до безопасных значений.

Виброзащитные подставки являются наиболее приемлемыми средств виброзащиты от общей вибрации при выполнении работы стоя. Основной частью такой подставки служит опорная плита, на которой стоит оператор. Средства виброизоляции могут размещаться как сверху этой плиты, так и снизу или с обеих сторон одновременно. В зависимости от принятой схемы их взаимного расположения виброзащитные подставки изготовляют с опорными, встроенными, накладными или комбинированными виброизоляторами (рисунок ).

Общая компоновка виброзащитной подставки должна обеспечивать не только эффективное снижение контактной вибрации, но устойчивость при перемещении по ней оператора, исключать опрокидывание, зыбкость конструкции. Высота подставки должна быт небольшой, так как на виброопасных рабочих местах, как правило исключается возможность ее заглубления, а смещение опорной поверхности вверх нарушает эргономичность общей компоновочной схемы рабочего места. Виброзащитные подставки, должны быть простыми по устройству, технологичными, дешевыми в изготовлении, удобными в эксплуатации.

а) б) в) г)

Рисунок  Схемы виброзащитных подставок для виброизоляторов:

а) Опорного; б) Встроенного; в) Накладного; г) Комбинированного;

На стадии предварительной конструкторской проработки должны быть про­верены условия, определяемые зависимостями

где m₀ —- суммарная подпружиненная масса, состоящая из массы опорной плиты m, массы тела человека m_т и массы приспособлений и предметов труда, размещенных на плите m_п, т. е m₀= m+ m_т + m_п;

Δh — статическая осадка опорной плиты;

f и fо — вынужденная и собственная частота, Гц;

Св — жесткость средства виброизоляции.

Конечная цель расчета виброзащитных подставок сводится к выбору оптимальных конструктивных параметров средств виброизоляции, отвечающих, кроме того, указанным выше требованиям по габаритным размерам, надежности, простоте.

Стационарные рабочие места оснащают виброзащитными си­деньями, если характер трудовых операций позволяет оператору выполнять работу сидя, а контактная вибрация имеет опасные уровни. Подвижные рабочие места, расположенные на транспорти­рующих и перемещающихся технологических агрегатах, а также транспортных средствах, как правило, оснащают сиденьями, встро­енными в их конструкции.

Превращение обычного сиденья в виброзащитное достигается вводом в его конструкцию средств виброизоляции. Не отступая от общих эргономических требований, отдельные конструктивные элементы сиденья заменяют виброзащитными.

Отдельные конструктивные варианты виброзащитных сидений приведены на рисунке . Выбор подходящего сиденья для конкрет­ного рабочего места производится с учетом частотных характери­стик и уровней контактной вибрации, воздействующей на опе­ратора.

а) б) в) г)

Рисунок  Виброзащитные сиденья с виброизоляторами:

аупругая накладка; бупругие опоры; впружины, встроенные в опору; гупругие подвески

Принципы расчета виброзащитных сидений те же, что исполь­зуются при проектировании виброзащитных подставок; в расчет­ную схему вводятся лишь дополнительная масса и упругие эле­менты.

Виброзащитные кабины целесообразно использовать в тех случаях, когда на человека-оператора одновременно воздействуют не только вибрация, но и другие вредные факторы, например шум, запыленность или загазованность воздуха рабочей зоны, его вы­сокая или низкая температура, излучения и тому подобное.

В отличие от обычных кабин, защищающих человека-оператора от воздействия вредных факторов, виброзащитная кабина уста­навливается на виброизолирующих опорах. Расчет виброизоляторов выполняется с учетом массы кабины, а также количества людей, одновременно пребывающих в ней по условиям работы. Кабины могут быть одноместные и многоместные. Для каждого из операторов предусматривается сиденье. Виброзащитные кабины в зависимости от действующих одно­временно с вибрацией вредных факторов могут быть шумовиброзащитными, пылевиброзащитными и тому подобное.

Традиционным средством конструктивного воплощения вибро­защиты в ручных машинах являются виброзащитные рукоятки, ограничивающие контактную вибрацию.

Известно, что рукоятки ручных машин служат для восприятия их массы руками рабочего и маневрирования ими; через рукоятки сообщается нажимное усилие, обеспечивающее движение подачи рабочего инструмента; в них, как правило, размещаются пусковой механизм и другие конструктивные элементы ручных машин. Если рукоятка виброзащитная, то в ней должны размещаться или при­мыкать к ней элементы, ограничивающие прохождение вибрации на поверхности контакта.

Основная задача при создании виброзащитных рукояток со­стоит в том, чтобы, сохраняя функциональное назначение, вписать их в габаритные размеры, массу и форму существующих типораз­меров ручных машин, обеспечив требуемое снижение контактной вибрации, или же вписать средства виброизоляции в существующие типы рукояток, значительно не видоизменяя их в сторону усложнения и увеличения массы.

Виброзащитные рукоятки должны быть эргономичны, удобными в применении, не увеличивать габаритные размеры и массу руч­ной машины против существующих, обладать требуемой надеж­ностью и долговечностью.

.1.3 С р е д с т в а и н д и в и д у а л ь н о й в и б р о з а щ и т ы. Особенность средств индивидуальной защиты состоит в том, что они предназначены для использования одним человеком. Они должны подбираться или изготовляться для каждого отдель­ного человека с учетом его антропометрических данных, характера выполняемой работы, вкусовых и эстетических требований. Основу индивидуальной защиты работающих составляет спецодежда: костюмы, комбинезоны, халаты, фартуки и другие ее виды. Она защищает тело человека от воздействия вредных факторов окружа­ющей среды. Дополняют защиту рабочие рукавицы и обувь, а также средства защиты глаз, органов дыхания и слуха.

На машиностроительных предприятиях используют главным образом обычные средства индивидуальной за­щиты. Однако в ряде случаев, когда один или несколько вредных и опасных факторов, достигая повышенных уровней, оказывают превалирующее воздействие, средства индивидуальной защиты видоизменяются в сторону усиления защитных качеств от этих факторов. Таковы, например, средства защиты от электротока, излучений, вибрации и других.

Средства индивидуальной защиты от вибрации рук и ног опе­ратора отличаются от обычных образцов спецодежды и спецобуви наличием в них специальных упругодемпфирующих элементов, поглощающих вибрацию.

Различают два вида средств индивидуальной виброза­щиты: для рук и ног (тела) оператора.

В ряде случаев, при эксплуатации отдельных об­разцов техники, средства индивидуальной виброзащиты служат неплохой дополнительной мерой, а иногда единственно возможной и экономически целесообразной.

Индивидуальную защиту рук от контактной вибрации, пере­дающейся оператору, обеспечивают с помощью виброзащитных рукавиц и перчаток, которые одновременно защищают руки от охлаждения, загрязнения, увлажнения и других факторов произ­водственной среды, усугубляющих вредное действие вибрации.

Возможны два варианта изготовления виброзащитных рукавиц. Первый состоит в оснащении обычной рабочей рукавицы упругодемпфирующим элементом, который пришивается, приклеивается или иначе крепится к ладонной стороне рукавицы. Второй вариант предполагает изготовление рукавицы полностью из упругодемпфи­рующего материала (литьем, формованием и тому подобным).

Отечественная промышленность выпускает антивибрационные рукавицы, которые отличаются от обычных рабочих рукавиц тем, что на их ладонной стороне и в напалке закреплен упругодемпфирующий элемент, который размещается при работе между рукой и поверхностью контакта источника вибрации.

В результате проведенных исследований и опытно-конструк­торских изысканий удалось создать принципиально новые виброзащитные рукавицы с эластично-трубчатыми элементами. На рисунке , показана рукавица, на ладонной части которой и на напалке имеются трубчатые элементы 2, за­крепленные накладками 3 и расположенные вертикальными ря­дами параллельно один другому и перпендикулярно продольной оси корпуса 1. При этом трубчатые элементы соседних рядов рас­положены в шахматном порядке. Такое расположение трубчатых элементов придает необходимую эластичность рукавице, так как образующиеся расстояния между рядами и между самими трубча­тыми элементами обеспечивают беспрепятственную деформацию корпуса рукавицы как в продольном, так и в поперечном направ­лениях по линиям естественного сгиба кисти рук.

Накладки це­лесообразно делать из более прочного, хорошо работающего на истирание материала, так как от его стойкости зависит долговеч­ность рукавиц.

Усовершенствованный вариант виброзащитной рукавицы приведен на рисунок 4. Такими рукавицами целесообразно пользоваться в тех случаях, когда в процессе ра­боты создаются значительные нажимные усилия на виброинстру­мент. Рукавица снабжена накладным карманом 1, скрепленным по периферии с ладонной частью и напалком. В нем установлена съем­ная опорная пластина 3, форма и размеры которой в плане соответ­ствуют форме и внутренним размерам накладного кармана. Пла­стина выполнена из плотного эластичного материала, например дерматина, кожзаменителя или резины к ней прикреплены на­кладками 2 трубчатые виброза­щитные элементы 4, располо­женные в шахматном порядке вертикальными рядами. Пла­стина фиксировано сочленяет­ся с ладонной частью и на­кладным карманом продольным швом, причем крайний попе­речный шов закрывает вход в накладной карман.