Для уменьшения вредных воздействий на окружающую среду, обуславливаемых работой металлорежущего оборудования применяется обильное охлаждение режущих инструментов при помощи эмульсии, что приводит к снижению пыле- и газовыделений при обработке, особенно на шлифовальных станках. При этом снижается также тепловыделение. Рекомендуется применение на станках различных отсасывающих пыль и стружку устройств, что также позволит сократить пылевыделение и, кроме этого экономить материалы.
Воздух же, отводимый из рабочей зоны, как правило имеет многоступенчатую очистку. Грубая очистка осуществляется посредством использования пыле уловительных камер различных конструкций, для более тонкой очистки эффективно использование скрубберов, наивысшая степень очистки достигается за счёт фильтрования. Очистка воздуха от различных аэрозолей эффективна в случае применения ультразвука (процессы коагуляции).
Основными источниками промышленного шума и вибраций являются работающие компрессоры, вентиляторные установки, металлорежущие станки, вращающиеся длинные прутки, а также различные виды транспорта.
Радикальное решение проблем охраны окружающей среды от негативного воздействия промышленных объектов возможно при широком применении безотходных и малоотходных технологий.
С целью защиты окружающей среды на предприятии предусмотрены следующие мероприятия: установлены пылемаслоуловители для очистки воздуха от пыли; фильтрующие элементы для очистки сточных вод.
15. Автоматизация проектирование и расчетов
На сегодняшний день процесс компьютерного проектирования может быть реализован посредством обширного количества программ для 2D и 3D моделирования, которые по мнению аналитиков классифицируются как легкие (AutoCad, Bricscad, Компас, AutoCadInventor и пр.), средние (ADEM, T-Flex, SolidWorks) и тяжёлые (Catia, Pro\Engineer, Unigraphics NX) САПР. Однако практически все 3D САПР имеют общую структурную оболочку интерфейсов построения и управления используемую в ходе создания нового изделия.
SolidWorks (Солидворкс) -- программный комплекс САПР для автоматизации работ промышленного предприятия на этапах конструкторской и технологической подготовки производства. Обеспечивает разработку изделий любой степени сложности и назначения. Система SolidWorks полностью параметрическая, основанная на принципиально новом подходе к созданию САПР и к интуитивно понятному проектированию параметрических моделей. В SolidWorks элементы модели могут быть связаны параметрами и геометрическими отношениями (параллельность, перпендикулярность, касание и т.д.). Все параметры чертежа могут быть выражены с помощью переменных, рассчитаны по формулам, выбраны из баз данных. Любой чертеж или 3D модель могут быть включены в пользовательскую библиотеку, а создание библиотек не требует обращения к разработчикам или программистам. Не требуется и приобретение специальных модулей создания библиотек - все входит в стандартную поставку системы.
В данной работе рассмотрен принцип построения трёхмерной твердотельной модели детали «шестерня», являющейся составной частью редуктора привода ВОМ, которая служит для передачи вращения на вал.
Моделирование детали «шестерня» в среде SolidWorks.
Порядок создания трёхмерной модели детали «шестерня» будет описан с помощью поясняющих рисунков (скриншотов экрана во время проектирования). Моделирование осуществлялось в среде программного продукта SolidWorks (Рис. 15.1).
Рис. 15.1. Окно загрузки SolidWorks
Деталь «шестерня» представляет собой тело вращения с расположенными равномерно по окружности элементами типа зубья, шлицы. Шестерня имеет два колеса с числом зубьев 27 и 24, внутреннее отверстие со шлицами с числом зубьев 16, а также углубление на одном из колес.
Процесс проектирования начинается с выбора технологии проектирования: построение окружностей с заданными размерами с последующим их вытягиванием. Таким образом, получаем основные контуры тела заданной конфигурации.
Перед началом проектирования, задаём шаблон файла построения (Рис. 15.2).
Рис. 15.2. Выбор шаблона файла для начала проектирования
На первом этапе выбираем плоскость наилучшего отображения сечения детали, в нашем случае - это плоскость «Спереди» (Рис. 15.3).
Рис. 15.3. Выбор плоскости для создания окружностей
На выбранной рабочей плоскости осуществляем прорисовку окружностей будущей детали в соответствии с заданными размерами по чертежу (Рис. 15.4).
Рис. 15.4. Построение окружности детали
С помощью операции «вытянутая бобышка» вытягиваем контур окружности и получаем цилиндрическое колесо с поверхностью под зубья (Рис. 15.5).
Рис. 15.5. Построение колеса с помощью операции «вытянутая бобышка»
Таким образ строим остальные колеса детали «шестерня» (Рис. 15.6).
Рис. 15.6. Построение всех колес с помощью операции «вытянутая бобышка»
При помощи операции «вытянутый вырез» делаем углубление на колесе (Рис.15.7).
Рис. 15.7. Построение углубления на колесе с помощью операции «вытянутый вырез»
Такую же операцию проводим для выреза сквозного отверстия (Рис. 15.8).
Рис. 15.8. Построение сквозного отверстия при помощи операции «вытянутый вырез»
Для построения шлицев 50х2,75x16 внутри колеса нарисуем профиль шлица с модулем m=2,75 (Рис. 15.9)
Рис. 15.9. Создание шлицев на внутренней поверхности детали с модулем 2,5 при помощи профиля шлица
Далее с помощью операции «вытянутый вырез» вытягиваем полученный профиль (Рис.15.10-15.13)
Рис. 15.10. Вытягивание профиля при помощи операции «вытянутый вырез»
При помощи операции «круговой массив» делаем остальные шлицы
Рис. 15.11. Создание шлицев при помощи операции «круговой массив»
Рис. 15.12. Вытягивание профиля при помощи операции «вытянутый вырез»
Рис. 15.13. Вытягивание профиля при помощи операции «вытянутый вырез»
Рис. 15.14. Создание 27 шлицев при помощи операции «круговой массив»
Рис. 15.15. Создание 24 шлица при помощи операции «круговой массив»
При помощи операции «фаска» делаем фаску на ребрах шлицев (Рис. 15.16-15.18)
Рис. 15.16. Создание фаски 1х45° при помощи операции «фаска»
Рис. 15.17. Создание фаски 1х45° при помощи операции «фаска»
Рис. 15.18. Создание фаски 0,3х45° при помощи операции «фаска»
Создаем скос на шлицах 1х45° с помощью построения профиля (Рис. 15.19)
Рис. 15.19. Создание скоса шлица 1х45° при помощи построения профиля
С помощью операции «повернутый вырез» делаем скосы на остальных шлицах (Рис. 15.20-15.21)
Рис. 15.20. Создание скосов 1х45° на всех шлицах колеса с числом зубьев z=24 при помощи операции «повернутый вырез»
Рис. 15.21. Создание скосов 1х45° на всех шлицах колеса с числом зубьев z=27 при помощи операции «повернутый вырез»
После завершения всех операций получаем готовую деталь типа «шестерня» с числом зубьев z=27, z=24, z=16 (Рис. 15.22)
Рис. 15.22. Готовая деталь типа «шестерня»
Согласно исходному заданию на конечном этапе осуществим сохранение построенной модели во внешнем файле формата *.prt; *.sldprt (Рис. 15.23). Для этого последовательно выполняем команды в основном меню: «Файл» / «Сохранить как», задаём «Имя файла» и выбираем «Тип файла».
Рис. 15.23. Сохранение модели
16. Экономическая часть проекта
Расчет величины инвестиций в основные средства.
Состав инвестиций. Основные понятия.
Инвестиции - денежные средства, ценные бумаги, иное имущество, в том числе имущественные права, имеющие денежную оценку, вкладываемые в объекты предпринимательской и (или) иной деятельности в целях достижения прибыли и (или) достижения иного полезного эффекта. Это довольно широкое определение, объект вложения охватывает все активы предприятия -и оборотные.
Величина инвестиций в рассматриваемых проектах определяется исходя из специфики проектируемого технологического процесса обработки детали.
В состав инвестиций в долгосрочные активы следует включить капитальные вложения на формирование объектов основных средств предприятия, а именно здания (производственные площади), предназначенные для размещения оборудования участка или поточной линии; рабочие машины и оборудование; транспортные средства; инструмент и технологическую оснастку общего назначения; производственный инвентарь и принадлежности.
В общем случае величина инвестиций (капитальных вложений) в основные средства включает следующие составляющие, которые рассчитаем по следующей формуле:
КОС без НДС=Кзд+КМиО+Ктр+Кто+Кинв, руб.,
Где Кзд- капиталовложения в здания;
КМиО- капиталовложения в технологическое оборудование;
Ктр- капиталовложения в транспортные средства;
Кто- капиталовложения в инструмент и технологическую оснастку, относимые в состав основных средств;
Кинв- капиталовложения в производственный инвентарь.
При проектировании участков для механической обработки конкретных деталей в случае недостаточной загрузки оборудования, следует предусмотреть дозагрузку его операциями по изготовлению других деталей. Подробная разработка таких мероприятий не входит в цели данной работы. Однако, в таких случаях возникает необходимость исключить из стоимости основных средств и части косвенных расходов той их доли, которая приходится на привлеченные другие изделия. Это достигается путем введения в расчеты коэффициента занятости участка обработкой рассматриваемой детали.
Коэффициент занятости участка можно принять равным отношению среднего фактического коэффициента загрузки оборудования участка (kср.уч) к нормативному коэффициенту загрузки (), найдем исходя из следующего выражения:
kзан=kср.уч/kнз
Расчет фактического среднего коэффициента загрузки оборудования производится в технологической части проекта.
Среднее значение нормативного коэффициента загрузки оборудования kнзпо участку при двухсменной работе принимают:
- для мелкосерийного производства - 0,8…0,9 и выше;
- для серийного - не ниже 0,75…0,85;
- для крупносерийного - не ниже 0,65…0,75.
Инвестиции в определенную группу активов складываются из стоимости объекта, затрат на его транспортировку, монтаж и установку, и суммы НДС, уплаченного при приобретении актива. Активы принимаются на баланс по первоначальной стоимости (без учета НДС). Первоначальная стоимость активов является базой для расчета величины ежегодных амортизационных отчислений.
Капитальные вложения в здание
Полученная величина капитальных вложений должна корректироваться на .Рассчитаем коэффициент занятости участка:
kзан=0,32/0,75=0,43
Тогда капитальные вложения в здания для базового и проектного варианта составят: для базового варианта:
Кздбаз=(2*5,2*4+2*5,2*4+1*4,38*4,5+1*4,79*4+6*2,97*5+8*3*4,5+1*2,08*5+2*1,3*5)*800*0,43=117844,08 руб.;
для проектного варианта:
Кздпроект=(1*3,23*4,5+1*4,38*4,5+6*2,97*5+8*3*4,5+1*2,08*5+2*1,3*5)*800*0,43= 87632,28 руб.
Капитальные вложения в технологическое оборудование
Величину капитальных вложений в технологическое оборудование (машины и оборудование) можно определить, исходя из количества оборудования конкретных видов и моделей, и цены единицы оборудования.
Цены на оборудование устанавливаются по ценам заводов-изготовителей. К этой цене добавляются затраты на транспортировку оборудования от поставщика до потребителя, затраты на проведение монтажных работ и прочие расходы.
Капиталовложения в технологическое оборудование для базового и проектного варианта составят:
для базового варианта:
КМиОбаз=(2*68450+2*68450+1*47000+1*34500+6*52710+8*50000+1*13000+2*16500)*(1+0,08+0,05+0)*0,43=543022,4руб.;
для проектного варианта:
КМиОпр=(1*153000+1*47000+6*52710+8*50000+1*13000+2*16500)*(1+0,08+0,05+0)*0,43= 467562,13руб.;
Капитальные вложения в транспортные средства
В качестве используемого транспорта на конкретном участке могут использоваться погрузчики, мостовые краны, конвейеры и другие виды подъемно-транспортных машин. Выбор вида, определение необходимого количества единиц транспортных средств, используемых на участке, решается на предыдущих этапах проектирования.
Капитальные вложения в универсальную технологическую оснастку и инструмент
Капитальные вложения в дорогостоящий инструмент и технологическую оснастку учитывают только те единицы оснастки, которые, во-первых, относятся к инструментам и приспособлениям общего назначения, во-вторых, имеют срок службы более года, в-третьих, обладают ценой за единицу, превышающей установленную Министерством финансов величину.
Капитальные вложения в производственный инвентарь
К производственному инвентарю относится оргоснастка на рабочих местах: верстаки, стеллажи, столы и др. Как и в предыдущем разделе, в состав капитальных вложений включается только тот инвентарь, который, во-первых, служит более года, во-вторых, имеют цену за единицу, превышающей установленную Министерством финансов величину.
капитальные вложения в основные средства без учета НДС для базового и проектного варианта составят:
для базового варианта:
КОС без НДС баз=117844,08+543022,4+54302,24+27151,12+5430,22 =747750,07руб.;
для проектного варианта:
КОС без НДС пр=87632,28+467562,13+46756,21+23378,11+4675,62=630004,36руб.
капитальные вложения в основные средства с учетом НДС для базового и проектного варианта составят:
для базового варианта: КОС с НДС баз=747750,07+125981,2=873731,27руб.
для проектного варианта: КОС с НДС пр=630004,36+108474,42=738478,77руб.
В состав оборотных средств включаются денежные средства, необходимые для создания производственных запасов основных и вспомогательных материалов, комплектующих и полуфабрикатов, топлива, малоценных и быстроизнашивающихся предметов; образования незавершенного производства; а также для поддержания минимального запаса готовой продукции на складах участка.