Дипломная работа: Разработка технологии восстановления гильз цилиндров ДВС

Принимаем вентилятор ВОК – 4,0 производительностью 4500 м3/ч, мощность электродвигателя 180 Вт.

Схема местной вытяжной вентиляции представлена в приложении 3.

Отсасываемый от оборудования и помещений загрязненный воздух должен компенсироваться поступлением такого же количества чистого воздуха. По объему отсасываемого и нагнетаемого воздуха и по производительности выпускаемых вентиляторов рассчитывают необходимое количество вентиляционных агрегатов.

Для очистки загрязненного воздуха, удаляемого вентиляторами, предусматривают специальные очистные устройства.

6.3 Обеспечение пожарной безопасности при восстановлении гильз

При восстановлении гильз могут возникнуть различные опасности в пожарном отношении. По технологии ремонта здесь используется открытый огонь при сварке; электрооборудование, склонное к воспламенению; легко воспламеняющиеся жидкости.

Опасными и вредными факторами пожара (ОФП), воздействующими на людей, являются: открытый огонь, повышенная температура окружающей среды и предметов, токсические продукты горения, дым, пониженная концентрация кислорода, падающие части строительных конструкций; при взрыве – ударная волна, разлетающиеся части и вредные вещества.

Участки, цехи, склады группируют по признакам пожарной опасности. Кузнечные, сварочные, термические, окрасочные разделяют несгораемыми стенами, перегородками и перекрытиями.

В ремонтных мастерских необходим один пожарный щит типа ЩП-СХ возле наиболее пожароопасного места где производятся сварочные работы. В других менее опасных местах устанавливается по одному порошковому огнетушителю вместимостью 5 л [13].

Вывод

В разделе безопасности жизнедеятельности дипломного проекта представлен анализ общих вопросов охраны труда, рассмотрены основные вредные факторы, возникающие в процессе ремонта и их влияние на организм человека, предложены мероприятия для обеспечения нормальных условий труда.

Для обеспечения безопасности оборудования предложены защитные и огорадительные устройства, чтобы исключить поражение электрическим током необходимо применение заземляющих устройств.

При соблюдении правил безопасности возникновение несчастных случаев на производстве будет минимальным.

7. Экономическое обоснование проекта

7.1 Определение экономической эффективности конструкторской разработки

Для оценки экономической эффективности конструкторской разработки необходимо рассчитать затраты на изготовление конструкции и ее балансовую стоимость, себестоимость единицы ремонтной продукции, удельные капитальные вложения и удельные приведенные затраты, коэффициент потенциального резерва эффективности конструкции, показатели снижения трудоемкости и роста производительности труда, срок окупаемости дополнительных капитальных вложений, годовую экономию или дополнительную прибыль.

7.1.1 Затраты на изготовление приспособления [16]

Ск = См + Сп.л. + Сз.п. + Со.п. (7.1)

где См – стоимость материалов (основных и вспомогательных), применяемых при изготовлении конструкции, руб.;

Сп.д. – стоимость покупных деталей, узлов, агрегатов, руб.;

Сз.п. – заработная плата с отчислениями производственных рабочих, занятых изготовлением и сборкой конструкции, руб.;

Со.п. – общепроизводственные (цеховые) накладные расходы, руб.

1. Стоимость основных материалов определяется по выражению [7]:

См=, (7.2)

где Mi – масса израсходованного материала i – го вида, руб.;

Цi – цена одного килограмма материала 1-го вида, руб.;

Масса материала М (по видам) определяется по формуле [16];

 (7.3)

где Мг – масса готовой детали, кг;

А и n – постоянные зависящие от вида материала детали, способов и методов ее изготовления, наличия механической обработки и т.д. ([16], приложение 1, 2).

Уровень цен принимается по фактическим затратам на их приобретение и доставку на ремонтное предприятие.

М1 – масса двух ванн, кг;

М2 – масса опорной плиты, кг;

М3 – масса корпуса, кг;

М4 – масса двух призм, кг;

М5 – масса валов, кг;

М6 – масса крышки шестерен, кг;

М1 = 1,68 ∙ 340,94 = 46,23 кг.

М2 = 1,18 ∙ 150,96 = 15,88 кг.

М3 = 1,68 ∙ 70,94 = 10,46 кг.

М4 = 1,68 ∙ 4,80,94 = 7,34 кг.

М5 = 1,2 ∙ 2,60,98 = 3,06 кг.

М6 = 1,18 ∙ 1,320,96 = 1,54 кг.

ΣМi = М1 + М2 + М3 + М4 + М5 + М6 (7.4)

ΣMi = 46,23 + 15,88 + 10,46 + 7,34 + 1,54 =81,45 кг.

Все детали конструкции кроме валов изготовлены из стали Ст3. Цена стали Ст 3 – 15 руб./кг. Валы изготовлены из стали 20. Цена – 18 руб./кг.

См = 81,45 ∙ 15 + 3,06 ∙ 18 = 1276,83 руб.

2. Стоимость покупных деталей (Сп.д.) узлов и агрегатов по ценам их приобретения с учетом затрат на их доставку составляет 3670 руб.

Покупные детали: Насос НШ-10 – 495 руб.

Насос НШ-50 – 850 руб.

Трубопровод – 320 руб.

Регулятор температуры – 1905 руб.

Доставка: 100 руб.

3. Заработная плата производственных рабочих, занятых на сборке конструкции и изготовлении деталей к ней (Сз.п.), рассчитывается по формуле [16]:

Сз.п. = Со.з.п. + Сд.з.п + Ссоц        (7.5)

где Со.з.п. - основная заработная плата, руб.;

Сд.з.п. - дополнительная заработная плата, руб.,

Ссоц – отчисления на социальные нужды, руб.

Основная заработная плата определяется произведением:

Со.з.п. = (Тиз + Тсб) ∙ Сч (7.6)

где Тиз – трудоемкость изготовления элементов изделия, чел.-ч;

Тсб – трудоемкость сборки, чел.-ч:

Сч – часовая тарифная ставка рабочих, исчисляемая по   среднему

разряду, руб. Сч = 50 руб.

Трудоемкость изготовления элементов изделия определяется на основе пооперационных расчетов. Примерная трудоемкость изготовления некоторых деталей приведена в приложениях 3 [16].

Тиз= 10,2 ч.

Трудоемкость сборки конструкции (Тсб) определяется по выражению:

Тсб = Кс ∙ (7.7)

где Кс – коэффициент, учитывающий соотношения между полным и оперативным временем сборки (принимаем равным 1,08):

 – трудоемкость сборки отдельных элементов конструкции.

(Приложение 4) [16].

Σtc6 = 6t1 + 14t2 + 2t3 +2t4 + 3t5 (7.8)

где t1 – трудоемкость завертывания винта, чел.-ч.;

t2 – трудоемкость завертывания болта, чел.-ч.;

t3 – запрессовка втулки, чел.-ч.;

t4 – пригонка шпонки к валу, чел.-ч.;

t5 – установка шестерни и муфты на вал, чел.-ч.;

Σt сб = 6 ∙ 0,008 + 14 ∙ 0,01 + 2 ∙ 0,03 + 2 ∙ 0,45 + 3 ∙ 0,033 = 1,247 чел.-ч.

Тсб = 1,08 ∙ 1,247 = 1,35 чел.-ч.

Со.з.п. = (1,35+10,2) ∙ 50 = 577,5 руб.

Дополнительную заработную плату можно принять в размере 5… 12% от основной [16]:

 (7.9)

 руб.

Отчисления на социальные нужды определяются по формуле [7]:

Ссоц = Кот ∙ (Со.з.п. + Сд.з.п.) (7.10)

где Кот – коэффициент отчислений. Кот =0,395.

Ссоц = 0,395 ∙ (577,5 + 57,5) = 250,83 руб.

Сз.п. = 577,5 + 57,5 + 250,83 = 885,83 руб.

4. Общепроизводственные расходы определяем по формуле [16]:

 (7.11)

где Roп – процент общепроизводственных расходов, Roп = 3,8%.

 руб.

Ск = 1276,83 + 3670 + 885,83 + 21,95 = 5854,61 руб.

7.1.2 Балансовая стоимость конструкции

Для определения балансовой стоимости конструкции (Бк) к затратам на ее изготовление добавляются расходы на транспортировку, доставку и монтаж в размере 10… 12% при предположении этих расходов [16].

 руб. (7.12)

Бк = Ск + Соп =5854,61 + 644 = 6498,61 руб.

7.1.3 Себестоимость ремонта единицы ремонтной продукции

По сравнительным вариантам (базовому и проектируемому) определяем себестоимость ремонта единицы ремонтной продукции.

1. Полная заработная плата, рабочих занятых на этой конструкции рассчитывается по формуле [16]:

Сз.п. = Со.з.п. + Сд.з.п. + Ссоц (7.13)

где Со.з.п. – основная заработная плата, руб.

Сд.з.п. – дополнительная заработная плата, руб.:

Ссоц – отчисления на социальные нужды, руб.

Основная заработная плата определяется по формуле [16]:

 (7.14)

где Счi – часовая тарифная ставка i – го разряда, pуб. Счi = 34 руб. (3 разряд);

Лi – количество работников, оплачиваемых по i-му разряду, чел.

Лi = 1.

γ – ритм выполнения операции, шт./ч.

Величина γ рассчитывается по формуле [16]:

 (7.15)

где Л – количество рабочих в операции; чел.;

Туд – трудоемкость единицы ремонтной продукции (работы.), чел.-ч/шт.

Туд п= 1,132 чел.-ч/шт. – для проектируемого варианта

Туд б = 2,218 чел. ч/шт. – для базового варианта

 руб.

 руб.

Дополнительную оплату труда (Сд.з.п.) и отчисления на социальные нужды (Ссоц) рассчитываем по методике, изложенной в пункте 7.1.1.

 руб.

 руб.

Ссоц п = 0,395 ∙ (38,5 + 3,85) = 16,73 руб.

Ссоц б = 0,395 ∙ (73,4 + 7,34) = 31,89 руб.

Сз.п. п = 38,5 + 3,85 + 16,73 = 59,08 руб.

Сз.п. б = 73,4 + 7,34 + 26,39 = 107,13 руб.

2. Амортизационные отчисления определяются по формуле [16]:

 (7.16)

где Бк – балансовая стоимость конструкции (оборудования), руб.;

а – норма амортизации, %;

Q – годовой объем работ на данной операции, шт.

 руб./шт.

3. Затраты на ремонт и техническое обслуживание подсчитываем аналогично амортизационным отчислениям [16]:

 (7.17)

где r – норма отчислений на ремонт и техническое обслуживание, %

(r = 6,5…10%) [9].

 руб./шт.

4. Стоимость ремонтных материалов (Ср), электроэнергии (Сэ), вспомогательных материалов (Св) определяют исходя из существующих на них цен и норм расхода на единицу объема ремонтной продукции.

Стоимость электроэнергии [16]:

 (7.18)

где Кс – коэффициент спроса. Кс = 0,6;

Ру – мощность установки по электродвигателю. Ру = 2,8 кВт;

С – стоимость 1 кВт∙ч. С = 0,8 руб.;

Фоб – годовой фонд времени оборудования, ч. Фоб = 1706 ч.

 руб./шт.

При ремонте используются ремонтный и вспомогательный материал стоимостью: Ср = 15 и Св = 30.

Себестоимость единицы ремонтных работ определяем, как сумму найденных слагаемых по вариантам [16]:

И = Сз.п. + А + Р + Сэ + Ср + Св (7.19)

Ип = 59,08 + 0,26 + 0,394 + 1,638 + 15 + 30 = 106,372 руб.

Иб = 107,13 + 0,26 + 0,394 + 1,638 + 15 + 30 = 154,422 руб.

7.1.4 Удельные капитальные вложения

Удельные капитальные вложения определяются по сравнительным вариантам удельных капитальных вложений [16]:

 (7.20)

 руб./шт.

7.1.5 Удельные приведенные затраты

Удельные приведенные затраты рассчитываются по формуле [9]:

 (7.21)

где Ен – нормативный коэффициент эффективности капиталовложений

(Ен = 0,12) [16].

руб./шт.

 руб./шт.

7.1.6 Показатель снижения трудоемкости, % [16]:

 (7.22)

%

7.1.7 Показатель роста производительности труда, в разах [16]:

 (7.23)

7.1.8 Срок окупаемости дополнительных капитальных вложений, лет [16]:

 (7.24)

где Цп н Цб – новая и старая отпускная цена. В нашем случае равны.

 г.

7.1.9 Дополнительная прибыль рассчитывается по формуле [16]:

П = [(Иб – Ип) – (Цп – Цб)/m] ∙ Qп (7.25)

П = (154,422 – 106,372) ∙ 1400 = 67270 руб.

Результаты расчета заносятся в таблицу 7.1.

Внедрение данной конструкторской разработки возможно и целесообразно, так как трудоемкость восстановления внутренней поверхности гильзы снизится на 48,9%, что является очень высоким показателем. Производительность труда возрастает почти в 2 раза. Дополнительная прибыль в год составит 67270 руб.

Показатели экономической эффективности разработки

7.2 Технико-экономическая оценка проекта

Экономическая оценка проектных решений по совершенствованию технологии и организации производственного процесса проводится на основе сравнения показателей стоимости восстановления внутренней поверхности гильзы цилиндра двигателя Д-240 гальваномеханическим способом в случае износа гильзы до размеров, превышающих ремонтные и стоимостью новой гильзы.

7.2.1 Себестоимость восстановления гильзы

Себестоимость расточки гильзы

Себестоимость восстановления гильзы с учетом балансовой стоимости конструктивной разработки была посчитана в пункте 7.1.3. Но для анализа экономической эффективности необходимо знать себестоимость ремонта с учетом балансовых стоимостей всего оборудования, поэтому к себестоимости восстановления из пункта 7.1.3. прибавляются амортизационные отчисления и затраты на ремонт расточного станка модели 278.

1. Амортизационные отчисления определяются по формуле [16]:

 (7.26)

где Бк – балансовая стоимость станка модели 278, руб.;

а – норма амортизации, %;

Q – годовой объем работ на данной операции, шт.

 руб./шт.

2. Затраты на ремонт и техническое обслуживание подсчитываем аналогично амортизационным отчислениям [16]:

 (7.27)

где r – норма отчислений на ремонт и техническое обслуживание, %

(r = 6,5…10%) [16].

 руб./шт.

7.2.2 Себестоимость гальваномеханического нанесения покрытия гильзы

1. Полная заработная плата, рабочих занятых на восстановлении гильзы [16]:

Сз.п. = Со.з.п. + Сд.з.п. + Ссоц (7.28)

где Со.з.п. – основная заработная плата, руб.

Сд.з.п. – дополнительная заработная плата, руб.:

Ссоц – отчисления на социальные нужды, руб.

Основная заработная плата определяется по формуле [16]:

 (7.29)

где Счi – часовая тарифная ставка i – го разряда, pуб. Счi = 34 руб. (3 разряд);

Лi – количество работников, оплачиваемых по i-му разряду, чел.

Лi = 1.

γ – ритм выполнения операции, шт./ч.

Величина γ рассчитывается по формуле [16]:

 (7.30)

где Л – количество рабочих в операции; чел.;

Туд – трудоемкость единицы ремонтной продукции (работы.), чел.-ч/шт.

Туд п= 1,132 чел.-ч/шт.

 руб.

Дополнительную оплату труда (Сд.з.п.) и отчисления на социальные нужды (Ссоц) рассчитываем по методике, изложенной в пункте 4.5.1.

 руб.

Ссоц = 0,395 ∙ (38,5 + 3,85) = 16,73 руб.

Сз.п. = 38,5 + 3,85 + 16,73 = 59,08 руб.

2. Амортизационные отчисления определяются по формуле [16]:

 (7.31)

где Бк – балансовая стоимость хонинговального станка 3Б833, руб.;

а – норма амортизации, %;

Q – годовой объем работ на данной операции, шт.

 руб./шт.

3. Затраты на ремонт и техническое обслуживание подсчитываем аналогично амортизационным отчислениям [16]:

 (7.32)

где r – норма отчислений на ремонт и техническое обслуживание, %

(r = 6,5…10%) [7].

 руб./шт.

Стоимость ремонтных материалов (Ср), электроэнергии (Сэ), вспомогательных материалов (Св) определяют исходя из существующих на них цен и норм расхода на единицу объема ремонтной продукции.

Стоимость электроэнергии [16]:

 (7.33)

где Кс – коэффициент спроса. Кс = 0,6;

Ру – мощность установки по электродвигателю. Ру = 2,8 кВт;

С – стоимость 1 кВт∙ч. С = 0,8 руб.;

Фоб – годовой фонд времени оборудования, ч. Фоб = 1706 ч.

 руб./шт.

При ремонте используются ремонтный и вспомогательный материал стоимостью: Ср = 15 и Св = 30.

Таким образом полная себестоимость восстановления гильзы будет находиться по формуле [16]:

И = Сз.п. + А + Р + Сэ + Ср + Св (7.34)

И = 59,08 + 11,08 + 16,28 + 1,64 + 30 + 15 = 133,08 руб.

7.3 Анализ экономической эффективности проекта

Для того чтобы оценить эффективность восстановления необходимо знать стоимость гильзы. Гильза двигателя Д-240 стоит в среднем 250 руб. Тогда можно сравнить стоимость новой гильзы и затраты на восстановление и определить, имеет ли смысл восстанавливать гильзы гальваномеханическим способом.

Прибыль от восстановления одной гильзы составляет:

Пц = Инц – Иц = 300 – 133,08 = 116,92 руб. (7.35)

Следовательно, годовая прибыль составляет:

Пгц = Пц ∙ Q = 116,92 ∙ 1400 = 163688 руб. (7.36)

Сделав расчеты по нахождению себестоимостей ремонта гильзы при программе 1400 штук в год и сравнив их с ценами новых можно сделать вывод, что предложенная технология восстановления гильз с внедрением конструкторской разработки будет выгодной. Прибыль в этом случае будет составлять 163688 руб. в год.

Заключение

В дипломном проекте рассмотрены различные виды гильз, рассмотрены их особенности, их роль в цилиндре двигателя. Указаны основные дефекты гильз, факторы, влияющие на появление различных дефектов.

Рассмотрены различные технологии восстановления гильз двигателей. Из них была выбрана технология восстановления гильз гальваномеханическим способом, как наиболее простой и экономически эффективный способ ремонта гильз.

Было предложено приспособление для восстановления гильз гальваномеханическим способом на хонинговальном станке 3Б833, что позволит восстанавливать гильзы без приобретения дорогостоящего оборудования.

При выполнении дипломного проекта также уделено внимание вопросам охраны труда. Был сделан анализ основных вредных факторов, которые могут возникнуть при восстановлении гильз двигателей, а также проведен расчет местной вытяжной вентиляции для удаления вредных газов при гальваномеханическом нанесении покрытий.

При экономическом анализе было подтверждено, что применение приспособления экономически оправдано, так как себестоимость восстановления гильзы намного ниже цены новой гильзы. Годовая прибыль при восстановлении составит 163688 рублей в год.

Список использованной литературы

1.  Хрулев А.Э. Ремонт двигателей зарубежных автомобилей. Производственно-практ. издание – М.: Издательство «За рулем», 2005.

2.  spb.motor.ru – Мотор технологии

3.  Н.С. Ждановский, А.В. Николаенко. Надежность и долговечность автотракторных двигателей. – М.: КолосС, 2001.

4.  Дюмин, И.Е. Повышение эффективности ремонта автомобильных двигателей. – М.: Транспорт, 1999.

5.  А. Хасуи, О. Моригаки. Наплавка и напыление. Пер. с яп. В.Н. Попова, под ред. В.С. Степина, Н.Г. Шестеркина. – М.: Машиностроение, 1985.

6.  Черемпей В.А., Петров Ю.Н., Корнейчук Н.И. Особенности гальваномеханического хромирования. – М.: МДНТП, 2001.

7.  Яниогло Ф.П. Конструктивные особенности установки для гальваномеханического осаждения покрытий. Кишинев: изд. КСХИ, 1983.

8.  Гальванические покрытия в машиностроении. Справочник. В 2-х томах. Под ред. М.А. Шлугера. – М.: Машиностроение, 2003.

9.  Некрасов С.С. Обработка материалов резанием. – М.: Агропромиздат, 1998.

10.  Дарко А.В., Шпиро Р.С. Сопротивление материалов: 5-ое издание. М.: Высшая школа, 1989.

11.  Матвеев В.А., Пустовалов И.И. Техническое нормирование ремонтных работ в сельском хозяйстве. – М.: Колос, 1979.

12.  Основы технологии производства и ремонта автомобилей: Метод. указания. Сост. А.Д. Полканов, Вологда: ВоГТУ, 2003 г.

13.  Шкрабак В.С., Луковников А.В., Тургиев А.К. Безопасность жизнедеятельности в сельскохозяйственном производстве. – М.: КолосС, 2004.

14.  Северный А.Е., Колчин А.В., Буренко Л.А., Валяев В.М. Обеспечение безопасности при техническом сервисе сельскохозяйственной техники. – М.: ФГНУ «Росинформагротех», 2001.

15.  Зотов Б.И., Курдюмов В.И. Безопасность жизнедеятельности на производстве. – 2-е изд., перераб. и доп. – М.: КолосС, 2004.

16.  В.В. Лебедянцев. Экономическая оценка эффективности мероприятий по совершенствованию ремонтно-обслуживающего производства в агропромышленном комплексе. – Издательский центр ОГАУ, 2002.