Технология изготовления деталей автомобиля УАЗ
Содержание
Введение
1. Конструкторская часть проекта
1.1 Назначение узла, механизма
1.2 Расчет на прочность заданной детали из узла
2. Технологическая часть
2.1 Технология изготовления детали
2.1.1 Служебное назначение детали и анализ ее технологичности
2.1.2 Определение партии детали в год
2.1.3 Выбор заготовки и расчет припусков на обработку
2.1.4 Разработка маршрутного технологического процесса механической
обработки детали
2.1.5 Расчет режимов резания и норм времени на одну операцию
2.2 Технология сборки
2.2.1 Выбор метода и типа сборки
2.2.2 Обоснование выбора технологического процесса сборки
2.2.3 Расчет норм времени
2.2.4 Расчет количества рабочих - операторов
2.2.5 Карта технологического процесса сборки
2.2.6 Расчет площади участка сборки
2.2.7 Разработка технологического процесса сборки узла и расчет
потребного количества оборудования
2.2.8 Выбор оборудования для сборки
3. Экономическая часть
3.1 Расчет потребного количества оборудования механического
участка, его стоимости и коэффициента загрузка
3.2 Расчет численности персонала механического участка по
категориям
3.3 Расчет фондов заработной платы работающих по категориям для
механического участка
3.4 Расчет фондов заработной платы работающих по категориям для
сборочного участка
3.5 Расчет цеховой себестоимости единицы продукции
3.7 Расчет технико-экономических показателей сборочного участка
4. Экологичность и безопасность проекта
4.1 Анализ шумовых, вибрационных характеристик автомобиля
Введение
В 2014 г. исполнилось 49 лет с начала производства автомобиля
УАЗ-452. Поскольку за это время машина сменила только индекс, а внешний вид и
конструкция остались прежними, ее можно назвать рекордсменом автомобильного
долгожительства. При этом замены ей нет. До сих пор множество таких автомобилей
эксплуатируют даже в крупных городах, а жизнь в российской глубинке вообще
невозможна без полноприводных "буханок". "Санитарки",
большая часть машин аварийных служб, работающих в сельской местности, созданы
на базе УАЗ-452. Трудно представить, скольким людям санитарные
"буханки" спасли жизнь за сорок с лишним лет. Эту машину также
облюбовали и военные, ведь УАЗ-452 способен преодолевать снежный покров
толщиной 50 см, двигаться по танковой колее и при этом везти до 800 кг груза…
А начиналось все весной 1955 г., когда конструкторы
Ульяновского автозавода получили задание спроектировать на шасси ГАЗ-69
автомобиль грузоподъемностью 800 кг. Первые опытные образцы подготовили уже
через несколько месяцев. Поскольку ГАЗ-69 имел короткую колесную базу (2300
мм), разместить 800 кг груза было возможно только при вагонной компоновке
машины. Ее создавали в двух вариантах: грузовик с деревянной бортовой
платформой и цельнометаллический фургон с задней двустворчатой дверью. Для
обеспечения жесткости кузова на крыше фургона сделали поперечные ребра
жесткости, в результате сверху машина напоминала нарезной батон, отсюда с
легкой руки заводских испытателей и пошло прозвище "буханка". К
серийному выпуску приступили в октябре 1958 г.
Семейство состояло из трех модификаций:
УАЗ-450Д - бортовой грузовик, УАЗ-450 - фургон, а унифицированный с ним
санитарный автомобиль получил индекс УАЗ-450А. Все они были полноприводными. На
них устанавливали форсированные нижнеклапанные двигатели ГАЗ-69 (2,432 л, 62 л.
с.), трехступенчатую основную коробку передач и двухступенчатую раздаточную.
УАЗ-450 стал первым отечественным серийным грузовым автомобилем с кабиной,
размещенной над двигателем.
В конце 1950-х гг. возросла потребность в
недорогих развозных грузовиках, и в 1961 г. завод начал производство заднеприводных
машин на базе УАЗ-450. Фургон с колесной формулой 4х2 получил индекс УАЗ-451,
бортовой грузовик - УАЗ-451Д, медицинский автомобиль УАЗ-451А. Внешний вид не
изменился, за исключением появления боковой двери на фургонах.
В середине 1960-х гг. грузовые
"уазики" существенно модернизировали. В 1965 г. на них стали
устанавливать верхнеклапанный двигатель ГАЗ-21 (2,445 л, 70 л. с.) и
четырехступенчатую коробку передач. Также существенно изменилось оформление
передней части кабины. Первой машиной нового поколения стал полноприводный
бортовой грузовик, получивший название УАЗ-452Д. Конструкцию остальных
представителей семейства изменили только в 1966 г. Соответственно фургон
назвали УАЗ-452, "санитарку" - УАЗ-452А, также появился десятиместный
автобус - УАЗ-452В.
Модернизация коснулась и заднеприводных
версий, но их названия почти не изменили, только в индексе добавилась буква
"М". При этом грузоподъемность машин с колесной формулой 4х2
увеличилась до 1000 кг. На базе УАЗ-451М Луцкий машиностроительный завод
выпускал рефрижератор ЛуМЗ-946 грузоподъемностью 500 кг. Для нужд армии и
спецслужб многие авторемонтные заводы выпускали оригинальные штабные автобусы
на базе УАЗ-452. В мае 1966 в Москве состоялась международная выставка
сельхозтехники с участием представителей 20 стран мира. По решению жюри
грузовой автомобиль УАЗ-452Д был удостоен золотой медали. Этот автомобиль стал
незаменимым помощником тружеников сельского хозяйства страны, благодаря
маневренности, проходимости и неприхотливости в эксплуатации. 20 августа 1966
года УАЗ награжден орденом Трудового Красного Знамени.
Также существовало множество модификаций
"буханок", не пошедших в серийное производство. Еще в начале 1960-х
гг. проходил испытания санитарный вариант, оснащенный гидропневматической подвеской.
Он имел отличную плавность хода, но оказался слишком сложным для серии. Опытной
партией выпустили седельный тягач УАЗ-452П с полуприцепом УАЗ-752. В 1973 был
построен экспериментальный шестнадцатиместный автобус УАЗ-452К. На базе этого
автобуса были разработаны реанимационные автомобили "Медея" для нужд
грузинских горноспасателей. Но это проект не был похоронен - автомобиль
выпускался с 1989 по 1994 кооперативом "Вездеход" из грузинского
города Болниси.
Позже, 18 февраля 1974 с конвейера сошел
миллионный УАЗ. Этим автомобилем был УАЗ-452 (фургон) завоевавший к тому
времени большую популярность среди автомобилистов. Ещё позже, 16 февраля 1976
автозавод был награжден вторым орденом Трудового Красного Знамени, а 27 декабря
государственный Знак качества присвоен "буханочному" двигателю
УМЗ-451М, а вслед за двигателем, в ноябре 1977 уже сам УАЗ-452 получил тот
заветный пятиугольничек со звездой и надписью "СССР".
После проведенной в середине 1960-х гг.
модернизации "буханки" вплоть до середины 1980-х гг. выпускали без
изменений. Действительно ли автомобиль был идеальным или конструкцию не меняли
из-за застойной экономики? Конечно, недостатки у УАЗ-452 есть. Прежде всего,
посредственная топливная экономичность и плохая пассивная безопасность. Но дело
в том, что до середины 1970-х гг. эти факторы не имели большего значения.
Бензин стоил копейки, а интенсивность автомобильного движения была невысока,
соответственно, и вероятность ДТП намного меньше, чем в наше время. Вместе с
тем другой машины такого класса, пригодной для эксплуатации в сельской
местности, попросту не существовало. Ведь по проходимости полноприводная
"буханка" лишь немного уступала УАЗ-469, а простота конструкции
позволяла произвести ремонт в любом гараже без применения специальных инструментов.
Незаменим автомобиль и в армии, до развала СССР около 40 % произведенных
заводом УАЗ-452 отгружали Вооруженным силам.
Довольно эффективными оказались и
заднеприводные УАЗ-451М. В начале 1970-х гг. из грузовиков в городах в основном
использовали ИЖ-2715 грузоподъемностью 350 кг, расходовавший 11 л на 100 км,
УАЗ-451М (1000 кг, 15 л на 100 км) и ГАЗ-51А (2500 кг, 21,5 л на 100 км).
Интересно, что самым дорогим был маленький ИЖ-2715, в 1975 г. его оптовая цена
составляла 2310 руб., УАЗ-451М тогда стоил 1800 руб., а самым дешевым был
ветеран ГАЗ-51А - 1200 руб. Сейчас принято считать экономику СССР
неэффективной, дескать, заводы производили в огромных количествах большие,
никому не нужные грузовики. Но цифры показывают, что самым выгодным в
эксплуатации оказался как раз более тяжелый ГАЗ-51А, который не только был
самым дешевым, но еще и значительно превосходил легкие машины по ресурсу.
Вместе с тем и грузовые УАЗы были нужны для перевозки мелких партий.
Теперь перейдем к новейшей истории
"буханки". В 1985-1989 гг. семейство УАЗ-452 в очередной раз
модернизировали. Двигатель остался прежним, но его мощность увеличили до 90 л.
с. Автомобили получили двухконтурный привод тормозов с вакуумным усилителем,
модернизированные мосты с измененными передаточными числами. Поменяли и
названия. Теперь бортовой грузовик стал называться УАЗ-3303, фургон - УАЗ-3741,
автобус - УАЗ-2206, санитарный автомобиль - УАЗ-3962.
Все усовершенствованные машины имели
колесную формулу 4х4, заднеприводные модификации сняли с производства. После развала
СССР спрос на грузовые УАЗы по-прежнему оставался высоким. В начале 1990-х гг.
лучше продавались бортовые грузовички и фургоны, покупаемые мелкими
предпринимателями. Но после появления "Газели" спрос на них упал. В
середине 1990-х гг. хорошо пошла "санитарка" УАЗ-3962. Дело в том,
что в советское время УАЗы не поступали в свободную продажу, в результате на
машины возник так называемый отложенный спрос. Недорогие "буханки"
покупали преимущественно сельчане. А "санитарки" лучше продавались
потому, что для управления ими, в отличие от автобусов, достаточно было иметь в
водительских правах категорию "В". С середины 1990-х гг. специально
для жителей села начали выпускать серию грузопассажирских автомобилей с
удлиненной кабиной, получившую название "Фермер" и включающую
несколько моделей. УАЗ-З909 рассчитан на перевозку семи человек и 475 кг груза,
УАЗ-39091 способен перевезти пять человек и 675 кг. Также существовала
модификация УАЗ-39091 - военная санитарная машина с красным крестом на крыше и
на капоте (цвет - защитный). С 1997 г. на часть "буханок" стали
устанавливать новый двигатель УМЗ-4218 (2,89 л, 98-100 л. с.). Появились
варианты с удлиненной платформой, в результате грузоподъемность возросла до
1300 кг. Количество версий в семействе "Фермер" увеличилось. В 1996
г. завод начал выпуск многоцелевого удлиненного шасси УАЗ-2746, на базе
которого собирают различные специализированные автомобили: самосвалы,
топливозаправщики и т.д. В результате расширения модельного ряда к концу 1990-х
гг. производство грузовых УАЗов составляло 2/3 от всех выпускаемых заводом
машин.
Однако в начале 2000-х гг. ситуация
поменялась. Новое руководство завода существенно сократило модельный ряд
грузового семейства. Прекратились работы и по модернизации "буханки".
Обидно, ведь сейчас спрос на ульяновские грузовые автомобили и автобусы
по-прежнему очень высок, поскольку у нас нет другой такой машины, способной
работать в условиях бездорожья. В настоящее время автопарк на селе изношен и
требует замены. В последнее время "буханки" популярны у
путешественников, рыболовов, охотников. Частные мастерские проводят комплексные
работы по их совершенствованию, направленные на улучшение потребительских
качеств, салон делают более комфортабельным, изменяют параметры подвески,
экспериментируют с новыми двигателями. Установка турбодизеля ЗМЗ-514 не только
позволяет с запасом уложиться в современные экологические нормы, но и полностью
изменяет характер машины. Существенно улучшаются динамические характеристики,
при этом расход топлива не превышает 10л на 100 км даже в городских условиях.
Однако Ульяновский завод такие двигатели на "буханку" не
устанавливает, руководство отвечает, что для этого надо менять кузовные штампы.
В то время как для установки ЗМЗ-514 необходимо заменить всего лишь одну кузовную
деталь - стенку моторного отсека, соответственно изготовить один новый штамп.
Внешность менять нет необходимости, она и так достаточно стильная, дизайн
1960-х гг. придает "буханке" шарм ретроавто.
На данный момент машины поступают в
розничную продажу. В 2007 году их было выпущено более 40 тысяч. Сегодня машины
оснащаются впрысковыми двигателями УМЗ-4213 (2,9 л, 99 л. с.), отвечающими
нормам Евро-3. Выпуск этих машин будет продолжаться как минимум до середины
2010 года, когда вступят в силу новые правила сертификации автомобилей с двумя
обязательными краш-тестами по европейским правилам.
деталь автомобиль коробка передача
1.
Конструкторская часть проекта
1.1
Назначение узла, механизма
Коробка передач предназначена для изменения сил тяги на
ведущих колесах и скоростей движения автомобиля путем увеличения или уменьшения
передаточного числа.
Коробка передач позволяет осуществить движение автомобиля
задним ходом и разобщить коленчатый вал двигателя от ведущих колес на
продолжительное время, необходимое при работе двигателя на стоянке или при
движении накатом.
Передаточное число коробки передач равно отношению частот
вращения ее ведущего и ведомого валов. Необходимость изменения передаточного
числа определяется тем, что сопротивление движению автомобиля, зависящее от
дорожных условий, меняется в широком диапазоне, а крутящий момент поршневого
двигателя при max подаче топлива-всего на 10-30%.
Для быстрого разгона при трогании автомобиля с места и для
преодоления значительных сил сопротивления движению, например при движении на
подъеме, нужно увеличить силу тяги в несколько раз по сравнению с тем
значением, которое соответствует максимальному моменту двигателя. Такое
увеличение силы тяги обеспечивают изменением передаточного числа.
В зависимости от характера изменения передаточного числа
различают коробки передач: ступенчатые; бесступенчатые; комбинированные.
По характеру связи между ведущим и ведомым валами коробки
передач делят: на механические; гидравлические; электрические; -
комбинированные.
По способу управления: на автоматические; неавтоматические.
Ступенчатые коробки передач различают по числу передач
переднего хода: четырехступенчатые; пятиступенчатые и т.д.
К коробке передач предъявляются следующие требования:
обеспечение оптимальных тягово-скоростных и топливно-экономических свойств
автомобиля при заданной внешней характеристике двигателя; бесшумность при
работе и переключении передач; легкость управления; высокий КПД;
Число элементов управления, включаемых на одной передаче, на
единицу меньше числа степеней свободы коробки передач. При числе ступеней не
более 7 коробки передач механических трансмиссий выполняются с двумя степенями
свободы. В этих коробках для получения определенной передачи включается осевым
перемещением одна зубчатая муфта или передвижное зубчатое колесо.
Коробки передач с числом ступеней 8 и более условно
называются многоступенчатыми и выполняются с тремя степенями свободы - для
получения определенной передачи включаются два элемента управления. При числе
степеней 16 и более многоступенчатые коробки передач имеют обычно четыре
степени свободы. Увеличение числа степеней свободы позволяет за счет некоторого
усложнения управления уменьшить необходимое количество зубчатых колес в
коробках передач с большим числом ступеней.
Большинство коробок передач выполняется однопоточными, так
что через каждое зубчатое зацепление включенной передачи проходит вся
передаваемая мощность. Коробки передач, у которых мощность передается двумя или
тремя параллельными механическими потоками, применяются редко, так как
увеличение количества потоков приводит к усложнению конструкции. Это
усложнение, однако, позволяет уменьшить нагрузки на зубчатые колеса, валы и
подшипники и несколько сократить размеры указанных элементов.
При числе ступеней 5 - ступенчатой коробки передач
механической трансмиссии выполняется с двумя степенями свободы.
Коробка передач компактна, ее конструкция простая, но она
обеспечивает интенсивный разгон, высокую среднюю скорость автомобиля и
экономичную работу двигателя. Косозубые шестерни постоянного зацепления и
синхронизаторы на всех передачах обеспечивают бесшумность работы коробки
передач и ее долговечность.
Коробка передач имеет три вала: ведущий, промежуточный,
ведомый с шестернями и синхронизаторами, а также ось с промежуточной шестерней
заднего хода и механический привод переключения передач. Валы и шестерни
коробки передач размещены в литом алюминиевом картере.
Промежуточный вал выполнен в виде блока четырех шестерен,
плюс добавлена шестерня пятой передачи, установленная на закрепленной в
картере оси, передним концом опирается на роликовый подшипник
и закреплен стопорным кольцом, а задним на шариковый подшипник, который
закреплен на валу болтом с пружиной и шайбой.
Ведомый вал вращается на трех подшипниках. Передний шариковый
подшипник расположен в гнезде ведущего вала. Для смазки подшипника в шестерне
ведущего вала просверлены отверстия, через которые масло из картера
разбрызгиванием подается в подшипник. Промежуточный подшипник расположен в
задней стенке картера коробки передач. Подшипник зажат между шестерней и
втулкой вторичного вала. В гнезде его фиксирует стопорная пластина, которая
крепится к задней стенке картера 5-передачи шайба с болтом. Задний двухрядный
подшипник ведомого вала
расположен в задней крышке, закреплен между шестерней
5-передачи упорным кольцом подшипника и стопорным кольцом. Для лучшей смазки
термообработанных шеек вала и посадочных отверстий, ведомых шестерен передач на
ведомом валу нарезаны мелкие продольные канавки, а на двух поясках - по три
глубоких паза, в эти пазы входят выступы ступиц и скользящих муфт
синхронизаторов, что обеспечивает их жесткое соединение с валом.
Для анализа и оценки конструкций коробок передач служит ряд
оценочных параметров, которые определяются требованиями, предъявляемыми к
коробкам передач различного типа.
Число передач и плотность ряда передаточных чисел. Плотность
ряда характеризуется отношением передаточных чисел соседних передач. Чем больше
число передач, тем выше плотность ряда, тем в большей степени выполняется
требование обеспечения высоких тяговых и экономических свойств автомобиля в
современных конструкциях коробок передач показатель плотности ряда передач
стремятся выполнять в пределах 1,1…1,5, причем на высших, синхронизированных
передачах показатель плотности должен быть возможно ближе к нижнему значению.
Помимо повышения тяговых и экономических свойств, большая
плотность ряда позволяет синхронизаторам работать в более благоприятных
условиях, так как для выравнивания угловых скоростей соединяемых элементов,
скорости которых мало различаются, требуется меньшая работа трения. Благодаря
этому синхронизаторы могут выполнять меньших размеров при достаточной
надежности.
Синхронизаторы полностью исключают ударную нагрузку и шум в
процессе включения передач. В современных ступенчатых коробках передач
применяют синхронизаторы, выравнивающие угловые скорости соединяемых элементов
перед включением передач. Коробки передач могут быть полностью
синхронизированы, когда все передачи включаются при помощи синхронизаторов, но
в большинстве случаев наряду с синхронизаторами на высших передачах применяются
также кулачковые или зубчатые муфты, а часто подвижные зубчатые колеса
(каретки) для включения низших передач.
В 5-ступенчатой коробке передач используют только инерционные
синхронизаторы, которые блокируют включающую зубчатую муфту до тех пор, пока
коническая энергия деталей, вращающихся вместе с ведомым диском сцепления (при
выключенном сцеплении и нейтральном положении коробки передач), не будет
поглощена работой трения в синхронизаторе. Этот момент времени соответствует
полному равенству угловых скоростей синхронизируемых элементов.
Синхронизаторы могут быть одностороннего (для включения одной
передачи и двустороннего (для включения двух передач) действия. Инерционный
синхронизатор включает следующие элементы:
выравнивающий - фрикционный элемент, поглощающий энергию
касательных сил инерции вращающихся масс;
блокирующий - устройство, препятствующее перемещению
включающей зубчатой муфты до полного выравнивания угловых скоростей;
включающий - зубчатая муфта, включающая передачу.
Наибольшее распространение получили конусные синхронизаторы
(рис. 2.1.2, а-в), в которых выравнивающим элементом является конусная муфта.
Иногда применяются в качестве выравнивающего элемента многодисковые муфты (рис.
2.1.2, г).
Легкость управления. Оценочными показателями являются как
усилие на рычаге управления, так и сложность манипуляций, которая определяется
степенью сложности самой конструкции коробки передач и ее привода
(синхронизаторы, электрические и пневматические приводы, автоматизация
управления ступенчатой коробкой передач, автоматические передачи).
Ресурс. Ниже приведены значения ресурса коробок передач (в
тыс. км пробега до капитального ремонта):
Легковые автомобили: 125…250
Для внедорожных автомобилей и автомобилей высокой
проходимости устанавливается пониженный ресурс.
Способы включения передач. В настоящее время включение
передач при помощи подвижных зубчатых колес (кареток) применяется главным
образом для первой передачи и передачи заднего хода, включение которых
производится в условиях, когда автомобиль неподвижен. Ограниченное применение
подвижных зубчатых колес для включения передач объясняется двумя причинам:
при включении ударная нагрузка от сил инерции ведомого диска
сцепления и вращающихся с ним деталей коробки передач приходится на один или
два зуба включаемых колес, что приводит к быстрому износу торцов зубьев, сколу
зубьев, а иногда к поломкам;
для включения передачи требуется переместить каретку на всю
длину зуба, что приводит к увеличению длины коробки передач, а следовательно, и
ее массы.
Подшипники. В коробках передач применяются подшипники качения
различных типов: шариковые радиальные, шариковые радиально упорные, роликовые
радиальные с цилиндрическими роликами, роликовые радиально-упорные с
коническими роликами, игольчатые. Подшипники, устанавливаемые на валу коробки
передач, в большинстве конструкций воспринимают радиальные и осевые нагрузки.
При установке шариковых подшипников осевую нагрузку воспринимает один из
подшипников, поэтому наружное кольцо этого подшипника закрепляется в картере,
которая позволяет ему перемещаться при тепловом удлинении вала, одновременно
такая установка подшипников позволяет упростить их монтаж.
Роликовые радиально-упорные подшипники иногда применяют в
коробках передач грузовых автомобилей. Они устанавливаются в паре и требуют
периодического регулирования.
Иногда один конец вала устанавливают на двухрядный
радиально-упорный роликовый подшипник, а второй конец вала имеет
"плавающую" опору. Если блок зубчатых колес с косым зубом
устанавливается на роликовых подшипниках с цилиндрическими роликами, то осевые
силы воспринимаются торцовыми шайбами. Косозубые колеса постоянного зацепления,
свободно установленные на валу на игольчатых подшипниках, бронзовых втулках или
непосредственно на валу, фиксируются в осевом направлении выступами вала,
шайбами замковыми кольцами или гайками.
Крышка первичного вала служит для герметизации коробки
передач. От осевого перемещения вперед первичный вал стопорится крышкой. В
крышке нарезана маслосгонная канавка. С внутренней стороны этой крышки на
фланце имеется масляный канал, по которому масло отводится из полости крышки к
сточному отверстию в передней стенке картера и далее в картер
1.2 Расчет на
прочность заданной детали из узла
Фланец вторичного вала коробки передач воспринимает
динамические нагрузки, таким образом, его тело должно иметь хорошую
пластичность. При этом шлицевые венцы испытывают большие контактные нагрузки, п
о этому они должны иметь достаточно высокую твердость. Предъявленным
требованиям отвечает сталь хромомарганцевая с молибденом - 25ХГМ, подвергнутая
после изготовления заготовки вала закалке с последующим отпуском, а также
нитроцементации. Основным технологическим свойством стали, является ее большая
износостойкость.
Обрабатываемость учитывается коэффициентом обрабатываемости К
г, который зависит от материала резца. Основными характеристиками стали,
являются ее физические характеристики. В частности, предел текучести, временное
сопротивление разрыву, относительное удлинение, относительное сужение. Также
очень важное значение имеет состав стали. Состав стали, влияет, в частности, на
штампуемость материала и, соответственно, должен учитываться при выборе метода
получения заготовки.
Содержание углерода, указанное выше, позволяет обеспечить
хорошую прочность и пластичность материала детали. Эта сталь 25ХГМ -
быстрорежущая с 25% содержанием углерода и добавками до 1,5%, хрома, марганца и
молибдена.
Добавление хрома, повышает устойчивость стали против отпуска,
т.е. способствует получению однородной мартенситной структуры, способствует
получению высокой и равномерной твердости, а также, повышенной износ о
стойкости.
Марганец повышает твердость, предел прочности, текучести, а
также, увеличивает прокаливаемость.
Включение молибдена, повышает устойчивость стали против раз
упрочнения при отпуске, прокаливаемость, теплостойкость и сопротивление
ползучести; уменьшает чувствительность к перегреву; устраняет склонность стали
к отпускной хрупкости.
Расчет на прочность фланца вторичного вала на координатный
шарнир коробки передач ГАЗ-53
Смятие и изнашивание рабочих поверхностей связаны с действующими
напряжениями смятия 
см на поверхностях контакта.
Условие прочности
Где Т - крутящий момент, Н. М. К3 - коэффициент неравномерности
распределения нагрузки, К3=1.1…1.5, Принимается К3 = 1,3
Проектировочный расчет. Lр=, по
ГОСТ 1139-80.
При средних условиях эксплуатации допускаемое напряжение смятия
неподвижного соединения 
см≥ 100 Н/мм² при твердости НR с 40
Lр==35,6 мм.
Расчет на снятие.
Условие прочности с центрированием.
см==
=95,6 Мпа
Условие прочности на смятие выдержано.
2.
Технологическая часть
.1 Технология
изготовления детали
Заготовка
из проката. Согласно точности и шероховатости поверхностей обрабатываемой
детали определяем промежуточные припуски по таблицам. За основу расчёта
промежуточных припусков принимаем наружный диаметр детали O20 мм. Устанавливаем
предварительный маршрутный технологический процесс обработки поверхности детали
O20. Обработка поверхности диаметром 20 мм - производят в жёстких центрах.
Технологический маршрут обработки данной поверхности:
Операция
005. Токарная черновая
.
Токарная чистовая
При
черновом точении припуск на обработку составляет 4 мм, а при чистовом - 2 мм.
Определяем промежуточные размеры обрабатываемых поверхностей согласно
маршрутному технологическому процессу:
На
токарную операцию 005:
р.005=Dн+2Z010=20+2=22
мм
Расчётный
размер заготовки:
р.
з. =Dр.005+2Z005=22+4=26 мм
По
расчётным данным заготовки выбираем необходимый размер горячекатаного проката
обычной точности по ГОСТ 2590-71.
Круг
26 - В-ГОСТ 2590 - 71
-
б - ГОСТ 14034 - 74
Отклонения
для диаметра 26 мм равны.
Припуск
на обработку 2х торцовых поверхностей заготовки равен 1,4 мм.
Общая
длина заготовки:
з=Lд+2Zподр.
=55+1,4=0,18 мм
Исходя
из предельных отклонений, общую длину заготовки округляем до целых единиц.
Принимаем длину заготовки 57 мм. Объём заготовки определяем по плюсовым
допускам:
з=·D2з.
п. ·Lз/4=3,14·2,642·5,7/4=31,185 см3
Массу
заготовки определяем по формуле:
з=Vз=0,007531,185=1,473
кг
Выбираем
минимальную длину проката для изготовления заготовки. Потери на зажим заготовки
Lзаж принимаем 20 мм. Заготовку отрезают на ножницах. Это самый
производительный и дешёвый способ. Длину торцового обрезка проката определяем
из соотношения:
о.
т. = (0,30,5) d=0,326=7,8 мм
Число
заготовок, исходя из принятой длины проката по стандартам, определяется по
формуле:
.
Из проката длиной 4 м:
=
(Lпр+Lзаж+Lо. т.) / (Lз+Lр) = (4000-20-7,8) / (57+3) =66,2 шт.
Получаем
66 заготовок из данной длины проката.
.
Из проката длиной 7 м:
=
(Lпр+Lзаж+Lо. т.) / (Lз+Lр) = (7000-20-7,8) / (57+3) =116,2 шт.
Принимаем
116 заготовок из данной длины проката. Остаток длины (некратность) определяется
в зависимости от принятой длины проката:
.
Из проката длиной 4 м:
НК4=Lпр-Lо.
т. - Lзаж-LзX4=4000-7,8-20-5766=210,2 мм (3.8)
Или
ПНК4=
(LНК100) /Lпр=210,2100/4000=5,25%
.
Из проката длиной 7 м:
НК7=Lпр-Lо.
т. - Lзаж-LзX7=7000-7,8-20-57116=360,2 мм (3.9)
Или
ПНК7=
(LНК100) /Lпр=360,2100/7000=5,14%
Из
расчётов на некратность следует, что прокат длиной 7 м для изготовления
заготовок более экономичен, чем прокат длиной 4 м.
Потери
материала на зажим при обрезке по отношению к длине проката составят:
Пзаж=
(Lзаж100) /Lпр=20100/7000=0,285%
Потери
материала на длину торцового обрезка проката в процентном отношении к длине
проката составят:
По.
т. =Lо. т.100/Lпр=7,8100/7000=0,11%
Общие
потери к длине выбранного проката:
Пп.
о. =Пнк+По. т. +Пзаж=5,14+0,11+0,285=5,535%
Расход
материала на одну деталь с учётом всех технологических неизбежных потерь
определяем по формуле:
з.
п. =Gз (100+Пп. о.) /100=0,245 (100+5,535) /100=0,273 кг
Коэффициент
использования материала:
Ки.
м. =Gд/Gз. п. =0,099/0,258=0,38д=Vд=0,0078512,55=0,099 кгд=Dд12Lд1/4 +
Dд22Lд2/4=12,55 см2
2.1.1
Служебное назначение детали и анализ ее технологичности
Через
коробку передач автомобиля УАЗ-2206 проходит мощность до 110 л. с. Ведомый вал
установлен в коробке соосно с ведущим валом, передним концом в выточке
первичного вала на роликоподшипнике 2 и застопорен кольцом 1, а задним - в
стенке картера на шарикоподшипнике. Этот подшипник предохраняет вал от осевых
смещений стопорным кольцом, установленным в выточке наружной обоймы подшипника
и крышке подшипника. На заднем шлицевом конце вала закрепляется червячная
шестерня привода спидометра (с помощью стяжной гайки) и фланец крепления карданного
вала. На шлицах ведомого вала установлены каретки 3 и 9 синхронизаторов
четвертой и пятой передач, а также второй и третьей передач и зубчатая муфта 12
включения первой передачи и заднего хода. Шестерни второй, третьей, четвертой и
пятой передач находятся в постоянном зацеплении с соответствующими шестернями
промежуточного вала и установлены на специальных роликовых подшипниках. От
осевого сдвига эти шестерни запираются упорными шайбами 4 и 15, причем шайба 4
запирается замковой шпонкой 21, а шайба 15 - гайкой крепления фланца карданной
передачи. Внутри ведомого вала имеются каналы для подвода масла к подшипникам
шестерен. Масло поступает от маслонагнетающего устройства делителя через канал
в ведущем валу.
В
целом деталь имеет простую форму и не вызывает затруднений при обработке, так
как легко обеспечивается доступ ко всем обрабатываемым поверхностям режущим
инструментом.
Качественный анализ детали на технологичность.
Одним из основных требований технологичности детали является
обоснованный выбор материала детали и увязка требований качества поверхностного
слоя с маркой материала детали. Выбранная марка стали 40Х ГОСТ 4543-73
полностью отвечает всем требованиям, предъявляемых к изготовляемой детали. Она
обладает высокой прочностью, малой чувствительностью к концентрации напряжений,
хорошей обрабатываемостью и способностью подвергаться термической обработке.
Деталь имеет технологические базы, используемые при обработке
и захвате заготовки - это внутреннее отверстие детали - Ø35Н7.
Конструкция детали предусматривает различные виды
механической обработки: подрезка торцев, точение, снятие фасок, сверление,
шлифование и т.д. Применяемая механическая обработка выполняется на широко
используемом универсальном оборудование с применением универсальной
технологической оснастки и на станках с ЧПУ.
Количественный анализ технологичности.
Количественная оценка технологичности детали определяется по
ГОСТ 14.201-83 в соответствии с МР 186-85, при которой на первоначальной стадии
используется некоторые дополнительные показатели: коэффициент точности
обработки, шероховатости поверхности, коэффициент использования материала,
которые определяются следующим образом [9]:
Коэффициент точности обработки Кт. ч.:
К т. ч. =1-1/Аср
Где Аср - средний квалитет точности обработки детали по всем
поверхностям.
Коэффициент шероховатости поверхности:
Кш=1/Бср
Где Бср - среднее числовое значение параметра шероховатости
всех поверхностей детали.
2.1.2
Определение партии детали в год
Одним из основных принципов построения технологических процессов
является принцип совмещения технологических, экономических и организационных
задач, решаемых в данных производственных условиях. Проектируемый
технологический процесс должен обеспечивать выполнение всех требований к
точности и качеству изделия, предусмотренных чертежом, техническими условиями
при наименьших затратах труда и минимальной себестоимости в соответствии с ГОСТ
1.4004-8. В зависимости от широты номенклатуры, регулярности, стабильности и
объёма выпуска изделий современное производство подразделяется наследующие
типы: единичное, серийное, массовое.
В данном дипломном проекте рассчитывается тип производства:
серийное.
Форма сборки выбрана поточной с образованием сборочной линии.
При поточной сборке содержание операций по их длительности
согласуется с темпом работы.
Темп - расчетный (регламентированный) промежуток времени
через который должна выпускаться единица при заданном режиме работы. Темп t зависит от объема
выпуска и определяется делением годового фонда рабочего времени F час на программу выпуска
изделий N
в штуках. При односменной работе сборщиков календарный годовой фонд времени
составляет 1820 часов при 24 - дневном отпуске, но календарный темп tк не дает полного
представления о темпе в отличие от действительного темпа tд из-за потерь времени на
ремонт оборудования. Потери округляются введением коэффициента 0,94.
В проекте tд=
=
1820* 0.94/20000=0.085 часа.
Выбор организационных форм сборки.
Процесс сборки расчленяется на: узловую, общую, и др. В проекте
выбрана общая сборка т.к. данный узел является для проектируемого производства
законченным этапом сборочного процесса.
2.1.3 Выбор
заготовки и расчет припусков на обработку
Для изготовления детали большую роль играет выбор
рационального вида заготовки и способа её получения. Наиболее широко применяют
следующие методы: литьё, обработка давлением и сварка, а так же их комбинации.
На выбор получения заготовки оказывает влияние материал детали,
её служебное назначение и технические требования; объём годового выпуска; форма
поверхностей и размеры деталей; производственные возможности заготовительного
цеха. При решении вопроса выбора заготовки необходимо стремиться к тому, чтобы
форма и размеры заготовки были максимально приближены к форме и размерам
готовой детали. Однако повышение точности размеров заготовки и её усложнение
неизбежно приводят к существенному увеличению себестоимости самой заготовки.
Заготовка, полученная методом пластического горячего
деформирования на ГКМ. Применяем штамповочное оборудование - горизонтально
ковочная машина. Количество переходов-5, нагрев заготовок-пламенный.
Находим массу поковки:
масса детали 0,7 кг
масса поковки:
Мп= Мд* Кр;
где Мп-масса поковки в кг;
Мд - масса детали в кг;
Кр - расчётный коэффициент 1,5…1,8 - для шестерён, ступиц,
фланцев.
Мп= 0,7*1,5=1,4кг
Определяем группу стали по таблице 14-М2, в зависимости от
содержания углерода 0,44% и легирующих элементов составляющих 0,35%.
Определяем степень сложности поковки в зависимости от
значения коэффициента сложности:
Ксл=Gп/Gф
Где:п - масса поковки по объёму
Gф - масса геометрической фигуры, в которую вписывается масса
поковки.
Gф= (π*102/4) * 4 *0,00785=1,4кг,
Ксл=1,4/ 2,5 =0,56
Степень сложности С2.
Исходный индекс поковки определяем по таблице 16, индекс-10.
Конфигурация поверхности разъёма штампа-П (плоская).
Припуски и кузнечные напуски:
,6 мм - Ø35мм и частота поверхности
Ra0,8 мкм;
,6 мм - Ø50мм и частота поверхности Ra6,3 мкм;
,7мм - Ø72мм и частота поверхности
Ra0,8 мкм;
,7мм - Ø80мм и частота поверхности
Ra0,8 мкм;
,6 мм - длина 65мм и частота поверхности Ra6,3 мкм;
,7мм - длина 88мм и частота поверхности Ra6,3 мкм;
,6 мм-длина 30мм и частота поверхности Ra6,3 мкм;
Дополнительные припуски:
по таблице 18 смещение по поверхности разъёма штампа - 0,5мм;
изогнутость и отклонение от плоскостности и параллельности -
0,3мм.
Размеры поковки и их допустимые отклонения:
Ø35- (1,6+0,5+0,3) *2=30мм
Ø50+ (1,6+0,5+0,3) *2= 55мм
Ø72+ (2,7+0,5+0,3) *2=79мм
Ø80+ (2,7+0,5+0,3) *2=87мм
Длина 65+ (2,7+0,5+0,3) *2=72мм
Длина 88+ (2,7+0,5+0,3) *2=95мм
Длина 30+ (1,6+0,5+0,3) *2=35мм
По таблице 21 радиус закруглений наружных углов - 1,6мм.
По таблице 24 штамповочные углы наружные - 7°,
внутренние 10°
Допускаемые отклонения размеров по таблице 22:
Ø30+1,6-0,5
Ø55 +1,6-0,5
Ø79+2,7-1,3
Ø87+3,0-1,5
+2,7-1,3
+3,0-1,5
+1,1-0,5
Допускаемые отклонения размеров - 1мм.
Допускаемая величина смещения по поверхности разъёма штампа
0,6 мм
2.1.4
Разработка маршрутного технологического процесса механической обработки детали
(См. приложение)
2.1.5 Расчет
режимов резания и норм времени на одну операцию
Расчет на 050 Внутришлифовальную
Оборудование: Станок 3А227
Режущий инструмент: Круг ПП 24А 40 СМ3 16×6×20 ГОСТ 2424-83
Вспомогательный: Центр 18-19801
Мерительный инструмент: скоба.
Шлифовать отверстие диаметром 32+0,1 глубиной 36
мм.
Скорость шлифовального круга назначается Uк= 30 - 35 м/с. Принимаем Uк = 35 м/с и определяем
частоту вращения шлифовального круга:
, 
Принимаем по паспортным данным станка пк = 4500 об/мин.
Таким образом обеспечивается обработка в рекомендуемом диапазоне:
. Окружная скорость заготовки (скорость вращения) Uз = 20-40 м/мин. Принимаем Uз = 30
м/мин.
. Определяем частоту вращения заготовки, соответствующую принятой
окружной скорости:
, 
. Найденное значение пл = 299 об/мин может быть установлено
на станке мод. ЗК227В, имеющем бесступенчатое регулирование частоты вращения в
пределах 85-600 об/мин.
Глубина шлифования (поперечная подача круга) t =0,0025 - 0,01 мм/ход стола.
. Принимаем t =0,005 мм/ход
стола; эта величина t имеется у используемого станка.
. Определяем продольную подачу на оборот заготовки s = sд×Вк
В справочнике рекомендуется продольная подача в долях ширины круга
sд = 0,25-0,4; принимаем sд = 0,35. Тогда s =0,35×20 =7,0 мм / об.
. Скорость продольного хода стола:
, 
Найденное значение Uст = 2,1 м/мин
может быть установлено на используемом станке, имеющем бесступенчатое
регулирование скорости продольного хода стола в пределах 1,5 - 8 м/мин.
. Определяем мощность, затрачиваемую на резание:
, где CN=1,3; r=0,75; x=0,85; y=0,7,
Тогда 
8. Проверяем достаточность мощности двигателя
шлифовального шпинделя.
У станка мод. ЗА227 Nшп= Nм×η = 4,5×0,85 = 3,8 кВт. Nрез< Nшп (1,9 < 3,8), т.е.
обработка возможна.
. Определяем основное время:
, 
Разработка технологического процесса обычно завершается
установлением технических норм времени для каждой операции. Технологическая
операция машиностроительного производства является основным расчетным элементом
технологического процесса. Время обработки заготовки и себестоимость выполнения
операции служат критерием, характеризующим целесообразность ее построения с
учетом заданной производственной программы и определенных
организационно-технических условиях. Техническая норма времени, определяющая
затраты времени на выполнение операции, служит основой для оплаты работы
станочнику, калькуляции себестоимости детали и изделия. На основе технических
норм времени рассчитываются длительность производственного цикла, потребное количество
станков, инструментов, рабочих определяется производственная площадь участков и
цехов. Норма штучного времени является одним из основных факторов для оценки
совершенства технологического процесса и выбора наиболее прогрессивного
варианта обработки заготовки.
Техническую норму времени определяют на основе расчета режимов
резания с учетом полного использования режущих свойств инструмента и
производственных возможностей оборудования.
Норма основного времени (Т0)
- это норма времени на достижение непосредственной цели данной технологической
операции или перехода по количественному и качественному изменению предмета
труда.
Норма вспомогательного времени (Tв)
- это норма времени на осуществление действий, создающих возможность выполнение
основной работы, что является целью технологической операции или перехода, и
повторяющихся с каждым изделием или через определенной их число.
Норма оперативного времени (Tоп) - это норма времени выполнения технологической операции,
состоящая из суммы норм основного и вспомогательного времени.
Время обслуживания рабочего места (Тобс)
представляет собой часть штучного времени, затрачиваемую исполнителем на поддержание
средств технологического оснащения в работоспособном состоянии и уход за ним и
рабочим местом. Время организационного обслуживания определяется в процентах к
оперативному времени.
Норма штучного времени - это норма времени на выполнение объема
работы, равной единице нормирования.
Нормы штучно-калькуляционного времени (Тш. к)
состоит из нормы подготовительно - заключительного времени на партию
обрабатываемых изделий и норм штучного времени.
Норма подготовительно - заключительного времени (Тп.3)
- это норма времени на подготовку рабочих и средств производства к выполнению
технологической операции и приведение их в первоначальное состояние после ее
окончания.
Расчет норм времени на 050 внутришлифовальную операцию
. Определяем основное время операции:
То
= 0,11 мин.
2. Определяем вспомогательное время операции:
,
где:
tуст - вспомогательное время на установку и
снятие детали;
tпер - вспомогательное время, связанное с
переходом;
tизм - вспомогательное время, затрачиваемое на
измерение обработанных поверхностей при выключенном станке;
tдоп - вспомогательное время на переключение
скоростей и подач.
3. Находим оперативное время:
4. Определяем время на обслуживание станка:
5. Находим время на отдых:
6. Находим штучное время:
7. Определяем подготовительно -
заключительное время
Тп. з. = 13 мин.
8. Определяем штучно - калькуляционное время:
где n - партия деталей запускаемых в производство, шт.
2.2
Технология сборки
2.2.1 Выбор
метода и типа сборки
Одним из основных принципов построения технологических
процессов является принцип совмещения технологических, экономических и
организационных задач, решаемых в данных производственных условиях.
Проектируемый технологический процесс должен обеспечивать выполнение всех
требований к точности и качеству изделия, предусмотренных чертежом,
техническими условиями при наименьших затратах труда и минимальной
себестоимости в соответствии с ГОСТ 1.4004-8. В зависимости от широты
номенклатуры, регулярности, стабильности и объёма выпуска изделий современное
производство подразделяется наследующие типы: единичное, серийное, массовое.
В данном курсовом проекте рассчитывается крупносерийный тип
производства.
Форма сборки выбрана поточной с образованием сборочной линии.
При поточной сборке содержание операций по их длительности
согласуется с темпом работы.
Темп - расчетный (регламентированный) промежуток времени
через который должна выпускаться единица при заданном режиме работы. Темп t зависит от объема
выпуска и определяется делением годового фонда рабочего времени F час на программу выпуска
изделий N
в штуках. При односменной работе сборщиков календарный годовой фонд времени
составляет 1820 часов при 24 - дневном отпуске, но календарный темп tк не дает полного
представления о темпе в отличие от действительного темпа tд из-за потерь времени на
ремонт оборудования. Потери округляются введением коэффициента 0,94.
В проекте tд = Fk * K / N = 1820 * 0.94/18000 = 0,09 часа.
Выбор организационных форм сборки.
Процесс сборки расчленяется на: узловую, общую, и др. В
проекте выбрана общая сборка т.к. данный узел является для проектируемого
производства законченным этапом сборочного процесса.
Для разработки технологического процесса сборки изделия
составляется схема построения технологии сборки, дается технико-экономическая
оценка вариантов сборки.
Схема построения технологии сборки для серийного поточного
производства
Согласно выбранной схемы построение технологии сборки
устанавливается:
. Исходные данные
. Анализ исходных данных
. Составление технологических схем
. Расчет темпа и определение типа производства
. Выбор организационных форм сборки
. Выбор баз
. Установление маршрута и содержание операций
. Выбор типа оборудования
. Определение норм времени
. Уточнение содержания операций
. Выбор модели оборудования
. Установление режима сборки
. Уточнение норм времени
. Выбор оснастки тех условий на ее проектирование
. Оформление документации
Штриховой линией показывается параллельно выполняемая узловая
сборка. Схема отражает последовательность этапов разработки, прямые и обратные
связи.
2.2.2
Обоснование выбора технологического процесса сборки
|
Тяжелые массой
более 100 кг
|
Средние массой
от 10 кг до 100 кг
|
Легкие массой
до 10 кг
|
|
Единичное
|
До5
|
До10
|
До100
|
|
Мелкосерийное
|
5-100
|
10-200
|
100-500
|
|
Среднесерийное
|
100-300
|
200-500
|
500-5000
|
|
Крупносерийное
|
300-1000
|
500-5000
|
5000-50000
|
|
Массовое
|
Более 1000
|
Более 5000
|
Более 50000
|
Учитывая данные таблицы и исходя из массы изделия m =1.15 кг. и заданной
программе выпуска 18000 изделий в год, определяем тип производства - крупносерийное.
Производство характерно изготовлением продукции крупными сериями весьма
узкой номенклатуры изготовляемых или ремонтируемых периодически
повторяющимися партиями, и сравнительно большим объемом выпуска.
Для определения типа производства можно использовать
коэффициент закрепление операций К3. о. = Пот / М, где Пот - число
различных технологических операций, выполняемых или подлежащих выполнению на
участке или в цехе в течении месяца; М - число рабочих мест соответственно
участка или цеха.
ГОСТ 31108-74 рекомендуется следующие значения коэффициентов
закрепления операции в зависимости от типов производства: для единичного
производства - свыше 40; для мелкосерийного - 20 до 40 включительно; для
среднесерийного - 10 - 20; для крупносерийного свыше 1 до 10 включительно; для
массового - 1.
Таким образом, тип производства с организационной точки
зрения характеризуется средним числом операций, выполняемых на одном рабочем
месте, а это, в свою очередь, определяет степень специализации и особенности
используемого оборудования.
Поточное производство характеризуется его непрерывностью и
равномерностью. В поточном производстве заготовка после завершения первой
операции без задержки передаётся на вторую операцию, затем на третью и. т.д., а
изготовленная деталь сразу поступает на сборку. Таким образом, изготовление
деталей и сборка изделий находится в постоянном движении, причём скорость этого
подчинена такту выпуска в определенный промежуток времени.
По техническому принципу технологический процесс сборки
должен полностью обеспечить выполнение всех требований рабочего чертежа и
технических условий приемки изделия. По экономическому принципу сборка должна
вестись с минимальными затратами труда и издержками производства.
Технологический процесс сборки изделий необходимо выполнять с наиболее полным
использованием технических возможностей средств производства, при наименьшей
затрате времени и наименьшей себестоимости изделий. Из нескольких возможных
вариантов технологического процесса сборки одного и того же изделия выбирают
наиболее производительный и рентабельный вариант. При равной производительности
выбирают наиболее рентабельный вариант, а при равных рентабельностях наиболее
производительный. Если производительность и рентабельность сопоставляемых
вариантов разная, то выбирают наиболее рентабельный вариант при условии, что
производительность всех вариантов не ниже заданной. В исключительных случаях
(срочный выпуск особо важной продукции) для данного завода и на определенный
период времени за основу может быть взят наиболее производительный вариант.
Оптимизация технологического процесса заключается в том, что в заданный
промежуток времени необходимо обеспечить выпуск потребного количества изделий
заданного качества при возможно меньшей себестоимости изготовления. В простейшем
случае оптимизируют отдельные (обычно лимитирующие) операции сборки.
По установленным ограничениям определяют наивыгоднейшие схемы
построения операций и условия выполнения сборки. Более сложная задача
оптимизация технологического процесса в целом; ее решают методом динамического
программирования с учетом влияния предыдущих операций на последующие. Поэтому
нельзя изолированно по каждой операции принимать такое решение, при котором
эффективность этой операции будет наибольшей. При оптимизации технологического
процесса может измениться не только содержание операций, но и его структура.
Технологические процессы сборки оптимизируют по различным целевым функциям,
чаще для получения наименьшей себестоимости изготовления изделий. В других
случаях целевыми функциями оптимизации могут быть наибольшая производительность
и наивысшее качество продукции.
2.2.3 Расчет
норм времени
Исходя из схемы построения технологии сборки сборочной
единицы для среднесерийного производства производится расчет норм времени
сборки после определения типа производства, разработки схем сборки, темпа
работы, выбора технологических баз и других необходимых условий.
При расчетно-аналитическом методе технически обоснованную
норму времени и техническая норма выработки устанавливается на каждую сборочную
операцию.
Для неавтоматизированного производства штучное время tO - основное технологическое время, tв - вспомогательное время, tв=5%·tо,t об - время организационного обслуживания, tоб=2,5%tоп; 
-время перерывов в работе. tn=4%·to.
При сборке на конвейере периодического движения - выбранный в
проекте, в состав входит время перемещения изделия от одной станции к другой.
Основное время затрачивается на выполнение соединений, регулирование, пригонку
(здесь пригонки нет), подбор и размерную сортировку деталей и подготовку
деталей к сборке.
В дипломном проекте основное время формируется по общемашино
строительным нормативам (О.М. Н). Нормирование схожих операций производится по
укрепленным нормативам.
Вспомогательное время суммируется по всем переходам операции.
Сумма основного и вспомогательного времени называется оперативным
временем 
=to+tв.
Определение вспомогательного времени производится в процентном
отношении от оперативного времени в зависимости от группы сложности сборки - І,
ІІ, ІІІ.
В проекте нормирование производится по первой группе сложности
т.к. деталей в сборочных единицах менее 100, и вес не превышает 15 кг.
Все составляющие определяется по нормативам. Кроме того в серийном
производстве определяется подготовительно-заключительное время Тп.3. Это время
затрачивается на наладку оборудования при выполнении сложных операций и не
зависит от размера партии. Тп.3. определяется по нормативам. На партию
норма времени Т. пар = Т п. з. +tmт·n, где n-число изделий в партии шт. Также в серийном производстве
определяется штучно-калькуляционное время
Для автоматической сборки пользуются несколько другой методикой
нормирования, где рассчитывается рабочий цикл автомата Тn производительность автомата Q, вне цикловые потери tц: и др.
Определение штучного времени и уточнение содержания операций
tш=1,62+0,08+0,04+0,06=1,80
tш=1,06+0,05+0,02+0,04=1,17
tш=2,42+0,12+0,06+0,09=2,69
tш=1,00+0,05+0,02+0,04=1,11
tш=0,21+0,01+0,1+0,12=0,22
tш=2,8+0,14+0,07+0,11=3,12
tш=3,60+0,18+0,09+0,14=4,01
tш=1,10+0,05+0,02+0,04=1,21
tш=0,55+0,02+0,01+0,02=0,68
tш=3,04+0,15+0,07+0,12=3,38
tш=6,91+0,34+0,17+0,27=7,69
tш=5,22+0,26+0,13+0, 20=5,81
Тш=1,80+1,7+2,69+1,11+0,22+3,12+4,01+1,21+0,68+3,38+7,69+5,81=32,8
мин. Тш. пар=32,8 * 20000=656000 мин.
2.2.4 Расчет
количества рабочих - операторов
В состав работающих сборочных цехов входят производственные и
вспомогательные рабочие, инженерно - технические работники (ИТР), служащие и
младший обслуживающий персонал (МОП). Производственными рабочими являются
слесари по узловой и общей сборке, рабочие по обкатке и испытанию собранных
узлов и изделий, электромонтажники по сборке и отладке электросистем, мойщики
деталей, маляры, упаковщики и рабочие других профессий, связанные с выполнением
сборочных работ и испытанием изделий.
Расчет рабочих на проектируемом участке
При поточной сборке число производственных рабочих на участке
Рсб=ΣТ/Fд, где ΣТ - годовая трудоемкость
сборочных работ, выполняемых на участке или в цехе. ΣТ = 590400/60=9840 час на сборку партии 20000 шт; Fд - действительный
годовой фонд времени рабочего. Fд=1820 час.
Рсб=ΣТ/Fд=9840/1820=5,40 чел,
принимается 5 человек.
При поточной сборке число производственных рабочих
определяется отдельно для каждой сборочной операции: Рсб=tш/tд, где tш - штучное время
выполнения операции сборки. Окончательно число производственных рабочих на
поточной линии уточняют в процессе синхронизации операций и планировки рабочих
мест. Полученное число производственных рабочих на конвейере увеличивают на 2 -
5% для замены временно отлучающихся с линии, на проектируемом участке %
увеличения рабочих равен 3%.
Рсб. о= Рсб·0,003=0,015 чел.
Окончательно число производственных рабочих на проектируемом
участке на каждой операции
Рпр= Рсб. о+ Рсб=5+0,015=5,015, принимается 5 человек.
Вспомогательными рабочими сборочного цеха являются наладчики,
электрики, крановщики, стропальщики, транспортные рабочие, контролеры, ремонтники
и др. При детальном расчете число вспомогательных рабочих определяют по
отдельным специальностям либо на основе трудоемкости планируемого объема работ,
либо по действующим нормам обслуживания в зависимости от числа рабочих мест или
сборщиков. Укрупненно число вспомогательных рабочих может быть найдено в
процентном отношении от числа производственных рабочих по данным ранее
выполненных расчетов.
Численность ИТР, служащих и МОП определяют в процентах от
общего числа производственных и вспомогательных рабочих; число контролеров ОТК
- в процентах от числа производственных рабочих. [1] с 276. Количество
вспомогательных рабочих берется 25% от числа производственных рабочих.
Рв= Рпр·25%=5·25/100=1,25 чел.
Численность ИТР берется 8% от числа производственных рабочих
Ритр= Рпр·8%=5·9/100=0,45, принимается один человек в качестве
освобожденного бригадира.
Численность рабочих ОТК берется 8% от числа производственных
рабочих Ротк= Рпр·8%=5·9/100=0,45, принимается один человек с
совмещением с других участков.
2.2.5 Карта
технологического процесса сборки
(Смотреть приложение)
Перед сборкой все детали коробки передач должны быть смазаны
для предотвращения задиров в начальный период работы коробки. Резьбовую часть
болтов перед постановкой смазать краской. При сборке следует пользоваться
только новыми прокладками и сальниками. В процессе сборки необходимо обеспечить
зазоры и натяг
2.2.6 Расчет
площади участка сборки
Площади помещений для начальника участка - 12 м², БТК - 12 м², наладчика - 12м², механика, энергетика - 12м², склад мелких деталей-27
м², санузлы - 15м², склад готовой продукции
- 44м², Участок упаковки - 44м², проходы между рабочими
местами не менее 1м, 1 проезд для автомобилей-4 метров в ширину на всю длину
участка (45м.), т.е. 180 м², 2 противопожарных щита -
2 м², 2 ящика с песком - 3 м², площадь конвейера сборки
коробки передач - 49,4м², 9 м² проходы между стенами и оборудованием.
S=22+22+22+22+27+15+44+44+320+2+3+49,4+9=601,4м²
Итак, расчетная площадь участка для сборки коробки передач
автомобиля УАЗ-2206=601,4 м².
Выбранная последовательность сборки отражена в схеме сборки,
где указаны операции кроме общей сборки, сборка узловая, здесь сборка
вторичного вала на параллельной сборочной линии, что дает повышение
производительности, специализации труда сборщиков, сокращаются сроки освоения
работы на каждой операции. Возрастает возможность применения переналаживаемых
универсально-сборочных приспособлений, механизацию и даже автоматизация
сборочного производства. На выбор разновидности поточно-конвейерной сборки
влияет удобство полной сборки и доступность к изделию с разных сторон. Время на
операции должно обеспечивать полную загрузку рабочих мест, с коэффициентом
загрузки не менее 0,9.
Содержание операций определяет тип, основные размеры и
техническую характеристику сборочного оборудования, техоснастки
(приспособлений, рабочего измерительного инструмента и скорость
подъемно-транспортных средств. При сборке коробки передач выбрано следующее
оборудование: пресс пневматический с усилием 1.5 кН для запрессовки подшипников
на операциях 004,006,007 из спецификации средства механизации - (ручн. эл.
пневматич). - пресс гидравлический с усилием запрессовки до 8 кН, на операциях
003,005,008 для запрессовки валов. Выбор марки оборудования производится по
каталогу. Конвейер в проекте использован напольный, периодического действия,
пластинчатый, вертикально - замкнутый. Содержание операций см. в карте
техпроцесса. Выбор типа об-я.
2.2.8 Выбор
оборудования для сборки
Содержание операций определяет тип, основные размеры и
техническую характеристику сборочного оборудования, технологической оснастки,
подъемно транспортных средств. Эти средства производства назначают с учетом
ранее выбранных типа производства и организационных форм сборки. При серийном производстве
технологическое оборудование и оснастку применяют универсального,
переналаживаемого типа. Их размеры принимают по наиболее крупному
прикрепленному к данному рабочему месту изделию. При проектировании операции
уточняют ее содержание, устанавливают последовательность и возможность
совмещения переходов во времени, окончательно выбирают оборудование,
приспособления и инструменты (или дают задание на их конструирование),
назначают режимы работы сборочного оборудования, корректируют нормы времени, устанавливают
настроечные размеры и составляют схемы наладок. Проектирование сборочной
операции - задача многовариантная. Варианты оценивают по производительности и
себестоимости. Проектируя сборочную операцию, стремятся к уменьшению штучного
времени. Это позволяет сократить потребное количество оборудования и рабочую
силу. Штучное время увязывают с темпом работы поточной линии. По
последовательности работы сборочных инструментов и расположению собираемых
изделий операции могут быть последовательного, параллельно - последовательного
выполнения.
Пресс гидравлический мод. П6320 без правильного стола и со
столом для правки деталей.
Пресс специального назначения
Тиски с пневматическим приводом.
Захваты - д - для цилиндрических деталей; е - для крупных
деталей по отверстию.
3.
Экономическая часть
.1 Расчет
потребного количества оборудования механического участка, его стоимости и
коэффициента загрузка
По штучно калькуляционному времени на проектируемую деталь,
определяем среднюю приведенную трудоемкость по формуле:
tcр. пр. =tшт. к ∙ Квес∙
Кслож ∙ Ксер. (МИН) [4.1.1]
где: Квес. - весовой коэффициент (0,8-5) принимаем
Квес=1,5
Кслож. - коэффициент сложности (0,5-1,5) принимаем
Kслож. = 1,5
Ксер - коэффициент серийности (0,97-4,0) принимаем
Ксер =5,0
tcp. пp =2,4 ∙1 ∙1∙
2 =4,95 мин.
Определяем годовую производственную программу по формуле:
Nпpив = n∙i∙m [4.1.2]
где n - заданная партия деталей n = 2500 шт.
i - повторяемость партий в год i = 10 раз
m - число деталей изготовляемых на участке m = 26
Nприв. =2500*10*26 = 660000шт.
Потребное количество оборудования в условиях мелкосерийного
производства рассчитывается по каждой группе технологически однородного
оборудования. На участке должны быть все виды оборудования и слесарные
верстаки. По справочнику [11] принимаем объем слесарных работ 6% от средней
приведенной трудоемкости.
tср. пр. слес. =
[4.1.3]
tcр. пр. слес. = 
=0,297мин.
тогда. tcр. пр. мех. = tсp. пp - tсp. np. слес. [4.1.4]
tcр. пр. мех. = 4,95-0,297 = 4,653мин.
Расчетное количество станков определяем по формуле:
Sрас. ст = Nприв 
tср.
пр. / Fэф. ∙ Fп ∙ 60 [4.1.5]
где: Nприв - годовая приведенная производственная программа (шт)
Fэф. -
эффективный годовой фонд времени работы одного станка (час)
Кп - планируемый коэффициент выполнения норм
Sрас. ст=
660000*4,653/3904*60*1= 13,5
Потребное количество слесарных верстаков определяем по формуле:
Sрас. сл. вер. = [4.1.6]
Sрас. сл. вер. =660000 *0,297/3904*1*60=0,86
принимаем Sверст =1сл. в.
Распределение оборудование участка по группам
Определяем расчетное количество станков по формуле:
Sрасч. =
[4.1.7]
Определяем коэффициент загрузки оборудования по формуле:
Kз. о =
[4.1.8]
Таблица эффективного годового фонда времени работы станка
Таблица 4.1.1
|
№
|
Состав фонда
времени
|
Дни
|
Часы
|
|
1
|
2
|
3
|
4
|
|
1.
|
Календарный
фонд времени
|
366
|
-
|
|
2.
|
Праздничные дни
|
16
|
-
|
|
3.
|
Выходные дни
|
96
|
-
|
|
4.
|
Номинальный
фонд времени
|
254
|
4064
|
|
5.
|
Плановый
простой оборудования на капитальный ремонт 3,5% от ном.
|
10
|
160
|
|
6.
|
Эффективный
фонд времени работы станка
|
244
|
3904
|
Таблица 4.1.2 - Таблица распределения оборудования участка по
группам
|
№ п/п
|
Группа
оборудования
|
М% реком.
|
М% принят.
|
S расчета
|
S прин.
|
Кз. о1
|
|
1. 2.
|
Токарная
Шлифовальная
|
30-40 5-10
|
50 15
|
7,36 2,1
|
8 2
|
0,92 0,7
|
|
3. 4.
|
Сверлильная
Зубообрабатывающая
|
10-15 10-15
|
15 20
|
2,1 2,7
|
3 3
|
0,7 0,78
|
|
Итого:
|
|
100
|
13,5
|
16
|
0,84
|
Таблица 4.1.3 Таблица сводной ведомости станков
|
№
|
Наименование
станка
|
Модель
|
Кол-во станков
|
Мощность
электродвигателя, кВт
|
Цена 1 станка
(руб.)
|
Затраты на
монтаж 10% от цены
|
Стоимость всех
станков
|
|
|
|
|
1 станок
|
Все станки
|
|
|
|
|
1.
|
Токарно-винторезеый
|
16К20ФЗ
|
4
|
10
|
40
|
1700000
|
170000
|
7480000
|
|
2.
|
Токарно-винторезеый
|
16А20ФЗ
|
4
|
10
|
40
|
1800000
|
180000
|
7920616
|
|
3.
|
Внутришлифовальный
|
3А228
|
1
|
7
|
7
|
120000
|
12000
|
132000
|
|
4.
|
Зубошлифовальный
|
3В833
|
1
|
7
|
7
|
120000
|
12000
|
132000
|
|
5.
|
Круглошлифовальный
|
3Б151
|
1
|
7
|
7
|
120000
|
12000
|
264000
|
|
6.
|
Зубофрезерный
|
53А10
|
1
|
10
|
10
|
1700000
|
170000
|
1870000
|
|
7.
|
Шлицешлифовальный
|
345А
|
1
|
10
|
10
|
180000
|
18000
|
198000
|
|
8.
|
Вертикально-сверлильный
|
2А125
|
3
|
2,8
|
8,4
|
85000
|
8500
|
249000
|
|
Итого:
|
|
16
|
|
139,4
|
|
|
20163616
|
3.2 Расчет
численности персонала механического участка по категориям
Расчет численности ОПР осуществляется по каждой профессии и
разряду. Sрасч. опр. = [4.2.1]
где: Fэф - эффективный фонд времени одного рабочего
Кп - планируемый коэффициент.
Sрасч. опр. =660000*4,653/1792*60=29,42
В том числе Sonp = 30 рабочих тогда:
Soпр, слес =Spасч. - Soпр. [4.2.2]
Soпр, слес =30 - 2 = 28 рабочих
На операциях токарных вводим мностаночное обслуживание.
Численность операторов станков с ЧПУ составит 8 человек.
Таблица 4.2.1 Ведомость основных производственных рабочих
|
№
|
Наименование
|
Кол-во
|
Разряд
|
Rcp
|
Смены
|
|
профессии
|
|
1
|
2
|
3
|
4
|
5
|
6
|
Средний
|
1
|
2
|
|
1.
|
Оператор
станков сЧПУ
|
8
|
|
|
|
4
|
4
|
|
4,5
|
4
|
4
|
|
2.
|
Сверловщик
|
6
|
|
|
3
|
3
|
|
|
3,5
|
3
|
3
|
|
3.
|
Слесарь
|
2
|
|
|
2
|
|
|
|
3
|
1
|
2
|
|
4.
|
Шлифовщик
|
4
|
|
|
|
2
|
2
|
|
4,5
|
2
|
2
|
|
5.
|
Зубообработчик
|
6
|
|
|
2
|
2
|
|
|
3,5
|
3
|
3
|
|
Итого:
|
26
|
|
|
14
|
12
|
7
|
|
4
|
13
|
13
|
Таблица 4.2.2 Таблица эффективного фонда времени работы
одного рабочего
|
№
|
Состав фонда
времени
|
Дни
|
Часы
|
|
1.
|
Календарный
фонд
|
366
|
-
|
|
2.
|
Праздничные дни
|
16
|
-
|
|
3.
|
Выходные дни
|
96
|
-
|
|
4.
|
Номинальный
фонд
|
254
|
232
|
|
5.
|
Потери рабочего
времени а) очередной отпуск б) отпуск по учебе в) болезни г) отпуск по
беременности и родам д) выполнение общественных и государственных
обязанностей
|
24 1 1 1 1
|
192 8 8 8 8
|
|
Итого потерь:
|
29
|
216
|
|
Число явочных
дней
|
225
|
1800
|
|
Внутрисменные
потери рабочего времени:
|
|
|
|
а) сокращенный
рабочий день подростков
|
0,5
|
4
|
|
б) перерыв на
кормление ребенка
|
0,5
|
4
|
|
Итог
внутрисменных потерь
|
1
|
8
|
|
Эффективный
фонд времени
|
220
|
1792
|
Определяем количество ВПР. Их численность составит 10% от
числа ОПР. Составит - 3человека.
Сводная ведомость ВПР
Таблица 4.2.3
|
№
|
Профессия
|
Количество
человек
|
Разряды
|
Средний разряд
|
Смены
|
|
|
|
1
|
2
|
3
|
4
|
5
|
6
|
|
1
|
2
|
|
1.
|
Наладчик
|
2
|
|
|
|
2
|
|
|
4,0
|
1
|
1
|
|
2.
|
Контролер
|
1
|
|
|
|
1
|
|
|
4
|
1
|
|
|
Итого:
|
3
|
|
|
|
3
|
|
|
4
|
2
|
1
|
Определяем количество руководящих работников и специалистов
по формуле:
Sрасч. р. спец. = (Soпp+Sвпp) ∙10% / 100%
[4.2.3]
Spacч. p. cпeц= (26+3) ∙11/100 =
3,2
Spyк. = 4чел.
3.3 Расчет
фондов заработной платы работающих по категориям для механического участка
Сдельно-премиальная оплата труда для ОПР рассчитывается по
формуле:
Fзп. опр. = Tст. cр. ∙ Fэф ∙ Кл ∙
Кпр. ∙ Кур. ∙ Soпр. [4.3.1]
где: Кд - коэффициент доплаты = 1,2
Кур. - уральский коэффициент =1,15
Таблица 4.3.1 - Тарифные ставки ОПР
|
R
|
1
|
2
|
3
|
4
|
5
|
6
|
|
Тст.
|
26,27
|
31,53
|
36,92
|
40,98
|
45,49
|
50,49
|
Расчет тарифной ставки [4.3.2]
Фзп. опр. = 40,98 ∙ 1792 ∙ 1,2 ∙
1,15 ∙ 2 ∙ 26= 5269779руб.
Среднемесячная заработная плата одного ОПР составляет:
ЗПср. мес. = 5269779 /12*26=16890руб.
Таблица 4.4.3 Тарифные ставки для ВПР
|
R
|
1
|
2
|
3
|
4
|
5
|
6
|
|
Тст.
|
23,17
|
28,17
|
32,99
|
36,62
|
40,64
|
45,11
|
Фонд заработной платы для ВПР рассчитывается по формуле:
Фзп. впр=Тстср∙Рэф ∙
Кд ∙ Кпр. ∙ Kyp. ∙ Sвпр. [4.4.2]
Фзп. впр = 36,92 ∙ 1792 ∙ 1,2 ∙
1,15 ∙ 2 ∙ 3 = 543359руб.
Средняя заработная плата одного рабочего ВПР составляет:
ЗПср. мес. = =543369/123= 15093 руб. [4.4.3]
Таблица 4.4.4 - Ведомость руководящих работников
|
№
|
Наименование
должности
|
Кол-во
|
Оклад (руб.)
|
15% уральские
|
3/П за мес. с
уральскими
|
Общая 3/П за
год
|
|
1.
|
Мастер
|
2
|
19000
|
2850
|
21850
|
524400
|
|
2.
|
Инженер-технолог
|
1
|
20000
|
3000
|
23000
|
276000
|
|
3
|
Инженер-программист
|
1
|
18000
|
2700
|
20700
|
248400
|
|
Итого
|
4
|
|
|
|
1048800
|
3.4 Расчет
фондов заработной платы работающих по категориям для сборочного участка
На участке сборки предусмотрены категории работающих:
основные производственные рабочие (ОПР)
Расчет количества основных производственных рабочих в смену:
Ср =Fcm * 60/Tшt мин.
где Тщт - штучное время на сборку одного изделия,
мин.
Тшт= 27,4 мин. (смотреть техпроцесс).
Fcм-фонд одной рабочей смены.
На сборочном конвейере 7 человек (ОПР)
Выбирается односменный режим работы по расчетам норм времени.
Расчет численности ВПР осуществляется по нормативу
относительной численности в процентах к числу ОПР:
Определяем количество ВПР:
Sрасч. =(Sвпрх10/100) SВПР=2 чел.
Сводная ведомость ВПР
Таблица 4.4.1
|
Профессия
|
Количество
человек
|
Разряды
|
Средний разряд
|
Смены
|
|
№
|
|
|
1
|
2
|
3
|
4
|
5
|
6
|
|
1
|
2
|
|
1
|
Кладовщик
|
1
|
|
|
|
1
|
|
|
4
|
1
|
|
|
2
|
Контролер
|
1
|
|
|
|
1
|
|
|
4
|
1
|
|
|
Итого:
|
2
|
|
|
|
3
|
|
|
4
|
2
|
|
руководящие работники и специалисты рассчитываются по
нормативу относительной численности в процентах к числу ОПР и ВПР по формуле:
Spacч. p. спeu= (Soпp+Sвпp.) ∙10% / 100%
Spacч. р. cпeu= (17 +2) ∙10/ 100
=1,9
Spук= 2 чел.
Таблица 4.4.2 Штатное расписание участка
|
№
|
Наименование
должности
|
Кол-во
|
Оклад (руб.)
|
15% уральские
|
3/П за мес. с
уральскими
|
Общая 3/П За
год
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1.
|
Мастер
|
2
|
15000
|
2250
|
17250
|
414000
|
|
Итого
|
2
|
|
|
|
414000
|
ФЗП ОПР рассчитывается по формуле:
Fзп. опр. = Тст. ср. ∙ Fэф. ∙Кд. ∙Кпр.
∙ Кур. ∙ Sопp. [4.4.1]
где: Кд - коэффициент доплаты = 1,2, Кпр -
премиальный коэффициент = 2, Кур. - уральский коэффициент = 1,15
Тарифные ставки ОПР
Таблица 4.4.2
|
R
|
1
|
2
|
3
|
4
|
5
|
6
|
|
Тст.
|
31
|
34,1
|
40,92
|
49,104
|
58,924
|
70,709
|
Средний разряд слесарей-сборщиков - 4 - й.
Тст. ср = 52,05руб. Fзn. oпр. =52,05∙1792∙1,2∙1,15∙2∙7=2831786
руб.
ЗПср=21453руб.
Фонд заработной платы вспомогательных производственных
рабочих составит:
ФЗПвпр=50,11∙1792∙1,2∙1,15∙2∙2=495680руб.
ЗПср=20653руб.
Общий фонд заработной платы составит - 3741466Руб.
3.5 Расчет
цеховой себестоимости единицы продукции
1. Марка материала - Сталь40Х
. Масса заготовки - Мзаг. =1,92 кг
. Масса материала заготовки на программу:
Мпрог=М3∙n∙I [4.5.1], Мпрог =1,92
*2000*10= 38400кг.
4. Цена материала в рублях за килограмм: Цмат=100
руб/кг.
. Стоимость материала на программу:
Смат=Мпр/Цмат [4.5.2], Смат =38400
*100= 3840000 руб.
6. Транспортно-заготовительные расходы %РТ-3
= 10
Ртр = [4.5.3], Ртр = 3840000
*10/100=384000 руб.
Отходы
. Масса отходов на деталь:
Мотх=Мзаг-Мдет. [4.5.4]
Мотх=1,92-1,15= 0,77 кг
2. Масса отходов на программу:
Mпp=Mот∙n∙i∙Kп [4.5.5], где: Кп=0,95.
Мпр = 0,77∙2000*10 ∙0,95 =14630кг
3. Цена отходов в рублях за килограмм: Цотх=
10 руб/кг.
. Стоимость отходов на программу:
Сотх. =Мотх. прог∙Цотх.
[4.5.6]
Сотх. = 14630 ∙10 = 146300 руб.
Стоимость материала на программу за вычетом отходов составит:
Смат. прог. = Смат-Сотх. +Ртр.
[4.5.7]
Смат. прог. =3840000 - 146300 +
575000=4077700 руб
Сводная ведомость материалов
Таблица 4.5.1
|
Наименование
материала и марки
|
Масса
заготовки, кг.
|
Масса заготовки
на программу
|
Цена материала
на программу, руб.
|
Стоимость
материала на программу, руб.
|
Отходы
|
Транспортно -
заготовительные расходы, руб.
|
Затраты на
материал за вычетом тоходов с учётом Pт. з.,руб.
|
|
|
|
|
|
Масса отходов
на деталь
|
Масса отходов
на программу, кг.
|
Цена отходов,
руб. кг.
|
Стоимость
отходов на программу, руб.
|
|
|
|
Сталь40Х
|
1,92 1,473
|
38400
|
100
|
3840000
|
0,77 0,228
|
14630
|
10
|
14630
|
384000
|
4077700
|
Расчёт себестоимости одного изделия
Калькуляция рассчитывается укрупненно следующим образом, на
основании стоимости материала на деталь:
Sмат. =Смат. пр/ni [4.5.8]мат. = 4077700
/10*2000=203,885руб.
Заработная плата в определении за одну деталь:
ЗП. =∑Рсд. [4.5.9]
где Рсд - сдельная расценка на iоперацию технологического
процесса
Рсд= Тст. ∙ tшт/60 [4.5.10] Рсд=0,44∙4,95/60=0,396
руб.
ЗП. = 0,396*1,2*1,15*2=1,09руб.
Дополнительная заработная плата ОПР в руб.
ЗПдоп. = ЗПосн∙. 
[4.5.11]
ЗПдоп. =1,09*20/100 = 0,218 руб.
Отчисленная на социальные нужды:
Ост. = [4.5.12]
Ост. = 0,62 руб.
Цеховые накладные расходы Нр= 140%
Нр= [4.5.13]
Нр=0,87руб.
Таблица 4.5.2 - Калькуляция на деталь
|
№
|
Наименование
статей затрат
|
Цена в рублях
|
|
Прямые затраты
|
|
|
1.
|
Основные
материалы
|
203,885
|
|
2.
|
Основная
заработная плата ОПР
|
1,09
|
|
3.
|
Дополнительная
заработная плата ОПР
|
0,218
|
|
4.
|
Отчисления на
социальные нужды
|
0,62
|
|
Косвенные
затраты
|
|
|
5.
|
Цеховые
накладные расходы
|
0,87
|
|
Итого
|
Цеховая
себестоимость детали
|
206,683
|
Таблица 4.5.3
|
№
|
Наименование
показателей
|
Единицы измерения
|
Показатели
|
|
1.
|
Годовая
программа
|
шт.
|
660000
|
|
2.
|
Годовая
программа выпуска продукции заданного наименования
|
шт.
|
20000
|
|
3.
|
Масса заготовки
|
кг.
|
1,92
|
|
4.
|
Масса детали
|
кг.
|
1,15
|
|
5.
|
Коэффициент
использования материалов
|
|
0,59
|
|
6.
|
Трудоемкость
механической обработки
|
мин.
|
4,95
|
|
7.
|
Количество
установленного оборудования на участке
|
шт.
|
16
|
|
8.
|
Средний
коэффициент загрузки оборудования
|
|
0,84
|
|
9.
|
Численность
работающих на участке
|
чел.
|
29
|
|
в том числе:
|
|
10.
|
ОПР
|
чел.
|
22
|
|
11.
|
ВПР
|
чел.
|
3
|
|
12.
|
Руководящие
работники
|
чел.
|
4
|
|
13.
|
Производительность
1 ОПР
|
шт.
|
30000
|
|
14.
|
Средняя
заработная плата 1 ОПР
|
руб.
|
16890
|
|
15.
|
Себестоимость
единицы продукции
|
руб.
|
206,673
|
3.7 Расчет
технико-экономических показателей сборочного участка
Таблица 4.7
|
№
|
Наименование
показателей
|
Единицы
измерения
|
Показатели
|
|
1.
|
Годовая
программа выпуска продукции заданного наименования
|
шт.
|
20000
|
|
6.
|
Трудоемкость
сборочных работ
|
мин.
|
32,8
|
|
7.
|
Количество
установленного оборудования на участке
|
шт.
|
5
|
|
9.
|
Численность
работающих на участке
|
чел.
|
9
|
|
в том числе:
|
|
10.
|
ОПР
|
чел.
|
5
|
|
11.
|
ВПР
|
чел.
|
2
|
|
12.
|
Руководящие
работники
|
2
|
|
13.
|
Производительность
1 ОПР
|
шт.
|
4000
|
|
14.
|
Средняя
заработная плата 1 ОПР
|
руб.
|
21453
|
4.
Экологичность и безопасность проекта
4.1
Анализ шумовых, вибрационных характеристик автомобиля
Наиболее сильно влияет на психологическое состояние человека
шумовое воздействие. Шум - всякие нежелательные, неприятные звуковые колебания,
беспорядочно изменяющиеся во времени. Звуковые колебания - акустические
колебания, лежащие в диапазоне частот от 16 Гц до 22 кГц.
Различают четыре вида воздействия шума:
. раздражающее воздействие (шумовые всплески, переменное
акустическое воздействие в сочетании с шумом постоянного уровня и громкие
звуки);
. снижение самообладания (предъявление жалоб и претензий к
объектам и субъектам повышенных шумовых воздействий);
. воздействие шума на характер принимаемых решений, что
важно, например, для водителя при быстрой смене обстановки в городских условиях
движения;
. воздействие шума на внимание в процессе длительной работы с
учетом наличия корреляции уровня шума с вероятностью совершения ДТП.
Основными источниками внешнего шума являются автотранспорт, а
также некоторые виды производства и строительство. Установлено, что
интенсивность шума (в дБА) составляет от:
легкового автомобиля 70-80;
автобуса 80-85;
грузового автомобиля 80-90;
мотоцикла 90-95.
Автомобильные средства по интенсивности шума различаются
довольно резко. К самым шумным относятся грузовые автомобили с дизельным
двигателем (90-95 дБА), к самым "тихим" - легковые автомобили высоких
классов (65-70 дБА).
Источником шума на автомобиле являются двигатель, коробка
передач, ведущий мост, вентилятор, выхлопная труба, всасывающий трубопровод,
шины. При скорости движения до 70-80 км/ч под нагрузкой основным источником
шума на автомобиле оказывается двигатель. За пределами указанных скоростей
главный шум производят шины.
Внешний шум создается в окружающей среде и слышен на улицах и
в домах. Он ухудшает окружающую среду. Таким образом, транспортные средства
являются источниками прежде всего внешних шумов, беспокоящих всех людей,
находящихся в пределах их (шумов) досягаемости.
Внешний шум автомобиля - важный показатель его экологических
качеств. Именно поэтому международные нормы по уровню внешнего шума автомобилей
и автобусов (АТС) постоянно ужесточаются.
С момента введения Международных Правил ЕЭК ООН, нормы
внешнего шума, для легковых автомобилей уменьшились с 82 до 74 дБА, а для
большегрузных автомобилей с 92 до 80 дБА.
Конечно, возможности снижения внешнего шума автомобилей
ограничены. Ведь помимо шумов различных агрегатов автомобиля (двигателя,
системы выпуска и других), важным является уровень шума шин. Он является
особенно важной составляющей внешнего шума легковых автомобилей.
В связи с этим, Правилами ЕЭК ООН №51-02 предусмотрено
проведение испытаний на дороге со специальным покрытием. На большинстве
легковых автомобилей, при измерении внешнего шума по методике Правил ЕЭК ООН
№51-02 большую часть внешнего шума составляет шум шин.
Следует отметить, что в двухвальных коробках при увеличении
передач переднего хода больше трех необходимо применять относительно длинные
валы, что снижает жесткость конструкции и приводит к увеличению шумности при ее
работе, а также способствует повышенному износу шестерен. Следовательно,
необходимо чтобы коробка передач была компактной, что в дальнейшем повысит
жесткость конструкции и будет соответствовать международным нормам.
Для уменьшения внешнего шума на некоторых моделях российских
автомобилей средней грузоподъемности и автобусов применяют экранирование и
капсулирование силового агрегата, что снижает внешний шум, но, само собой,
повышает себестоимость и усложняет техническое обслуживание АТС.
Внутренний шум возникает внутри салона автомобиля. Он снижает
комфортабельность езды и повышает утомляемость пассажиров и водителя.
Следует рассмотреть прежде всего использование звукоизоляции
и звукопоглощения, виброизоляции и вибропоглощения,. Это первая совокупность
методов и средств, разумное использование которых приводит к снижению шума
автомобиля.
Звукоизоляция (ЗИ) и звукопоглощение (ЗП). Под звукоизоляцией
понимается снижение звука (шума), поступающего к приемнику, вследствие
отражения от препятствий на пути передачи. Звукоизолирующий эффект возникает
всегда при прохождении звуковой волны через границу раздела двух разных сред.
Чем толще стекло и обшивка панели кузова, тем выше их звукоизоляционные
свойства. Воздушный шум от первичных источников ниже, чем оптимальнее
конструкция самих источников: двигателя, трансмиссии, системы выхлопа, шин.
Виброизоляция (ВИ) и вибропоглощение (ВП). Передача звуковой
энергии от места ее возникновения до элементов, которые ее излучают, происходит
прежде всего через детали двигателя или агрегаты автомобиля с последующей
передачей панелям кузова, которые колеблются под действием этой энергии и
создают шум.
Средства, применяемые в автомобиле для снижения уровня
звуковой вибрации, во-первых, препятствуют распространению энергии
колебательного движения по конструкции (виброизоляция), во-вторых, поглощают
энергию колебательного движения на пути ее распространения (вибропоглощение).
Воздействие вибраций можно рассматривать по аналогии с шумом
в двух аспектах: воздействие на водителя и пассажиров автомобиля и воздействие
на окружающие объекты.
По способу передачи на человека различают общую и локальную
вибрации. Общая вибрация передается через опорные поверхности на тело сидящего
или стоящего человека и вызывает сотрясение всего организма; локальная вибрация
передается через руки человека. Водитель автомобиля одновременно подвергается
воздействию общей и локальной вибрации, а пассажир и пешеход, находящийся рядом
с проезжей частью - общей.
Оценка плавности хода связана с наличием частотной и
амплитудной чувствительности различных органов человека, особенно при
экстремальных виброускорениях во время движения автомобиля.
Нормы общей вибрации установлены в октавных диапазонах со
среднегеометрическими частотами 2; 4; 8; 16; 31,5; 63 Гц, а локальной вибрации
- 16; 32; 63; 125; 250; 500; 1000 Гц.
Механическое сопротивление конструкции (импеданс), так как в
автомобиле и его агрегатах очень широко распространено возбуждение конструкции
силой, приложенной в точке или по линии поверхности. Такого рода в задачах
искомой величиной часто является колебательная мощность, передаваемая от
источника возбуждения в конструкцию и распространяющаяся по ней в виде
вибрации. Величина колебательной мощности, передаваемой на структуру, зависит
от ее механического сопротивления по отношению к возбуждающему усилию.
При механической трансмиссии поток мощности от двигателя к
колесам автомобиля идет через шестерни, т.е. через жесткую механическую связь.
Из-за этого причинами являются динамические нагрузки, вызываемые как
крутильными колебаниями, идущими от двигателя, так и неравномерностью хода
зубчатых передач.
В автомобиле ГАЗ причинами шума коробки передач являются
усилия, развивающиеся в точках контакта зубьев и подшипниках. При ударе зубьев
от нагрузки возникающая вибрация передается через шестерню, вал и подшипник на
картер, а затем излучается в виде звука. При этом 90% слышимых звуковых волн
проходит по путям передачи, а 30% излучается в точке зацепления при некотором
демпфировании картером. На шум зубчатых колес влияют в основном передаваемый крутящий
момент и частота вращения. Уровни шума тихой и шумной коробок передач
измеренные на третьей передаче в кузове легкового автомобиля различаются на 4-5
дБА; эта разность возрастает на 5 дБ при удвоении частоты вращения. Если
крутящий момент увеличивается, то уровень шума возрастает на 3 дБ.
Уменьшение шума на 5 дБ коробок передач легковых и грузовых
автомобилей получено при увеличении коэффициента контакта профиля с 1,19 до
2,07 вследствие меньшего возбуждения вибрации более тонкого и высокого зуба с частотой
его зацепления. Меньший шум (на 4 дБ) обусловливают также небольшие значения
угла нормального давления и нормальный подшипник, установленный вместо
подшипника с увеличенным в 10 раз зазором. Шум зубчатых колес снижается на 7 дБ
при коррекции боковой части зуба на величину до 30-10 м и на 3-4 дБ после
притирки, хонингования и ударного наклепа поверхности зуба. Частоты собственных
колебаний картера коробки передач легкового автомобиля равны 400, 800, 1600 и
3200 Гц, и при его колебании с амплитудой 0,5 106 м уровень излучаемого шума L = 90 дБ. Уровень шума
чугунного картера со стенками толщиной 15 103 м и подшипниками скольжения на 15
дБ меньше, чем картера с толщиной стенки 5 103 м и шарикоподшипниками.
Одним из способов снижения шума, излучаемого коробкой передач
автомобиля, является упругое крепление вала блока промежуточных зубчатых колес
в корпусе картера. В результате становятся возможными обкатка зубчатых колес и
повышенное демпфирование вибраций.
Важнейшим условием улучшения виброакустических характеристик
подшипников является уменьшение волнистости и огранности тел качения и желобов
колец и отклонений размеров тел качения. В последние годы освоен промышленный
выпуск малошумных подшипников с индексом "Ш" или изготовленных по
шестому классу точности, которые отличаются значительно меньшей волнистостью и
огранностью рабочих поверхностей и нормируемым и контролируемым уровнем
вибрации. Однако даже самые точные малошумные подшипники не всегда отвечают тем
повышенным требованиям, которые в настоящее время к ним предъявляют.
Виброакустические характеристики машин могут быть значительно улучшены при
предварительном осевом нагружении наружного кольца подшипника и ухудшены при
уменьшении радиальной нагрузки опор. Следует отметить также важность таких факторов,
как выбор соответствующей посадки наружного кольца подшипника в гнездо узла,
соосность гнезд в корпусе машины, выбор сорта смазки и т.д.
Основная КПП и раздаточная коробка установлены на своих
собственных резиновых опорах, которые имеют в процессе эксплуатации разную
остаточную деформацию, чтобы устранить вибрацию, необходимо применить
регулировочные прокладки в местах установки опор раздаточной КП этого
автомобиля.
Некачественно изготовленная коробка передач может резко
увеличить шум автомобиля, а в этом случае нормативный показатель (по ГОСТ
Р.51616-2000 - 82 дБА) может быть превышен на 10 и более дБА. Следует отметить,
что коробка передач, имеющая вибрацию, может вызывать увеличение звуковой
вибрации, а значит и внутреннего шума в автомобиле, причиной которой является
не балансир коробки передач или неправильная сборка коробки передач.
По ГОСТ Р.51616, АТС разгоняется на предвысшей передаче с
0,45 до 0,9 птах (но не более 120 км/ч). Существенную часть внутреннего шума на
большинстве АТС составляет звуковая вибрация. Особенно это относится к легковым
автомобилям и автобусам. Сочетание расчетных и экспериментальных работ при
проектировании является в настоящее время обязательным условием создания
конкурентоспособного и экологически безопасного автомобиля.
Методика определения причин вибрации коробки передач
проходящая плавно на раздаточную коробку и пола кузова (в зоне передних
сидений) Прежде всего, отметьте, при какой скорости возникает вибрация коробки
передач переходящая на раздаточную коробку, затем приступайте к определению
причин вибрации.
Испытание 1. Установите рычаги раздаточной коробки и коробки
передач в нейтральное положение и заведите двигатель. Установите частоту
вращения коленчатого вала двигателя, равной скорости движения автомобиля, при которой
наступала вибрация. Если в настоящем автомобиле вибрация сохраняется, то
следует проверить крепление и состояние опор двигателя, так как они являются
причиной вибрации.
Испытание 2. Если при испытании 1 вибрация не обнаружена, то
установите рычаг раздаточной коробки в нейтральное положение, заведите
двигатель, включите в коробке передач прямую передачу и установите частоту
вращения коленчатого вала двигателя, соответствующей скорости движения
автомобиля, при которой наступала вибрация раздаточной коробки. Если при такой
частоте вращения коленчатого вала, вибрация наблюдается, то ее причиной
является неисправность промежуточного карданного вала (дисбаланс, изгиб болтов
крепления или фланца эластичной муфты, заедание в шарнире равных угловых
скоростей).
Испытание 3. Если при испытаниях 1 и 2 вибрация не
обнаружена, переходите к испытанию 3. Разгоните автомобиль до скорости, при
которой наступает вибрация, и установите рычаги раздаточной коробки и коробки
передач в нейтральное положение. Если вибрация сохраняется, то ее причиной
является неисправность переднего или заднего карданных валов (дисбаланс,
заедание карданных шарниров) или дисбаланс межосевого дифференциала
Предложения по обеспечению акустического и вибрационного комфорта
Для уменьшения отрицательного воздействия этих явлений
современные автомобили комплектуются:
вибродемпферами, виброизоляторами;
крупногабаритными глушителями шума выпуска отработанных газов
с шумозаглушающим эффектом;
каталитическими нейтрализаторами; камерами дополнительных
(предварительных) глушителей, заполненными шумопоглощающей набивкой из
специального волокна, металлической шерсти, стекловолокна;
термоэкранами в виде слоеных листов конструкций;
сильфонными или шаровыми компенсаторами колебаний выхлопной
системе.
крупногабаритными воздухоочистительными системами впуска
двигателей, которые кроме функции очистки воздуха, выполняют параллельную
функцию глушения шума впуска;
электровентиляторами систем охлаждения двигателя с
закольцованной крыльчаткой вентилятора, чем реализует беззазорное сочленение
периферии лопастей с направляющим кожухом, благоприятное сточки зрения
минимизации генерируемого аэродинамического шума вентилятора;
генераторами низкошумной конструкции.
Перечисленные выше и другие мероприятия по вибро - шумозащите
- важные направления развития мирового автомобилестроения, существенно
повышающие безопасность жизнедеятельности водителей.