Комплекс машин та обладнання для механізації виробничих процесів на молочно-товарній фермі з розробкою лінії водопостачання

На валу встановлюють заново виготовлені розпорні втулки  довжиною 45мм і диски. В отвори дисків вставляють пальці з ріжучими елементами. До днища кріплять протиріжучий елемент за допомогою пластини та болтів. Знизу ротор охвачує рифлення дека,вісь якої проходить крізь втулки, шарнірно закріплені до корпусу дробильної камери.

Таке розташування деталей ротора дозволяє з мінімальними затратами праці замінити будь-який ріжучий елемент та запобігає забиванню подрібнюю чого апарату. 

 

 

4.2 Розрахунок  на міцність.

 

Визначаємо силу, яка діє на вали:

Отже, сила, що діє на вал рівна: F_a = 423 Н.

Виходячи з розрахунків ми приходимо  до висновку, що для нашого подрібнювача досить два паса профілю А.

Вал ротора подрібнювача передає обертовий  момент на носій. Вал встановлено вертикально. Частота обертання ротора п = 15,7 хв^-1. Потужність електродвигуна N_дв = 3 кВт. Можливе перевантаження ротора 150%. Знаходимо діаметр вала, враховуючи тільки обертовий момент:

  (4,35)

де М_к – обертовий момент, який діє на вал ротора, Нм;

  [τ] – допустима напруга обертання вала, [τ] = 40 МПа.

  (4.36)

де п – частота обертання вала, п = 940 хв^-1;

    N_дв – потужність електродвигуна, N_дв = 3000 Вт.

 

 

 

 

 

Рисунок 4.8  Схема до розрахунку міцності вала ротора

 

Визначаємо реакції в точках А і В.

 

 

  

Порівнюючи R_A i R_B бачимо, що R_A > R_B , а це означає, що найбільше напруження буде в точці А. Визначаємо максимальний знижений момент а т. А.

Знаходимо напругу при зміні  вала в перерізі (точка А):

Визначаємо напругу при скручуванні  вала в точці А:

Перевірка на статичну міцність. При  перевантажені в 150% коефіцієнт перевантаження К_п = 1,5. Вал виготовлений з сталі 40Х з характеристикою:

Н_в = 200; σ_в = 730 МПа; σ_Т = 500 МПа; τ_Т = 280 МПа;  σ = 300 МПа;  τ = 200 МПа; ψ = 0,1; ψ = 0,05.

Відношення  При цьому відношення .

Перевіряємо  вал в небезпечному перерізі:

Максимальна еквівалентна напруга :

Це означає, що міцність вала забезпечена

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5 ЕКОНОМІЧНА ЧАСТИНА ПРОЕКТУ.

 

5.1 Економічна  оцінка пристрою.

 

Для визначення затрат на виготовлення даного пристрою, скористуємось  формулою [22]:

    ,                                                        (5.1)

де  - вартість виготовлення корпусних деталей , рами, каркасів, грн.;

- затрати на виготовлення оригінальних деталей (вали, втулки           тощо), грн.;

- ціна закупівельних деталей, агрегатів тощо, грн.;

- заробітна плата робітників, зайнятих на збиранні конструкції, грн.;

- загальновиробничі накладні, витрати на виготовлення конст-       рукції, грн.

Затрати на виготовлення корпусних деталей не враховуємо, так як вони відсутні.

Вартість виготовлення оригінальних деталей визначаємо за формулою [22]:

 ,                                                                                    (5.2)

де  - заробітна плата робітників, зайнятих на збиранні конструкції, грн.

- вартість матеріалу для виготовлення оригінальних деталей, грн.

Основну заробітну плату  визначаємо за формулою [22]:

,                                                                                      (5.3)

де t - середня трудоємність на виготовлення  окремих оригінальних        

деталей, люд.-год;

- годинна ставка робітників, грн.

К - коефіцієнт, враховуючий доплату до основної заробітної плати, грн.,       К = 1,03.

 

Вартість матеріалу  заготовки для виготовлення оригінальних деталей визначаємо за формулою:

,                                                                                           (5.4)

де  - ціна 1 кг матеріалу, грн.;

- вага заготовки, кг.

,

Ціна закупівельних  деталей із розрахунку, що один молоток коштує 1,98 грн складатиме:

Основну заробітну плату  робітників, зайнятих на збиранні конструкції, визначаємо за формулою [22]:

,                                                                                  (5.5)

- нормативна трудоємність на збирання конструкції, люд.-год.,       = 4,2 люд.-год. по виробничому хронометражу.

  - годинна ставка робітників на зварювальних роботах, = 2,14 грн.

Загальновиробничі накладні витрати на виготовлення конструкції  визначаємо за формулою [22]:

                                                                                              (5.6)

де  - основна заробітна плата робітників, які приймають участь у виготовлені конструкції, грн.;

- процент загальновиробничих витрат, = 150 %.

Повну заробітну плату  робітників, які приймають участь у виготовленні конструкції, знаходимо  з формули:

,                                                                          (5.7)

- додаткова заробітна плата, грн.;

- відрахування на соціальне страхування, грн., = 37 %.

Додаткова заробітна  плата складає 7 ... 10 процентів від  основної, тобто:

Відрахування на соціальне страхування складає 37 % від основної і додаткової заробітної плати:

                                                                        (5.8)

Зводячи усі попередні  розрахунки, отримуємо затрати на виготовлення даного пристрою:

 

5.2 Розрахунок економічної ефективності впровадження модернізованого подрібнювача.

 

Розрахунок проводиться на основі порівняльної оцінки різних конструкцій  машин , які здійснюють однотипні операції, не суттєво відрізняються за продуктивністю,  енерговитратами та іншим техніко-економічними показниками.

За базову (еталонну) машину приймаємо  дробарку КДУ-2М.

Визначимо  продуктивність базової та дослідної машин, т/год [21]:

,                                                                      (5.9)

З урахуванням двоступеневої  стадії подрібнення качанів кукурудзи  продуктивність дослідного подрібнювача складатиме:

,                                                                                                (5.10)

де  - паспортна продуктивністьКДУ-2М при подрібнені корму ножами, = 5 т/год, звідси:

 

Продуктивність за годину часу зміни [22]:

                                                                                        (5.11)

Таблиця 5.1- Вихідні дані для розрахунку економічної ефективності

 

Показники	Базова машина		Запропонована машина
Продуктивність (Q), т/год	8		8,2
Вартість машини (Б), грн	8250		7467
Кількість працівників (M), чол	1		1
Витрата електроенергії (B), кВт	100		40
Діаметр ротора  (D), м	0,65		0,87
Довжина ротора (L), м	0,42		0,3
Частота обертання ротора (n), об/хв	2960		1250
Об¢ємна маса продукту ( ),	750		750
Продовження таблиці 5.1
Коефіцієнт експлуатаційної  надійності ( )	0,95		0,95
Коефіцієнт  використання часу зміни ( )	1,5		1,5
Емпіричний коефіцієнт, що залежить від типу і розмірвів  отворів решет ( )	0,00022		0,00022
Тарифна ставка, ( )	2,61	2,61
Річне завантаження  (Т), год	50	50

 

 

Затрати праці при  подрібнені качанів кукурудзи на базовій та дослідній машинах  визначаємо за формулою [22]:

                                                                                                   (5.12)

 люд.-год./кг.;

 люд.-год./кг.

Питомі прямі експлуатаційні витрати визначаємо за формулою:

,                                                                                            (5.13)

де  - питома оплата праці оператора, грн/кг;

- амортизаційні відрахування, грн/кг;

- витрати на електроенергію, грн/кг.

Оплату праці можна  визначити за формулою [22]:

                                                                                           (5.14)

Питомі витрати на амортизацію машини визначаємо за формулою  [22]:

                                                                                  (5.15)

де j - норма річних відрахувань на амортизацію машини, %. За нормативом річна норма відрахувань на амортизацію для машин складає 15 %;

- річне завантаження машини, год. При закладанні качанів кукурудзи в траншею згідно річної потреби = 50 год.

 

Питомі витрати на електроенергію в базовому і запропонованому  варіанті становлять [22]:

                                                                                             (5.16)

де Ц - вартість електроенергії грн/кВт;

Загальні питомі експлуатаційні витрати  становлять:

 Річна економія  від зниження  експлуатаційних  видатків у розрахунку на одну  машину [22]:

                                                                                 (5.17)

Питомі капіталовкладення:

                                                                                         (5.18)

Зниження питомих капіталовкладень:

                                                                                 (5.19)

Визначимо річний економічний  ефект [22]:

  ,                                                                                         (5.20)    

де  - нормативний коефіцієнт капітальних вкладень, = 0,15.

                                                                     

Визначимо термін окупності  машини:

        (5.21)  

 

 

 

 

 

 

 6 ОХОРОНА ПРАЦІ

 

6.1 Екологія  і охорона праці по проекту