Содержание к диссертации
Введение
ГЛАВА 1. Анализ состояния методов правки и стабилизации геометрических параметровдлинномерных цилиндрических деталей 9
1.1. Исследования методов правки и вибромеханической стабилизации длинномерных цилиндрических деталей 9
1.2. Конструктивные и технологические решения реализации способа правки и механической стабилизации длинномерных цилиндрических деталей 16
1.3. Постановка основных задач исследования 28
ГЛАВА 2. Механизм процесса правки длинномерных цилиндрических деталей способом приложения подвижного локального изгиба 30
2.1. Способ правки длинномерных цилиндрических заготовок 30
2.2. Математическая модель процесса правки
2.3. Компьютерное моделирование процесса правки 42
2.4 Анализ результатов моделирования 49
Выводы 53
ГЛАВА 3. Методика проведения экспериментальных исследований 55
3.1 Технологическое обеспечения экспериментальных исследований 55
3.2 План проведения эксперимента и обработка экспериментальных данных 61
Выводы 67
ГЛАВА 4. Экспериментальные исследования влияния правки на остаточные напряжения и геометрические параметры длинномерных цилиндрических деталей 67
4.1 Влияние основных технологических факторов обработки на геометрические параметры обрабатываемых деталей 67
4.2 Оптимизация режима правки длинномерных цилиндрических деталей 79
Выводы 82
ГЛАВА 5. Оценка эффективности применения полученных результатов 84
5.1 Область практического применения разработанной технологии 84
5.2 Экономическая эффективность практического использования результатов исследований 86
Заключение 93
- Конструктивные и технологические решения реализации способа правки и механической стабилизации длинномерных цилиндрических деталей
- Математическая модель процесса правки
- План проведения эксперимента и обработка экспериментальных данных
- Оптимизация режима правки длинномерных цилиндрических деталей
Введение к работе
Актуальность. Изделия класса длинномерных маложестких деталей вращения имеют широкое применение в машиностроении. К ним относятся торсионные валы, распредвалы, карданные валы, коленчатые валы, оси, тяги, штоки, удлиненные втулки и другие. Они во многом определяют ресурс многих машин и механизмов.
Обычно маложесткие заготовки сложны в изготовлении, так как не выдерживают больших силовых и термических нагрузок. Но самое главное, после изготовления таких деталей они теряют свою первоначальную форму под действием даже незначительных остаточных напряжений, которые неизбежно возникают в процессе их механической и термической обработки. Поэтому на заключительной стадии изготовления такие заготовки подвергаются термическому отпуску, правки и дополнительной механообработки.
Однако существующие технические средства и способы правки длинномерных цилиндрических деталей, применяемые на ведущих промышленных предприятиях машиностроения, отличаются сложностью, трудоемкостью, высокими энергозатратами и высокой технологической себестоимостью. Кроме того, они не позволяют получить требуемую точность правки, так как после такой правки в заготовке создаются новые напряжения, которые после термообработки вновь приводят к отклонению от прямолинейности оси. Поэтому цикл правки многократно повторяется, а это резко снижает производительность производства изделий и их качество. Даже применение современных правильных агрегатов с ЧПУ не исправляет ситуацию, так как в управляющие программы этого оборудования заложены недостаточно эффективные схемы правки и режимы, полученные на основе опытных данных.
На промышленных предприятиях в основном правка осуществляется по схеме свободного изгиба сосредоточенной нагрузкой на двух опорах. При этом методе правки зона пластической деформации охватывает только центральный участок заготовки, а на большей длине заготовки действуют упругие деформации, не приводящие к исправлению погрешности. Поэтому заготовка после правки содержит участки с погрешностью, оставшейся от предыдущей обработки, и средний участок с вновь образованными погрешностями. Это вызывает сложно-напряженное состояние заготовки. В зоне действия рабочей нагрузки при правке возникает пластическая деформации поверхностного слоя заготовки, что нарушает однородность структуры материала заготовки. Эффективность правки во многом зависит от опыта и добросовестности оператора процесса правки и не может поддаваться эффективному управлению.
Поэтому тема диссертации, направленная на исследование новой эффективной технологии правки длинномерных цилиндрических деталей, позволяющей повышать эффективность их изготовления, является актуальной. Актуальность темы и выбранного научно-практического направления исследований подтверждается также тем, что она выполнена при финансовой поддержке Минобрнауки России - Задание № 9.896.2014/K на выполнение НИР в рамках проектной части государственного задания в сфере научной деятельности
и при финансовой поддержке Федеральной целевой программы Минобрнауки России Соглашение № 14.574.21.0015 от 17.06.2014 УИС RFMEFI57414X0015.
Степень разработанности темы. Обзор технической литературы и патентный поиск показал, что разработкой и исследованием способов правки, стабилизации геометрических параметров и снятия остаточных напряжений с длинномерных цилиндрических деталей занимались зарубежные и российские ученые: А. Израэли, Дж. Бенедек, В.Н. Перетятько, С.Н. Григорьев, О.И. Драчёв, Р.Р. Мавлютов, Р.Ш. Блурцян, Ю.И. Кувалдин, Е.Ю. Кропоткина и многие другие, но для маложестких деталей проблема остается нерешенной.
Целью диссертационного исследования является исследование эффективности правки длинномерных цилиндрических деталей способом приложения подвижного локального изгиба.
Объект исследований. Заготовка цилиндрической формы типа «ось» диаметром 4-0,08 мм и длиной 130±1 мм, материал – Сталь 40 по ГОСТ 1050-88.
Предмет исследований: правка длинномерной цилиндрической заготовки приложением к ней подвижного локального изгиба.
Научная новизна:
1. Разработана математическая модель и выявлен механизм процесса
правки длинномерных маложестких цилиндрических деталей подвижным
локальным изгибом. Математическая модель определяет распределение
напряжений изгиба в заготовке и изгибающего момента в поперечных сечениях
вдоль ее оси, возникающих в процессе обработки и по ее окончанию. Показаны
зависимости остаточного изгибающего момента пластической деформации в
различных сечениях заготовки от различных влияющих факторов, в том числе от
исходного состояния заготовки, от подачи инструмента и угла изгиба заготовки.
Получена зависимость, определяющая форму и параметры упругой линии
заготовки, получаемую после ее обработки.
-
На основе выполненного математического моделирования разработана программа, позволяющая осуществлять компьютерное моделирование исследуемого процесса. Произведено численное моделирование влияния различных факторов на величину остаточных напряжений и погрешность формы заготовки, в том числе влияние таких технологических факторов, как угла изгиба заготовки, подачи инструмента, механических свойств заготовки и других факторов. Выполненный анализ обеспечил выбор варьируемых факторов при проведении экспериментальных исследований
-
Выполнены экспериментальные исследования, в результате которых формализована зависимость остаточного радиального биения заготовки после различных значений технологических факторов: угла поворота инструмента, его подачи и частоты вращения заготовки. Полученная зависимость позволила предложить методику выбора оптимальных режимов обработки.
Работа соответствует паспорту научной специальности: 05.02.08 «Технология машиностроения»: пункт 2 «Технологические процессы, операции, установы, позиции, технологические переходы и рабочие хода, обеспечивающие повышение качества изделий и снижение их себестоимости»; пункт 3 «Математическое моделирование технологических процессов и методов изготовления деталей и сборки изделий машиностроения»; пункт 7
«Технологическое обеспечение и повышение качества поверхностного слоя, точности и долговечности деталей машин».
Методы и средства исследований. Исследования проводили с применением методов сопротивления материалов, технологии машиностроения, математического аппарата дифференциального и интегрального исчисления. Эксперименты осуществлялись на специально разработанной автором экспериментальной установке.
Измерение биения заготовки до и после обработки проводилось на измерительном приспособлении с использованием индикатора часового типа с ценой деления 0,01 мм ИЧ50 ТУ 2-034-611-84 и микрокаторной головкой 01ИПГ. Измеряемая заготовка центрировалась на призмах.
Для измерения распределения микротвердости по глубине изготавливались микрошлифы, микротвердость замерялась с помощью микротвердомера HVS-1000В производства Time-group по шкале Виккерса. Для определения влияния динамической правки и обработки на поверхностный слой заготовки в лаборатории кафедры «Технология машиностроения» проводились измерения шероховатости обработанных заготовок на профилометре-профилографе модели 2305.
Достоверность и обоснованность полученных результатов и рекомендаций обеспечиваются согласованностью теоретических выводов с результатами их реальной экспериментальной проверки, апробацией результатов исследований на научных конференциях различного уровня, публикацией в печати.
Практическая ценность и реализация:
-
Разработана инновационная технология процесса правки длинномерных цилиндрических деталей типа «ось» способом приложения к заготовке подвижного изгиба, позволяющая существенно снизить трудоемкость изготовления деталей и сократить энергозатраты.
-
Разработаны практические рекомендации по осуществлению способа правки и стабилизации длинномерных цилиндрических деталей типа «ось» предложенным способом.
3. Разработана специальная установка для правки и стабилизации
геометрических параметров длинномерных цилиндрических деталей.
Результаты работы приняты к внедрению на предприятии ОАО «КБПА» (г. Саратов) при производстве длинномерных цилиндрических деталей типа «вал». Получен акт внедрения технологии правки.
Апробация работы
Основные положения работы докладывались на международных и всероссийских научно-технических конференциях: «Проблемы и перспективы технических наук» (Уфа, 2015); «Наука, технологии и инновации в современном мире» (Уфа, 2015); «Проблемы и инновации в области механизации и технологий в строительных и дорожных отраслях» (Иваново, 2015) и др., а также научных семинарах Института электронной техники и машиностроения СГТУ имени Гагарина Ю.А.
Публикации. По теме диссертации опубликованы 12 научных работ, в том числе 6 работ в журналах из списка, рекомендованного ВАК РФ и 1 патент.
Личный вклад автора. Построена математическая модель процесса правки длинномерных цилиндрических деталей подвижным локальным изгибом. Разработана специальная установка для правки длинномерных цилиндрических деталей. Проведены эксперименты по определению влияния технологических факторов на остаточное радиальной биение после правки и построена соответствующая регрессионная зависимость. Обосновано соответствие теоретических моделей правки и результатов, полученных экспериментально. Разработана методика выбора оптимальных условий осуществления процесса обработки.
Структура и объем диссертации. Диссертация изложена на 109 страницах, состоит из введения, 5 глав, заключения, списка использованных источников, из 3 приложений, содержит 41 рисунок и 9 таблиц.
Конструктивные и технологические решения реализации способа правки и механической стабилизации длинномерных цилиндрических деталей
В середине 20-го века хорошо изученным технологическим процессам искусственного старения, таким, как отпуск и отжиг, появилась альтернатива в виде технологии вибромеханической обработки. В первую очередь она стала применяться к напряженным сварным строительным и машиностроительным [23, 24, 25] конструкциям. Затем [20, 24, 26, 27, 28, 29] вибромеханическая обработка была внедрена в технологические процессы изготовления крупногабаритных литых валов и втулок, чугунных корпусных деталей.
Авторы [23] в 1985 году внедрили в технологические процессы изготовления базовых корпусных деталей прецизионных токарных станков вибромеханическую обработку взамен низкотемпературного отжига с целью стабилизации геометрической формы. Полученные по результатам этих исследований результаты говорят о целесообразности применения вибромеханической обработки как энергосберегающего метода, однако авторам не удалось получить геометрической стабильности такого же уровня, как и после хорошо отработанных термических операций. Представленное устройство для реализации способа вибромеханической обработки характеризуется низкой надежностью и малым диапазоном частот и усилий. Контроль уровня остаточных напряжений производился косвенным методом, т.е. по степени эксплуатационного коробления готовых изделий. На некоторых образцах было получено механическое разрушение ввиду невозможности с помощью расчетов рассчитать требуемые усилия, частоту и количество циклов нагру-жения. На Краматорском заводе тяжелого машиностроения в середине 70-х годов 20-го века была внедрена технология вибромеханической обработки в техпроцессах изготовления крупногабаритных литых валов и втулок [11]. Согласно данных авторов, схема установки заготовки предусматривает его подвес на цепях, жесткое механическое крепление вибратора к детали и виброобработку на первой и второй резонансных частотах в течение 40-120 минут. Максимальное усилие составляло 3,5 кН, а частота – 75Гц. Недостатком такого способа являлось применение дорогостоящего привода для двигателя постоянного тока, малый ресурс двигателя и отсутствие объективной информации о напряженном состоянии материала детали до, после и в процессе виброобработки.
Авторами [30] был предложен способ вибромеханической обработки детали, включающий наложение вибраций при постоянном ускорении подъема частоты вращения вибровозбудителя, регистрацию экстремума мощности вибровозбудителя как функции частоты, отличающийся тем, что с целью повышения эффективности процесса вибромеханической обработки в каждой точке экстремума определяют его изменения вдоль частотного диапазона и последующую виброобработку ведут с наложением на деталь вибрации на частоте, соответствующей наибольшей мощности. Прекращают виброобработку на данной частоте при снижении скорости движения пика на 45-90% от первоначальной. Однако при использовании этого способа наблюдается лишь косвенное подтверждение минимизации остаточных напряжений в материале.
В работах [16, 17, 19, 13, 18, 22] изложены основные учения о пластической и микропластической деформациях при циклическом нагружении, рассмотрен закон наличия упругой деформации на примере чистого упруго-пластического изгиба.
В работах [11, 29] рассмотрен выбор оптимального числа циклов на-гружения при вибромеханической обработке для разных групп материалов.
Автором [10] даны выражения для изгибающего момента в зависимости от модуля упрочнения, момента сопротивления поперечного сечения и предела текучести стали. В работах [12, 14, 15] приведено дифференциальное уравнение изгиба для упругопластического участка балки.
Технологические остаточные напряжения, возникающие в поверхностных слоях при обработке, являются одним из факторов, влияющих на усталостную прочность торсионных валов и, как следствие, на геометрические параметры детали [10].
В соответствии с технологией обработки торсионных валов основные рабочие поверхности (стержень и галтели) после токарной и термической обработки подвергаются операциям предварительного и окончательного шлифования, а затем производится обкатывание.
Под воздействием высоких температур в зоне шлифования в поверхностных слоях формируются, преимущественно, растягивающие остаточные напряжения. При исследовании тангенциальных технологических остаточных напряжений в поверхностных слоях полное напряжение первого рода по методике академика Н.Н. Давиденкова определяется как сумма трех составляющих: а = сті + а2 + аЗ, где а1 - напряжение, удаляемое при резке кольца; з2 - напряжение, удаляемое одновременно со снимаемым слоем металла; аЗ - учитывает напряжения, действующие в ранее удаленных слоях. В работе Блурцян Р.Ш. [10] установлено, что в поверхностных слоях торсионных валов после закалки и отпуска формируются сжимающие остаточные напряжения. Величина этих напряжений на глубине 0,1 мм колеблется в пределах -230…-360 МПа и более. После выполнения операций предварительного шлифования картина напряженного состояния, имеющая место после операций термообработки меняется, возникают растягивающие напряжения, достигающие 100…400 МПа. После окончательного шлифования и последующего обкатывания создаются в поверхностном слое сжимающие напряжения. Однако технологический процесс не всегда обеспечивает на всех участках поверхностей стержня и галтелей заготовки отсутствие растягивающих напряжений, наличие которых отрицательно сказывается на усталостной прочности валов.
Математическая модель процесса правки
Сложность и оригинальность данного способа обработки заключается в том, что способ позволяет ликвидировать исходную погрешность детали, создать новые остаточные напряжения, а затем в значительной степени их ликвидировать. Поэтому изгибающий момент Mf следует разделить на две
составляющие. Одна из составляющих обеспечивает создание пластической деформации. Другая составляющая обеспечивает работу упругих деформаций, которые снижают созданные на первом этапе напряжения. Причем важно не столько определить суммарную величину этих составляющих, сколько распределение этих составляющих энергии вдоль оси детали.
Так как при упругой деформации правка заготовки не происходит, то в данном случае нас интересует та часть изгибающего момента, которая вызывает пластическую деформацию заготовки. В дальнейшем будем называть этот момент изгибающим моментом пластической деформации. В равенстве (2.8) можно разделить общий изгибающий момент на 2 слагаемых, а именно на момент сил, вызывающий упругую деформацию Mu (yt) , и момент сил, вызывающий пластическую деформацию M p (yt) : Mu(yt) Aat Wx 71 \ l 1 4Уі d + 2\ Ґ 1 d 1- + csJ d 4yt M p (yt ) 16(7 t-Wx о 1 4УІ d 1 (2.17) где Wx - момент сопротивлению изгибу поперечного сечения заготовки, мм3. Подставляя в равенство (2.17) значение yt из выражения (2.12), определим: 38 Mp(x,z) = \16arWx \16ot-Wx ко2 1_3x 2 2 zj a 2ка2 (a + z-x)2 при Xj(z) x z; при z x x (z); (2.18) при 0 x x,(z) и xp(z) x z + a.
Рассмотрим процесс пластической деформации заготовки в произвольном сечении х в процессе обработки. За исходную плоскость отсчета угла поворота заготовки вокруг ее оси примем плоскость изгиба заготовки, в которой направление её изгиба совпадает с направлением поворота инструмента на угол а. Будем считать это положительным направлением изгиба. Под действием инструмента заготовка может получить дополнительный пластический прогиб, если, как следует из равенств (2.5), абсцисса положения инструмента находится в зоне пластической деформации заготовки: 3х - кет z х - а - кет. Отсюда следует, что абсцисса начального положения инструмента, соответствующего зоне пластической деформации, равна: zn = х - а. (2.19) Пусть в момент входа сечения заготовки х = хр (z) в заготовке имеется остаточный момент пластического изгиба равный Mz. Этот момент останется неизменным, так как при х = хр (z) осуществляется только упругий контакт заготовки и инструмента. При повороте заготовки на 180 градусов изгиб заготовки станет противоположным направлению поворота инструмента.
Чтобы исправить погрешность заготовки 0Z, к ней, как следует из равенства (2.7), надо приложить изгибающий момент, равный: М 4(eu+0z)E-Jx z-Wz (2.20) где ви - угол изгиба, вызванный упругой деформацией заготовки, т.е. угол обратного отскока; 0Z - угол остаточной деформации, вызванный пластической деформацией.
Следовательно, и изгибающий момент должен быть равен сумме изгибающих моментов упругой деформации и пластической деформации. Таким образом, в заготовке, имеющей в сечении z угол изгиба 0Z, заложен потенциальный момент пластической деформации Mz, зависящий от условий ее деформации, преодолев который можно выпрямить заготовку.
Если к заготовке приложить изгибающий момент пластической деформации Мр (х, z) в направлении, противоположном ее начальному изгибу, то в зависимости от соотношения моментов Mz и приложенного момента M„(x,z) заготовка может частично выпрямиться, полностью выпрямиться или изогнуться в противоположном направлении. Поэтому, при дальнейшем перемещении инструмента на величину 0,55і, за счет угла разворота инструмента на величину а в заготовке возникнет изгибающий момент пластической деформации Mp(x,zn+0,5S), а в заготовке останется потенциальный изгибающий момент пластической деформации, равный: M0(x,zn +0,5S) = -MZ +Mp(x,zn + 0,5S). (2.21) Этот момент будет отрицательным, если заготовка выпрямится только частично, и положительным, если остаточный изгиб будет иметь направление, противоположное начальному. При дальнейшем повороте заготовки на 180 градусов может возникнуть несколько вариантов. Если заготовка на предыдущем этапе изогнулась в противоположном направлении, то остаточный изгибающий момент пластической деформации станет равным:
План проведения эксперимента и обработка экспериментальных данных
Получение маложестких деталей круглого сечения, отвечающих высоким требованиям по прямолинейности поверхности, достигается благодаря сочетанию многих влияющих на процесс правки факторов. Задача выбора контролируемых параметров состоит в определении значимых факторов, определяющих ход технологического процесса, с целью последующего систематического контроля.
В процессе выбора влияющих факторов на основе результатов проведенного компьютерного моделирования были выявлены значимые факторы, которые отражают все возможные изменения параметров обработки или напрямую зависящие от них. В качестве варьируемых факторов были приняты: величина угла поворота устройства, влияющая на максимальную деформацию заготовки под воздействием устройства правки (), продольная подача (s), частота вращения шпинделя станка (n).
Диапазон прикладываемой силы выбирается с таким условием, чтобы в него обязательно входило теоретически рассчитанное значение начала пластической деформации исследуемых заготовок в прилагаемой области.
Скорость продольной подачи устройства выбрана исходя из необходимого и достаточного количества циклов приложения силы, стабилизирующей внутренние напряжения в области обработки.
Частота вращения шпинделя станка оказывает большое влияние на усталостные напряжения и нагрев заготовок в процессе правки, что приводит к их разрушению. Поэтому в процессе выбора частоты вращения было необходимо подобрать максимально высокую частоту, чтобы сократить время обработки, и в то же время не доводить ее до значений, при которых знакопеременные нагрузки будут разрушать заготовки.
Для определения влияния выбранных факторов на качество правки прямолинейности маложестких деталей круглой формы была изготовлена партия заготовок в количестве 45 штук.
Сложность процесса правки маложестких деталей, взаимодействие большого числа факторов делает целесообразным использование методов математической статистики при его исследовании. Данные методы позволяют в значительной мере исключить интуитивный подход, заменив его научно-обоснованной программой проведения экспериментальных исследований.
Для выявления области возможных экстремумов необходимо чтобы в плане эксперимента каждый фактор принимал не менее трех значений.
Эксперимент на этапе изучения процесса правки маложестких деталей проводился с целью получения математической модели, включающей наиболее значимые факторы, такие как: величина угла поворота устройства, влияющая на величину деформации заготовки (), величина продольной подачи (s), частота вращения шпинделя станка (n).
Поскольку математическая модель показала нелинейную зависимость остаточного биения заготовки от прикладываемого изгибающего момента, то для выявления экстремума каждый фактор принимал не менее трех значений. Для проведения эксперимента был выбран некомпозиционный план второго порядка для трех факторов. Общее число N опытов центрального композиционного плана второго порядка зависит от числа k факторов и определяется по выражению N=2k+2k+n0.
Указанные выше технологические факторы были приняты в качестве варьируемых факторов при проведении факторного эксперимента. Эти факторы и область их определения приведены в табл. 3.3. Таблица 3.3 Варьируемые факторы и области их определения № п/п Обозначение фактора Наименование фактора, размерность Значения нижнее среднее верхнее 1. Xi(n) Частота вращения , мин-1. 40 100 160 2. X2(s) Продольная подача устройства, мм/об. 0,4 1 1,6 3. X3(a) Угол поворота устройства, град. 5 10 15 В качестве контролируемого параметра процесса правки выбран: Y1 – радиальное биение оси заготовки в среднем сечении, мкм. Основной или нулевой уровень варьирования и интервал варьирования факторов определяются по формулам (3.1) и (3.2) соответственно: X iocn Z,max ,mln (3.1) AX. max /min (3.2) где i – порядковый номер фактора, Ximax и Ximin значения верхнего и нижнего уровня варьирования факторов. Получаемые по формулам (3.1) и (3.2) значения были скорректированы на максимально приближенные и возможные для установки на станке 16К20 и сведены в таблицу 3.4.
Вводя условные обозначения нижнего, основного и верхнего факторов (таблица 3.4) соответственно -1, 0, +1, строится матрица некомпозиционного плана второго порядка для трех факторов (таблица 3.5). Для удобства расчета коэффициентов модели в матрицу планирования вводили фиктивную независимую переменную X0 , которая во всех опытах принимает значение +1.
Оптимизация режима правки длинномерных цилиндрических деталей
Экономический эффект от использования результатов данной работы достигается за счет повышения производительности труда, сокращения производственного цикла, снижения энергозатрат, повышения качества обработанной детали за счет правки и стабилизации геометрических параметров. Существующее оборудование для низкотемпературного отпуска энергоемко, большой вместимости и имеет низкий коэффициент полезного действия.
Рассмотрим возможный экономический эффект, получаемый от использования предложенной нами технологии правки длинномерных деталей при изготовления вала на предприятии КБПА. Расчет выполним на основе методики, изложенной в работе [19]. Исходные данные для расчета представлены в таблице 5.1.
Расчет годового экономического эффекта от внедрения нового оборудования производится по формуле: Э где: Э - годовой экономический эффект; C1 и С2 -себестоимость объема работ по базовому и новому вариантам в расчете на единицу продукции; Ен - нормативный коэффициент эффективности (Ен =0,15); Куд,1 и Куд2 - удельные капитальные вложения в производственные фонды по базовому и новому вариантам; В1 и В2 - годовые объемы продукции, выпускаемой при использовании единицы соответственного базового и нового средств труда, шт. Таблица 5.1 – Исходные данные для анализа экономической эффективности от внедрения разработанной технологии правки. № Показатели Ед. изме- Базовый вариант Предлагаемый п/п рения вариант 1 Годовой объем выпуска шт. 1000 1000 2 Оборудование: Электропечь Станок токарно-винторезный, спец. установка модель - Атлант СНО-6.12.4/11 16К20 количество шт. 1 стоимость тыс. руб. 2380 1200 мощность кВт 45 коэф. загрузки оборудования - 0,9 0,9 3 Штучное время час 0,11 0,027 4 Число операций шт. 1 1 5 Разряд работ 4 2 6 Норма заработной платы руб/час 143 108 ВВ12 - коэффициент учета роста производительности единицы нового средства труда по сравнению с базовым; 1 Н - коэффициент учета изменения срока службы нового средства Р2+ЕН труда по сравнению с базовым; Р!и Р2 - доли отчислений от балансовой стоимости на полное восстановление базового и нового средства труда. Рассчитывается как величины, обратные рокам службы средства труда, с учетом морального износа; (ИЭ_ИЭуЕН К2_К 1 экономия потребителя на текущих издержках Р2+ЕН эксплуатации и отчисления от сопутствующих капитальных вложений на весь срок службы нового средства труда по сравнению с базовым; К1 и К2 - сопутствующие капитальные вложения потребителя при использовании базового и нового средства труда в расчете на объем продукции, проводимой с помощью нового средства труда; И1 и И2 - годовые эксплуатационные издержки потребителя при использовании им базового и нового труда в расчете на объем продукции, производимой с помощью нового средства труда; А - годовой объем выпуска продукции в расчетом году, шт.
В результате того, что издержки и сопутствующие капитальные затраты у потребителя не изменяются, то экономия потребителя на текущих издержках эксплуатации и отчислениях от сопутствующих капитальных вложений за весь рок службы равна нулю. Годовые объемы продукции, выпускаемой при использовании единицы как базового, так и нового средства труда, остаются неизменными, т.е. В1 = В2. Следовательно, коэффициенты учета роста производительности единицы нового средства труда по сравнению с базовым равен единице, т.е. В1/В2=1. После преобразования с учетом этих замечаний формула (5.1) примет вид: Э = \С1+Ен-К ХР1+ЕН -{С2+ЕН-К )\-А (5.2) _ Р2+ЕН J В указанной формуле величину (Р1+Ен)/(Р2+Ен) принимаем равной 1,2, так как правка подвижным изгибающим моментом обеспечивает более полную релаксацию остаточных напряжений по сравнению с низкотемпературным отпуском по базовому техпроцессу и, следовательно, повысит эксплуатационные свойства оси, в частности ее долговечность. В общем виде себестоимость единицы продукции складывается из следующих статей: - сырье и материалы (за вычетом отходов); - покупные полуфабрикаты (за вычетом отходов); - покупные изделия; - основная и дополнительная заработная плата производственных рабочих; - цеховые расходы; - общезаводские расходы; - расходы по подготовке и освоению производства; - возмещение износа инструмента и приспособлений целевого назначения; - специальные расходы; - потери от брака; - внепроизводственные расходы. Расчет экономической эффективности выполним только по статьям, непосредственно связанным с изменением технологии (прямые затраты и расходы, связанные с работой нового оборудования), так как при принятом одинаковом объеме производства расходы, несвязанные с работой оборудования (часть цеховых и общезаводских расходов и др.), практически мало отличаются.