Проектирование тестомесильной машины

 

Следует отметить, что пластинчатые насосы двукратного и многократного действия не могут быть регулируемыми.    

Пластинчатые насосы компактны, просты в производстве и  надежны в эксплуатации. Поэтому  они нашли применение в технике, в первую очередь в станкостроении. Максимальные давления, создаваемые  ими, составляют 7... 14 МПа. Частоты вращения пластинчатых насосов обычно находятся в диапазоне 1000... 1500 об/мин. Полные КПД для большинства составляют 0,60...0,85, а объемные КПД — 0,70...0,92.

 

 

1. Технологический расчет.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Произведем расчет насоса.

Примем исходные данные для расчета привода насоса-дозатора: мощность, необходимая для работы N_в=0,75 кВт; частота вращения ротора (выходная) n_в = 4,33 об/с.

Выбор электродвигателя.

Общее КПД привода определим  по формуле:

 

η = η₁ ּ η₂ ²,                                                 

 

где η₁ – КПД цилиндрической передачи; 
η₂ – коэффициент, учитывающий потери пары подшипников качения.

 

Η = 0,96ּ0,99²  =0,94

 

Требуемая мощность электродвигателя:

P_тр= N_в /η = 0,75/0,94 = 0,8 кВт    

 

 

Подбираем по требуемой мощности по ГОСТ 19532-74 трехфазный асинхронный короткозамкнутый двигатель 4А80А6УЗ с параметрами: диаметр выходного конца вала d = 22 мм, габаритная высота двигателя         h = 218 мм, габаритная ширина двигателя b= 186 мм, габаритная длина двигателя (с валом) l₁ = 300 мм, высота расположения вала от сборных лап   h₁ = 80 мм, масса m = 17,4 кг, частота вращения  n _дв = 980 об/мин.

Для расчета рабочего объема  насоса ( Wo ) может быть использована формула 

W_o = кּ zּWּK

при этом объем рабочей камеры ( W_k ) следует определять в ее крайнем левом положении, т. е. когда она изолирована от полостей всасывания и нагнетания. В этом случае

W_k = Lּhּb = 450ּ5,4ּ20= 48600 мм³

где h — высота рабочей  камеры (h = 2e = 2ּ2,7=5,4 мм); L — средняя длина части окружности, ограниченной двумя пластинами; b = 20 мм— ширина пластины.

Длина ( L ) может быть приближенно  определена по диаметру ротора D = 170 мм с учетом толщины пластины ( δ = 5 мм ) и числа пластин ( z = 5 ) т. е.

L = πּD – δּz = 3,14ּ150 -5ּ5= 450 мм

Тогда с учетом вышеописанных  формул получим приближенную зависимость  для вычисления рабочего объема насоса:

W_o = 2e ּ(πּD - δּz)ּbּk = 2ּ2,7(3,14ּ150-5ּ5)ּ20ּ5=2,408ּ10⁴

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4.2 Кинематический расчет привода тестомесильной машины

 

Передаточное число привода

 

u_о = n_мр / n_пр

u_о = 120 / 60 = 2

 

U_о = u_1-2 ∙ u_2-3=d₂/d_1*d₂/d₃

U_о =1,4 ∙ 1,43 =2,01

где d₁, d₂, d₃ – делительные диаметры шестерен (на валу моторредуктора, на промежуточном валу, на приводном валу)

Определим крутящие моменты  на валах привода:

а) на валу двигателя (моторредуктора)

Т_дв = 9550 Р_дв / n_дв

Т_дв = 9550∙4 / 150 =255 Н м

б) на промежуточном валу

Т_1-2 = Т_дв u_1-2 з = 255 ∙ 1,4 ∙ 0,95 =338,5 Н м

в) на приводном валу тестомесильной машины

Т_2-3 = Т_дв u_1-2 u_2-3 з з³_пп / 2 = 255 ∙2∙0,96∙ 0,99³ / 2 =489,6 Н м

Определим частоты вращения валов привода:

Вал моторредуктора

N_вх =n_дв = 150 об/ мин

Вал промежуточный 

N_пром = n_вх / u_1-2 = 150 /1,4 = 107 об/ мин

Вал приводной тестомесильной машины

N_пр = n / u_о = 150 / 2 = 60 об/ мин

 

_{5. Технико-экономическое обоснование.}

 

Таблица 5.1 - Исходные данные для технико-экономических расчетов

Показатель	Обозна-чение	Ед. изм.	Значение
1	2	3	4
1. Объем производства 2. Цена единицы продукции 4. Себестоимость единицы продукции 5. Норматив амортизационных отчислений 6. Норматив затрат на ремонт 7. Стоимость технических средств  для реализации проекта 8. Действующие на предприятии  тарифные ставки рабочих и  ИТР 9. Средний заработок по предприятию работники основного производства вспомогательные работники 10. Минимальная заработная плата 11. Режим работы предприятия 12. Действующие цены приобретения  используемых ресурсов: электроэнергия природный газ 13. Стоимость 1 кв. м производственной  площади 14. Стоимость 1 чел. - часа проектных  работ 15. Норматив удельных капиталовложений	Впр Ц1 Спод На Нр Кб+Кв Зср Зосн Зв Зmin Тн Цэ Цпг Цн Цчч Ку	т/год р. р. % % тыс. р. тыс. р. тыс. р. тыс. р. тыс. р. ч/год р. р. /м3 р. р. %	9352 7,7 6,7 15 8 501 4,5 6 3 1,5 5200 0,97 1,5 525 45 16
16. Норматив расхода на текущий ремонт, содержание и амортизацию 17. Среднеотраслевая экономическая  эффективность капитальных затрат 18. Учетная ставка Центрального  банка России 19. Нормативная ставка налога  для предприятий пищевой и  перерабатывающей промышленности 20. Инфляция	Нар Ен Бс Нсн I	% % % % %	6 25 13 48 11,5

_{5.1 Расчет капиталовложений в проект}

 

Капитальные (единовременные) затраты на создание и внедрение  проекта определяются по формуле:

где К_б - балансовая стоимость основного оборудования, дополнительно устанавливаемого по проекту, тыс. р.;

К_в - стоимость вспомогательного и резервного оборудования, тыс. р.;

К_и - затраты на создание дополнительной инфраструктуры, тыс. р.;

К_с - стоимость зданий и помещений, дополнительно необходимых для реализации проекта, тыс. р.;

К_п - производственные затраты, включающие расходы на проектирование и разработку проектной документации, тыс. р.;

К_д - стоимость демонтируемых основных производственных фондов, препятствующих внедрению проекта или подлежащих замене, тыс. р.;

К_о - экономия капиталовложений (инвестиций) за счет реализации оборудования, технических средств демонтируемых при реализации проекта, тыс. р.

_{5.1.1 Расчет условно-постоянных затрат}

 

Таблица 5.2 - Расчет материальных расходов

Наименование материальных ресурсов	Ед. изм.	Цена единицы, р.	Расход на единицу	Стоимость потребленных ресурсов, р.
Сырье и материалы
Сталь 45 ГОСТ 1050-88: круг Æ 125 мм круг Æ 95 мм	кг кг	18 16	34 20	612 320
Бронза БрКмц3-1 ГОСТ 18175-78: круг Æ 80 мм	кг	140	23	3220
Рулон 5´550´750 мм сталь 20Х	кг	19,22	16	310
Сталь 20Л	кг	20	2	40
Труба 30´2,5´700 мм 12Х18Н10Т	кг	234	1,5	351
Электроды Анод-21-3	пачка	150	1	150
Комплектующие
Э/двигатель 2ПБ90М	шт	5500	1	5500
Патрубок алюминиевый для делителя-укладчика Ш32-ХДУ	1	8500	1	8500
Топливо, энергия
Электроэнергия: на модернизацию, монтаж и наладку  машины И8-ХТА-12 на модернизацию, монтаж и наладку  делителя-укладчика Ш32-ХДУ	кВт×ч	0,97	80 54	77,6 52,4
Всего: (Зм)				19133

 

Таблица 5.3 - Номенклатура дополнительно приобретаемого оборудования

Наименование, марка	Цена, тыс. р.	Кол., шт.	Стоимость приобретаемого оборудования, тыс. р.
Тестомесильная машина И8-ХТА-12	210	1	210
Дозировочная станция СДМ-4Х	145	1	145
Питатель теста шнековый	26	1	26
Итого, Коб, тыс. р.			381

 

Данным проектом предусматривается  установка в линию производства хлеба дополнительного оборудования и модернизация существующего. Поэтому  при определении величины капитальных  затрат К_б следует учесть стоимость приобретаемого (К_об) и себестоимость модернизации действующего оборудования (С_пол), т.е.

Полную себестоимость  изготовления оборудования С_пол, тыс. р., определим по формуле:

где К_н - коэффициент, учитывающий накладные расходы; К_н= 3,0;

З_о - основная и дополнительная зарплата с начислениями, тыс. р.

 

 

здесь К_з - коэффициент, учитывающий дополнительные начисления и зарплату; К_з= 2,0.

10,86 тыс. р.;

120 тыс. р.

Таблица 5.3 - Расчет трудозатрат на оплату труда

Виды работ	Трудоемкость, чел. ×ч	Часовая тарифная ставка, р.	Тарифный фонд оплаты труда, р.
1. Станочные: токарные фрезерные сверлильные шлифовальные 2. Литейные 3. Сварочные 4. Слесарные 5. Сборочные 6. Монтажные	96 13 11 14 16 16 10 24 24	25 24 20 30 23 25 23 25 20	2400 312 220 420 368 400 230 600 480
Итого (Зтр)			5430

 

Тогда по формуле получим:

 

501 тыс. р.

_{5.1.2 Расчет стоимости зданий и служебных помещений, дополнительно необходимых при реализации проекта}

Затраты на дополнительную производственную площадь Ц_н, тыс. р., определяются по формуле:

где Ц_п - стоимость одного квадратного метра производственной площади, тыс. р.; Ц_п= 0,525 тыс. р.;

Г - дополнительная производственная площадь, необходимая для реализации проекта, м^2; Г= 15 м².

Тогда

7,875 тыс. р.

_{5.1.3 Расчет производственных затрат}

Затраты на проектирование К_п, тыс. р., определяются исходя из трудоемкости проектных работ и средней стоимости одного человека-часа проектных работ. Их можно найти по формуле:

где Т_п - трудоемкость проектных работ, чел. - час;

Ц_чч - средняя стоимость одного ч. - ч. проектных работ, р.; Ц_чч= 45р.

где Ч - количество проектировщиков, чел.; Ч= 1 чел.;

В_п - длительность проектирования, раб. дней; В_п= 30 раб. дней;

Т_д - длительность рабочего дня проектировщика, ч; Т_д= 8 ч.

240 чел. - час.

Тогда по формуле (8.9) имеем

10800 р. =10,8 тыс. р.

_{5.1.4 Расчет капиталовложений в проект}

 

Так как доход от реализации демонтируемого оборудования составляет К_о= 0, то с учетом всех затрат определим единовременные капитальные затраты К, тыс. р., на создание и внедрение проекта реконструкции и модернизации по формуле:

 

520 тыс. р.

_{5.2 Расчет дополнительных текущих расходов при реализации проекта.}

 

Дополнительные текущие  расходы определяются за год, и рассчитываются по формуле:

 

где И_з - затраты на содержание персонала, дополнительно необходимого для обслуживания оборудования и технических средств после реализации проекта, тыс. р. /год;

И_э - стоимость дополнительно потребляемых энергоресурсов, тыс. р. /год;

И_ат - дополнительные расходы на содержание, текущий ремонт и амортизацию оборудования и технических средств, тыс. р. /год;

И_ас - дополнительные расходы на содержание, текущий ремонт и амортизацию зданий и помещений, занимаемых оборудованием и персоналом, тыс. р. /год;

И_м - дополнительные расходы основных, вспомогательных материалов и приборов, тыс. р. /год;

И_п - прочие дополнительные расходы, тыс. р. /год.

Согласно предлагаемому  проекту модернизации И_з= И_э= И_ас= И_м= И_п= 0.

Тогда

Дополнительное потребление  электроэнергии связано с установкой в технологическую линию второй тестомесильной машины И8-ХТА-12, питателя теста, а также применением для регулирования массы тестовой заготовки на делителе-укладчике Ш32-ХДУ электродвигателя постоянного тока. Стоимость дополнительно потребляемой электроэнергии И_э, тыс. р. /год, определим по формуле:

где М - установленная мощность энергопотребляющих устройств инновационного проекта, кВт; М= 5,63 кВт;

К_и - коэффициент интенсивного использования установленной мощности энергопотребляющих устройств, предусмотренных проектом; К_и= 0,95;