Расчет концентратора

7.2. Расчет концентратора.

Рисунок 7.4. Конический концентратор. Расчетная схема волновода – концентратора.

Длина концентратора рассчитывается по формуле [20]:

Lk ≈ λ/2·(0,028·N+0,91), где (28)

λ- длина волны.

λ = Сс/f, где (29)

Сс – скорость звука стали = 5,1 · 10⁵ см/сек,

f = 22 кГц – частота колебаний,

N – коэффициент усилия амплитуды, равный соотношению верхнего и нижнего диаметров, и лежит в пределах 2<N<5. Принимаем N=3.

По формуле (29) находим:

Lk = 5·10⁵/2·22·10³·(0,028·3+0,91)=11 см.

Координата узла смещения х_о рассчитываем по формуле [20]:

х_о=0,5·Lk/N·0,234=0,5·(11/3·0,234)=4,26 см.

7.2.1. Расчет каната.

По нормам Госгортехнадзора канаты рассчитывают из условия:

S_разр > R·S_max, где (30)

S_разр – разрывное усилие каната, кН, выбираем по таблице;

S_max – максимальное натяжение каната;

R – коэффициент запаса прочности, R = U.

S_max = Q·q/U_п·ηn,Н, где (31)

Q = 9,8 м/с;

U_н = 1 – кратность полиспаста;

ηn = 0,98.

По формуле (31) определяем:

S_max = 50·9,8/0,98 = 500 Н.

Тогда по формуле (30) получим:

S_разр > 4·500 = 2 кН.

7.3. Технико-экономическая спроектированной конструкции.

В проекте разработан технический процесс восстановления шеек коленчатых валов, способом наплавки под слоем флюса с использованием ультразвукового упрочнения. Устройство УЗУ позволит повысить на финишной операции обработки качество поверхности восстановленных шеек коленчатых валов, что в конечном итоге позволяет увеличить ресурс работы коленчатых валов и двигателя в целом.

Произведем расчет затрат на изготовление конструкции. В конструкторской разработке проекта используются годовые детали, выпускаемые промышленностью (сведены в таблицу), а так же изготовленные самостоятельно силами производственного объединения.

Перечень материалов, их количество и стоимость сведены в таблицу Э-2. Трудоемкость работ по изготовлению конструкции представлены в таблице Э-3.

Таблица Э-1. Затраты на покупные изделия, узлы и агрегаты.

Таблица Э-2. Затраты на материалы и комплектующие детали.

Таблица Э-3. Расчет трудоемкости на изготовление.

Основная тарифная ставка – заработная плата Зт определяется:

Зт = Т · Сч, где (32)

Т – средняя трудоемкость отдельных видов работ,

Сч – часовая тарифная ставка.

Общая заработная плата:

Зобщ = (Зт+Зд+Зн) · (1+Кр), где (33)

Зобщ – затраты на оплату труда рабочих, руб;

Зд – доплаты, составляющие до 80 % от Зт.

Норматив комплексных доплат Нд = 50%.

Зд = Нд · Зт/100 (34)

Зд = 50 · 127,17/100 = 63,59 руб.

Зн – надбавки, составляющие до 40% от Зт, что является стимулирующими выплатами:

за высокое профессиональное мастерство – 3%,

персональные надбавки – 12%.

Итого норматив надбавок Нн = 15%

Зн = Нн · Зт/100 (35)

Зн = 15 · 127,17/100 = 19 руб.

Кр – районный коэффициент, установленный в Новосибирской области в размере 20+5%.

Всего начисление по заработной плате на изготовление устройства составит:

Зобщ = (127,17+63,59+19) · 1,25 = 262,2 руб.

Расходы по отчислению на социальные нужды или во внебюджетные фонды определяются:

Рсн = (Нсн+Нсв) · Зобщ/100,где (36)

Нсн – норматив отчислений на единый социальный налог, составляющий для АТП и МПС – 35,6%.

Нсв – отчисления на страховые взносы от несчастного случая – 18%.

Рсн = (35,6+1,8) · 262,2/100 = 98 руб.

Производственные расходы:

Рпр = Спи+См+Зобщ+Рсн (37)

Общепроизводственные расходы Роп:

Роп = Нопр · Рпр/100, где Нопр = 25%,

Роп = 0,25 · (3847,5+417+262,2+98) = 1156,2 руб.

Общехозяйственные расходы Рох определяется:

Рох = Нопр · Рпр/100, где (38)

Нох складывается из:

- расходов на противопожарные мероприятия, на охрану труда и технику безопасности (устройство ограждений, сигналов. Вентиляции и т.п.)

- почтово-телеграфных, типографических расходов – 3%.

Рох = 0,15 · (3847,5+417+262,2+98) = 693,7 руб.

Таблица Э-4. Затраты на изготовление устройства УЗУ.

Ожидаемую годовую экономию от снижения себестоимости продукции при внедрении спроектированной конструкции рассчитываем по формуле:

Эг = (Са – Св) · Ав, где (39)

Са, Св – себестоимость единицы продукции соответственно до и после осуществления капитальных вложений;

Ав – годовой объем производства продукции с помощью новой конструкции в натуральных единицах;

Эг = (2450-2400) · 300 = 15000 руб.

Срок окупаемости производственных капитальных вложений на изготовление разрабатываемой конструкции рассчитываем по формуле:

Qок = Ск/Эг = 6474,6/15000 = 0,5 года, где (40)

Qок – срок окупаемости в годах;

Ск – стоимость конструкции;

Эг – ожидаемая годовая экономия.