Выбор технологического оборудования

К сварочному оборудованию относят основное технологическое оборудование, обеспечивающее процесс сварки и его регулирование: источники питания, сварочные головки, сварочные горелки и плазматроны, установки для дуговой и плазменной сварки, установки для лазерной и электронно-лучевой сварки, а также механическое оборудование сварочного производства: вращатели, кантователи, колонны и др.

В этом подразделе нужно определить для каждого из трех выбранных способов сварки технически возможные марки основного и вспомогательного оборудования, обеспечивающего требуемые параметры процесса. Необходимо выбрать для каждого способа сварки не менее трех вариантов оборудования, обеспечивающего рекомендуемые диапазоны режима сварки, и привести в пояснительной записке их назначение и полные технические характеристики. Затем выбирается один комплект оборудования наиболее целесообразный по техническим характеристикам и указывается, почему он выбран. Для выбора оборудования рекомендуются литературные источники /1-5, 8-13/ и Интернет. При использовании данных Интернет на конкретное оборудование должна использоваться информация не менее чем двух сайтов, при условии, что численные значения характеристик оборудования совпадают. В противном случае необходимо проверить данные на других сайтах. Ссылки на адрес сайта Интернет, с которого выбрана информация об оборудовании, также приводится в списке использованных источников.

При выборе оборудования нужно иметь в виду, что в условиях единичного и мелкосерийного производства экономически эффективным, как правило, будет универсальное оборудование, а в крупносерийном и массовом производстве – специализированное, если оно выпускается. Основными критериями при выборе оборудования являются: соответствие технических характеристик технологическим требованиям, К.П.Д. и cos j, пригодность для механизации, наличие систем автоматизированного управления, производительность, масса, занимаемая площадь, стоимость приобретения и обслуживания.

Оборудование выбирается из числа серийно выпускаемого промышленностью или готовящегося к серийному выпуску. В пояснительной записке приводятся критерии выбора, на основании которых оцениваются технически пригодные для разрабатываемых операций марки оборудования. Далее приводятся назначение и полные технические характеристики выбранного оборудования.

Экономическое основание выбора варианта сварки

Экономическое сравнение вариантов сварки наиболее целесообразно выполнять на этапе предварительной проектной разработки. В этом случае до начала этапа окончательной проработки, где производится детальная и достаточно трудоемкая разработка проектируемого производства, имеется возможность исключить экономически убыточные предложения и выбрать наиболее эффективный из рассматриваемых вариантов.

Экономическая эффективность технологического процесса вообще и сварки в частности в большинстве случаев может быть повышена при увеличении количества рассмотренных технически рациональных проектных вариантов. В данной курсовой работе производится сравнение трех проектных вариантов.

Сопоставимыми вариантами технологического процесса считают такие, которые обеспечивают изготовление изделия одинакового качества в одни и те же сроки при сходных условиях труда и его безопасности.

Сравнение экономической эффективности вариантов технологического процесса изготовления сварной конструкции проводится на основе расчета приведенных затрат (З) на годовую программу выпуска:

З = С + Е_НК,

где С – себестоимость годовой программы выпуска изделия, руб.;

К – капитальные вложения, руб.;

Е_Н - нормативный коэффициент экономической эффективности капитальных вложений.

Капитальные вложения включают стоимость производственных зданий или их частей, заготовительного, сварочного, контрольного оборудования, а также внутрицехового транспорта, сборочно-сварочных приспособлений, оснастки и производственного инвентаря со сроком службы более одного года.

В общем случае технологическая себестоимость включает следующие составляющие:

- затраты на основные материалы;

- затраты на покупные комплектующие изделия;

- затраты на основную и дополнительную заработную плату производственных рабочих;

- затраты на вспомогательные материалы;

- затраты на содержание и эксплуатацию оборудования;

- затраты на технологическую оснастку;

- затраты на технологическую энергию;

- затраты на освоение.

Величина годовой экономии определяется по формуле:

D = С₁- С₂ + Е_Н(К₁-К₂),

где D – величина годовой эономии,

С₁, С₂ - годовая себестоимость производства годового объема выпуска изделия или части в каждом из сравниваемых вариантов соответственно,

Е_Н - нормативный коэффициент экономической эффективности капитальных вложений,

К₁, К₂ - объем удельных капиталовложений на производство годового объема выпуска изделия по каждому из сравниваемых вариантов соответственно.

Для проектов с частичной модернизацией технологических процессов срок окупаемости, как правило, не должен превышать три года. Поэтому в этом случае рекомендуется в расчете принимать коэффициент Е_Н=0,33, а для остальных случаев 0,15.

Наиболее экономичный проектный вариант признается лучшим.

Для сокращения трудоемкости экономического сравнения вариантов технологических процессов сварки и наплавки на кафедре ОиТСП УГАТУ разработана специализированная программа для компьютеризированных расчетов приведенных затрат и экономичности вариантов«Экономика2» реализованная в пакете EXCEL.

Программа позволяет рассчитывать приведенные затраты не только на сварочные операции, но и на операции до и после сварки, если они изменяются (сборка, слесарная обработка, контроль и т.д.). Ввод данных проводится поблочно в последовательности статей затрат. После окончания заполнения каждого из блоков возможно изменение ранее введенных данных.

В экономическом расчете рекомендуется для приближенного определения затрат таблицы стоимости наиболее распространенных видов материалов, оборудования и другие рекомендации, использовать таблицы, имеющиеся в программе «Экономика2» с коррекцией на текущий уровень цен. Оценку затрат рекомендуется произвести используя доступную литературу и с помощь консультанта проекта.

Рассмотренные варианты сравниваются по статьям затрат в пояснительной записке, чтобы показать в чем наиболее экономичный вариант превосходит два других.

В результате экономического расчета с помощью программы «Экономика2» создается файл отчета, содержащий таблицу сравнения вариантов по укрупненным показателям и с экономическим эффектом проектных вариантов. Следом за этой таблицей в отчете приводятся затраты на производство одного изделия по сравниваемым вариантам с детальной расшифровкой всех исходных данных и составляющих затрат на производство для всех сравниваемых вариантов.

Распечатка отчета об экономическом сравнении вариантов включается в пояснительную записку проекта как приложение. Таблицы сравнения вариантов по техническим характеристикам и укрупненным экономическим показателям оформляется как приложение к пояснительной записке в формате А4.

Примеры оформления таблиц технического и экономического сравнения вариантов приведены в приложении.

Заключение

В заключении обязательно указываются предложенные в результате технического анализа принятые решения по поставленным во введении задачам проектирования и количественные данные об экономической эффективности наилучшего из решений по сравнению с другими проектными вариантами.

Защита курсовой работы.

Работа над курсовой работой должна проходить в соответствии с графиком учебного процесса и с защитой в установленные сроки.

В процессе защиты студент должен сделать доклад по существу работы в течение 2-3 минут и ответить на вопросы. Оценка курсовой работы определяется качеством его выполнения, степенью самостоятельности при решении различных вопросов и уровнем обоснования принятых решений при защите работы.

Студенты, не представившие курсовую работу в срок или получившие неудовлетворительную оценку при защите, допускаются к повторной защите в сроки, установленные деканатом.

Список литературы

1. Сварка. Резка. Контроль: Справочник. В 2-х. томах. / Под. Общ. Ред. Н.П.Алешина, Г.Г.Чернышова.- М.: Машиностроение, 2004. Т.1 – 624 с.

2. Сварка. Резка. Контроль: Справочник. В 2-х. томах. / Под. Общ. Ред. Н.П.Алешина, Г.Г.Чернышова.- М.: Машиностроение, 2004. Т.2 – 480 с.

3.Машиностроение. Энциклопедия. Оборудование для сварки. Т.IV-6. М.: Машиностроение. 2002.-496 с.

4. Лихачев В.Л. Электросварка. – М.: СОЛОН-Пресс, 2004. -672 с.

5. Сварка и свариваемые материалы. Справочник. Т. 2 / Под ред. В.М.Ямпольского. -М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 1997. – 574 с.

6. Гуревич С.М. Справочник по сварке цветных металлов. - Киев: Наукова Думка, 1981 - 608с.

7. Металлургия и технология сварки титана и его сплавов./ Под ред. С.М. Гуревича. - Киев: Наукова Думка, 1979. - 300с.

8. Сварка и резка в промышленном строительстве. Справочник в 2-х т. /Под ред. Б.Д. Малышева. Т1. - М.: Стройиздат, 1989. - 990с.

9. Куркин С.А., Ховов В.М., Рыбачук A.M. Технология, механизация и автоматизация производства сварных конструкций. Атлас. - М.: Машиностроение, 1989. - 326с.

10. Григорьянц А.Г. Основы лазерной обработки материалов. М.: Машиностроение, 1988. - 304 с.

11. М Милютин В.С., Шалимов М.П., Шанчуров С.М. Источники питания для сварки.- М.: Айрис-Пресс, 2007. 384 с.

12. Прох Л.П., Шпаков Б.М., Яворская H.М. Справочник по сварочному оборудованию. - Киев: Техника, 1983. - 207с.

13. Сварка в машиностроении: Справочник. В 4-х т.- М.: машиностроение, 1978 – Т2. 462 с.

14. ГОСТ 5264-80. Швы сварных соединений. Ручная электродуговая сварка. Основные типы и конструктивные элементы.

15. ГОСТ 8713-79. Швы сварных соединений. Автоматическая и полуавтоматическая сварка под флюсом. Основные типы и конструктивные элементы.

16. ГОСТ 14771-76. Дуговая сварка в защитном газе. Соединения сварные. Основные типы, конструктивные элементы и размеры.

17. ГОСТ 14806-80. Швы сварных соединений. Дуговая сварка алюминия и алюминиевых сплавов. Основные типы и конструктивные элементы.

18. ГОСТ 23518-79. Дуговая сварка в защитном газе. Соединения сварные под острыми и тупыми углами. Основные типы, конструктивные элементы и размеры.

Приложение 1

ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ВАРИАНТОВ

СВАРКИ (ПРИМЕР ВЫПОЛНЕНИЯ)

Параметры	Варианты
	Проектный 1	Проектный 2	Проектный 3
Способ сварки	Автоматическая электронно-лучевая сварка в вакууме	Автоматическая аргонно-дуговая сварка неплавящимся электродом с присадкой	Автоматическая плазменная сварка с присадкой
Параметры режима сварки	I_л=0,6¸0,8А U_у=60кВ n_св=25 м/ч	I_св=230¸250А U_св=12¸14В n_св=40 м/ч n_пр=75 м/ч d_пр= 2 мм g_зг=8 л/мин	I_св=200¸230А U_св=20¸25В n_св=60 м/ч n_пр=95 м/ч d_пр= 2 мм g_пг=2 л/мин g_зг=8 л/мин
Оборудование и технологи-ческое оснащение	Установка ЭЛУ-5 Приспособление сборочное специальное на два изделия	Источник питания ВСВУ-400 Колонна сварочная АРК-2 Головка сварочная АСГВ-4 Горелка сварочная МГ3 Вращатель сварочный М11010. Приспособление сборочное на 1 изделие	Установка УПС-301 Колонна сварочная П302 Механизм подачи проволоки ПМ-3 Блок сопряжения УПС-301 и ПМ-3 Плазматрон П4 Вращатель сварочный М11010. Приспособление сборочное на 1 изделие
Вспомогатель-ные материалы	Нет	Аргон сорт 1 Электрод ВЛ-10 Проволока сварочная Х18Н9 диаметр 2 мм	Аргон сорт 1 Электрод ВЛ-10 Проволока сварочная Х18Н9 диаметр 2 мм

Приложение В

ЭКОНОМИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ВАРИАНТОВ

СВАРКИ (ПРИМЕР ВЫПОЛНЕНИЯ)

Показатель	Проектный 1	Проектный 2	Проектный 3
Себестоимость годовой программы выпуска - С, (руб.) в том числе: 1. Основные материалы 2. Вспомогательные материалы 3. Содержание и эксплуатация оборудования 4. Амортизация технологической оснастки 5. Эл. энергия для технол. целей 6. Сжатый воздух 7. Заработная плата Сумма стоимости кап.вложений – К, (руб.) Нормат. коэф. вложений Затраты на капитальное вложение Сумма приведенных затрат С+0,15 К Годовой экономический эффект	0,15 39629994+31579 -	0,15 39682662 + 87094 -108184	0,15 39636442+ -39313