Расчет гидравлического пресса на мощность и деформацию

 

б) на зовнішньому  діаметрі втулки:

 

  (2.36)

 

в) на внутрішньому діаметрі контейнера

 

 

;     (2.37)

 

г) на зовнішньому  діаметрі контейнера

 

  (2.38)

 

 

2.5.2 Розрахунок колон і гайок преса

 

 

Основні стяжні колони преса, що пов'язують передню хрестовину з головним циліндром, повинні бути розраховані з достатнім запасом міцності. Кріплення колон і їхнє затягування виконується за допомогою рознімних гайок, різьблення на колонах упорне.

 

 

2.5.2.1 Розрахунок зусилля, діючого на одну колону

 

 

      (2.39)

 

де n - число колон;

1,2 - коефіцієнт  попереднього затягування.

 

 

 

2.5.2.2 Розрахунок різьблення колон

 

 

а) на зріз:

 

  (2.40)

 

де d₁ – середній діаметр різьблення колони, мм.

 

 

б) на зминання:

  (2.41)

 

 

в) на вигин:

 

  (2.42)

 

 

 

2.5.2.3 Розрахунок подовження колон

 

 

     (2.43)

 

де L - довжина колони, мм;

Е – модуль пружності сталі, Н/мм²;

F – площа  перетину колони, мм²;

n - число  колон.

 

 

 

2.5.2.4 Розрахунок різьблення гайок

 

 

Для розрахунку гайок приймаємо наступні співвідношення розмірів:

 

     (2.44)

 

 

;     (2.45)

 

 

а) на зріз:

 

  (2.46)

 

де D_г – зовнішній діаметр різьблення гайки, мм;

Н_г – висота гайки, мм;

 

 

б) на зминання:

 

   (2.47)

 

де d_г1 – середній діаметр різьблення гайки, мм;

 

в) на вигин:

 

  (2.48)

 

 

 

2.5.3 Розрахунок головки прес-штемпеля

 

 

Прес-штемпель передає основний тиск від головного плунжера преса на вироб, що пресується. Головка пресс-штемпеля перебуває під внутрішнім тиском. Відповідно до теорії пластичності критичне значення внутрішнього тиску, при досягненні якого буде відбуватися роздача головки прес-штемпеля до її руйнування, визначаєтся так:

 

     (2.49)

 

де σ_т – межа плинності сталі з якої зроблена головка прес-штемпеля, Н/мм²;

R - зовнішній  діаметр головки прес-штемпеля, мм;

r - внутрішній  середній діаметр головки прес-штемпеля, мм.

 

.

Згідно  отриманих результатів питомий  тиск пресування (σ_П) менше критичного значення внутрішнього тиску і має певний запас міцності.

 

 

2.5.4 Розрахунок пружної деформації прес-шайби

 

 

Величина пружної деформації прес-шайби:

 

      (2.50)    

 

де h_пш – висота головки прес-шайби, мм;

Е_пш - модуль пружності матеріалу прес-шайби, Н/мм²;

S_mіn - площа мінімального поперечного перетину прес-шайби , мм²

S_max - площа максимального поперечного перетину прес-шайби , мм².

Матеріал  прес-шайби - сталь 3Х2В8. Модуль пружності для цієї марки сталі - Е_н.в. = 2,3·10⁵ Н/мм². За формулою (2.50):

 

 

 

2.6 Розрахунок  годинної продуктивності обраного  пресу

 

 

Час переміщення  прес-штемпеля в контейнері (машинний час) на довжині 320 мм при швидкості пресування 10 мм/с складає:

 

.     (2.51)

 

Час допоміжних операцій при роботі пресу в автоматичному режимі складає 25 с.

Годинна продуктивність пресу складає:

 

. (2.52)

 

У перерахунку  на погонний метр:

 

   (2.53)

 

3 ЕКОНОМІЧНА ЧАСТИНА

3.1 Проектні рішення

 

 

Пресова лінія ЗАТ «Дніпровський Завод «АЛЮМАШ»» є сучасною та високопродуктивною, що призначена для виробництва замкнених, напівзамкнених та суцільних профілів, що знайшли широке використання в будівництві, транспортному машинобудуванні тощо.

Запропонованим  технологічним рішенням є розробка виробництва нового профілю, а саме  прямокутної труби 33х20 зі сплаву АМг2 (див. рис. 2.1), яка є конструкційним елементом драбини. Для його реалізації необхідне введення технологічного інструменту, спроектованого раніше, дивись 2.3.

Результати  досліджень маркетингового відділу ЗАТ «Дніпровський Завод «АЛЮМАШ»» показали, що у нашій країні та поза її межами збільшився попит на алюмінієві конструкції. А отже завдяки розширенню сортаменту буде досягнуто збільшення рівня реалізації продукції. Проектний об’єм виробництва зазначеного вище профілю становить 400000 п. м.

Номінальний час роботи пресу складає 3720 годин, фактичний складає 57% від номінального. Таким чином, ми маємо можливість збільшити виробництво на зазначену проектну величину без збільшення номінального часу роботи, що дозволяє залишити рівень умовно-постійних витрат на тому ж рівні.

 

 

3.2 Розрахунок собівартості продукції

 

 

Виробництво алюмінієвих виробів для  будівництва посіло своє місце серед інших видів продукції, що постачаються з ЗАТ «Дніпровський Завод «АЛЮМАШ»». Вони, у свою чергу, задовільняють потреби не тільки внутрішнього, а й зовнішнього ринку. Так, проектні потреби внутрішнього ринку складають – 50000 п. м., а зовнішнього – 350000 п. м..

Розрахуємо масу проектного об’єму виготовляємого профілю, [10]:

 

М_пр= N_Sвк·m_т,     (3.1)

 

де N_Sвк – сумарна довжина труби, м;

m_т – маса погонного метра труби.

 

М_пр= 400000·0,319 = 127,6 т.

 

Визначимо проектний обсяг виробництва:

 

В_пр= В_б + М_пр      (3.2)

 

де B_б – базовий об’єм виробництва, т.

 

В_пр= 1859,1 + 127,6 = 1986,7 т.

 

Тоді збільшення обсягу виробництва  буде становити:

 

∆ В_б = (М_пр/ В_б) ·100%;     (3.3)

 

∆ В_б = (127,6/1859,1)·100 % = 6,86 %.

 

В металургійному підприємстві  велика група витрат об'єднана в розділі «Витрати на виробництво», які можна розрахувати аналітичним методом.

Економічний ефект від розширення сортаменту пресової продукції визначиться  тільки за рахунок зниження собівартості продукції. Розроблена технологія не передбачає встановлення додаткового обладнання, а лише використання нового матричного комплекту, який коштує 6084,4 грн.

Приріст виробництва у проектному періоді за рахунок введення нового типу продукції складає 127,6 т. Розрахований обсяг випуску продукції на наступний рік дозволяє визначити ріст обсягу виробництва, як:

 

К_р= В_пр/В_о ,     (3.4)

 

де В_о - обсяг продукції по звіту за 2010 рік, т;

 

К_р=1986,7/1859,1 = 1,0686.

 

Збільшення обсягу виробництва за формулою (3.1) на 6,86 % відповідно дозволяє одержати економію також від зниження значень статей розділу «Витрати на переробку» за рахунок зменшення умовно - постійної її частини. Перерахуємо статті зазначеного розділу з урахуванням росту виробництва, використовуючи звітні дані калькуляції:

 

Х_пр = (Х_отч·а / (100·К_р)) + (Х_отч· (100 - а)/100),   (3.5)

 

де Х_пр – проектна  величина статті, що розраховується, грн;

Х_отч – звітна  величина перелічуваної статті, грн;

а – частка умовно постійної частини, %;

К_р – ріст обсягу виробництва;

Паливо технічне - газ природний 1000 м³, згідно формулою (3.5):

 

Х_т = (102,27·30/100/1,0686) + (102,27·70/100) = 100,3 грн.

 

Енергетичні витрати:

- електроенергія , кВт/ч;  а = 40%, згідно з формулою (3.5):

Х_е =(102,59·40/100/1,0686) + (102,59·60/100) = 99,95 грн;

 

- вода питна, м³; а = 100%, згідно з формулою (3.5):

 

Х_вп = 42,73/1,0686 = 39,99 грн;

 

- вода технічна, м³; а = 40%, згідно з формулою (3.5):

 

Х_вт = (97,65·40/100/1,0686) + (97,65·60/100) = 95,14 грн;

 

- стисле повітря, 1000 м³; а = 30%, згідно з формулою (3.5):

 

Х_сп = (9,36·30/100/1,0686) + (9,36·70/100) = 9,18 грн.

 

Разом енергетичних витрат:

 

X_∑Е = Х_е + Х_вп + Х_вт + Х_сп;    (3.6)

 

X_∑Е = 99,95 + 39,99 + 95,14 + 9,18 = 244,26 грн.

 

Основна заробітна плата  по звіту  X_з.о = 1887,18 грн.

Додаткова заробітна плата, а= 10%, згідно з формулою (3.5):

 

Х_з.д = (158,56·10/100/1,0686) + (158,56·90/100) = 157,54 грн;

 

Знос технологічного інструменту, а = 40%, згідно з формулою (3.5):

 

Х_і.і = (920,26·40/100/1,0686) + (920,26·60/100) = 896,62 грн;

 

Допоміжні матеріали, а = 30%, згідно з формулою (3.5):

Х_д.м = (5,41·30/100/1,0686) + (5,41·70/100) = 5,31 грн;

 

Поточний ремонт і утримання  основних засобів, а = 20%, згідно з формулою (3.5):

 

Х_ПР = (346,38·20/100/1,0686) + (346,38·80/100) = 341,93 грн;

 

Амортизація основних засобів, а = 100%:

 

Х_ам = А_в/ К_р;     (3.7)

 

де А_в – амортизаційні відрахування, грн;

 

Х_ам = 2037,2/1,0686 = 1906,36 грн;

 

Інші витрати по цеху, а= 80%, згідно з формулою (3.5):

 

Х_ів = (371,78·20/100/1,0686) + (371,78·80/100) = 367 грн;

 

Разом витрат на переробку:

 

E_пр = Х_т + X_∑Е + X_з.о + Х_з.д + Х_і.і + Х_д.м + Х_ПР + Х_ам + Х_ів;  (3.8)

 

E_пр = 100,3 + 244,26 + 1887,18 + 157,54 + 896,62 + 5,31 + 341,93 +

 

+ 1906,36 + 367 = 5906,5 грн.

 

Економія від зниження витрат на переробку визначається як:

Е = E₀ - E_пр,     (3.9)

 

де E₀ – базові витрати на переробку;

 

Е = 6081,37 – 5906,5 = 174,87 грн/т.

 

Результати розрахунку наведені у таблиці 3.1.

Економічний ефект від зниження собівартості 1 тонни продукції по проекту, або абсолютна зміна собівартості, складає:

 

∆C_а = C₀ – C_пр,     (3.10)

 

де С₀ – базова собівартість, грн/т;

C_пр – проектна собівартість, грн/т;

 

∆C_а = 21972,06 – 21760,51 = 211,55 грн/т.

 

Економічний ефект з урахуванням  росту виробництва визначається величиною:

 

∑_Е.е. = ∆C_а· В_пр;     (3.11)

 

∑_Е.е. = 211,55·1986,7 = 420294,45 грн.

 

Відносна зміна собівартості:

 

ΔС_в = (∆C_а/ C₀)·100;     (3.12)

 

ΔС_в = (211,55/21972,06)·100 = 0,96 %.

 

При середній відпускній ціні 26450 грн. за 1 тонну, рентабельність продукції  складає:

Р_о = ((Ц – С)/С)·100,    (3.13)

 

де Ц - відпускна ціна 1 тонни заготовок, грн;

С - собівартість 1 тонни продукції  в аналізованому  періоді, грн.

До впровадження згідно з формулою (3.13):

 

Р_о = ((26450 – 21972,06 )/21972,06 )·100 = 20,38 %.

 

По проекту згідно з формулою (3.13):

 

Р_пр = ((26450 – 21760,51)/ 21760,51)·100 = 21,55 %.

Прибуток на 1 т становить:

 

П_1т = Ц – С.     (3.14)

 

Прибуток  на тону продукції у базовому періоді за формулою (3.14) становитиме:

 

П_о1т = (26450 – 21972,06) = 4477,94  грн/т;

 

Прибуток на тону продукції у проектному періоді за формулою (3.14) становитиме:

 

П_пр1т = (26450 – 21760,51) = 4689,49 грн/т.

 

Загальний прибуток визначаємо так:

 

П = (Ц – С)·В_б.      (3.15)

 

Загальний прибуток у базовому періоді  визначаємо за формулою (3.15):

 

П₀ = (26450 - 21972,06)·1859 = 8324490,46 грн.

 

Загальний прибуток у проектному періоді визначаємо за формулою (3.15):

 

П₁ = (26450 - 21760,51)·1986,7 = 9316617,85 грн.

 

Чистий прибуток складе:

 

П_ч.о = П_1т·(1 – 0,25),     (3.16)

 

де 0,25 – податок на прибуток в долях одиниць.

Чистий прибуток в базовому періоді  відповідно до формули (3.16) становитиме:

 

П_ч.о = 4477,94·0,75 = 3358,46 грн/т.