Основы проектирования и конструирования 3

Основы проектирования и конструирования

(вариант №25) Задание №1 (вариант №25)

В зависимости от назначения помещения разработать техническое задание на проектирование: естественного и искусственного освещения
, руководствуясь требования СНиП 23-05-95 «Естественное и искусственное освещение»

Исходные данные для задания

Для выполнения задания №1 по расчету естественного и искусственного освещения взят пример, соответствующий варианту №5
(по данным таблицы 2.1.).

Комната персонала, площадь помещения составляет S = 20,7 м2
, г. Мурманск.

При высоте Н = 3 м, объем помещения составит V = 62,1 м3
.

Длина комнаты = 6,5 м.

Ширина комнаты = 3,2 м.

В помещении имеется один вход.

6,5 м

3,2 м

вход

Рис. №1. План комнаты персонала

Расчет естественного освещения

Согласно данным задания (таблица 2.2.) верхнее комбинирование освещение не рассчитывается.

При боковом одностороннем освещении используется следующая формула:

e n

б

* n o
*
Кзд

S
о
= * S n

t
o

*
r
1

* 100

S
o
– площадь окон (которую необходимо рассчитать).

S
n
– площадь пола (согласно заданию = 20,7 м

.

).

e
б

–
нормированное значение коэффициента естественной освещенности (для данного помещения, согласно таблице 2.2. = 1

)

e
n

б

=
e
б

*
m
*
c
= 1 * 1,2 *1 = 1,2

m
= 1,2
с = 1

(пояс светового климата I (Мурманск) согласно таблице 2.8)

n
o

–
световая характеристика окна (согласно таблице 2.7 = 10,5

).

- отношение ширины помещения к его глубине = (6,5 / 3,2) = 2,0

- отношение глубины помещения к верхней части окна = (6,5 / 2,25 – до нижней части окна 0,75 + 1,5 окно) = 2,88

К зд

– согласно таблице 2.3. = 1

(отношение расстояния между

рассматриваемым и противостоящим зданием более 3 м.)

t
o

=
t
1

*
t
2

*
t
3

*
t
4

*
t
5

= 0,432

согласно данным таблицы 2.4.

- вид светопропускающего материала – одинарное (
t
1

= 0,9)

- вид переплета – одинарное (
t
2

= 0,75)

- незначительное загрязнение (вертикальное) (
t
3

= 0,8)

- вид несущих конструкций – железобетонные фермы и арки (
t
4

= 0,8)

- t
5

= 1

(при отсутствии солнцезащитных устройств)

t
o

= 0,9 * 0,75 * 0,8 * 0,8 *1= 0,432

r
1

-
коэффициент, учитывающий влияние отраженного света при боковом освещении (согласно данным таблицы 2,5 = 1,3

)

Средневзешенный коффициент отражения потолка, стен и пола p
ср

рассчитывается по формуле:

p
1

S
1

+
p
2

S
2

+
p
3

S
3

0,7*20,7 + 0,7*58 + 0,3*20,7

p
ср

= = = 0,7

S
1

+
S
2

+
S
3

20,7 + 58 + 20,7

S
1

–
площадь потолка (20,7 м 2
.)

S
2

– площадь стен (58,2 м 2
.)

S
3

–
площадь пола(20,7 м 2
.)

при белых стенах и потолке p
1

=
p
2

= 0,7
, при паркетном покрытии p
3

= 0,3

- отношение ширины помещения к его глубине = (6,5 / 3,2) = 2,0

- отношение глубины помещения к верхней части окна = (6,5 / 2,25 – до нижней части окна 0,75 + 1,5 окно) = 2,88

- p
ср

= 0,7

r
1

= 1,3

(согласно данным таблицы 2,5)

Подставляя полученные данные рассчитывается площадь окна:

e n

б

* n o
*
Кзд

1,2 * 10,5 * 1

S
о
= * S n = *
20,7
=

t o
* r 1
* 100 0,432 * 1,3 * 100

= 0,225 * 20,7 = 4,657 м 2

Таким образом, S
о
(площадь окна) равна 4,567 м
2

. То есть отношение площади остекления свидетельствует об относительной эффективности бокового естественного освещения.

Расчет искусственного освещения

Определить количество ламп для освещения комнаты 3,2 на 6,5 м 2
(20,7 м 2
) с использованием светильников прямого света.

Для освещенности данного помещения достаточно 150 лк. Тип светильника – обычные (прямого света).

Следовательно, W
y

(мощность лам на единицу освещаемой площади) = 20 вт / м 2
.

Общая установленная мощность W
= 20 * 3,2 * 6,5 = 416

При выборе лампы мощность по 80 вт
, требуется: 416 / 80 = 5 шт.

Следовательно, для данной комнаты необходимо 5
ламп мощностью по 80 вт
.

Задание №2 (вариант №25)

Определить базовый показатель трудоемкости изготовления новой бытовой техники: стиральной машины.

Рассчитать основной технический параметр изделия.

(Данные для выполнения задания взяты в таблице 3.1. и таблице 3.2.)

Согласно таблице 3.1. берутся показатели для аналога изделия (а
).

Данные для рассчитываемого изделия (i
) берутся согласно таблице 3.2.

Данные для выполнения задания

Основные технические характеристики

и технико-экономические показатели продукции предприятия

№	Параметр	Изделие ( i)	Аналог (а)
1	2	3	4
1	Производительность машины кг / час ( g )	90	28
2	Сухая масса машины, кг ( m )	75	21
3	Срок проектирования, лет ( t)	3 года	2 года
4	Производительность труда, % ( П)	105	100
5	Трудоемкость, Н / час (Т)	171 Н / час	200

Решение задания

1. Основной технический параметр машины
P

i

рассчитывается по формуле:

m I

75

P i

= = = 0,
83

g I
9
0

m I
21

P a

= = = 0,75

g
I

28

2. Коэффициент сложности изделия, К сл

:

P
a

0,75

К сл
= = = 0,90

P
I

0,83

3. Коэффициент снижения трудоемкости
изготовления проектируемого изделия, К ст

рассчитывается по формуле

100 100

К ст
= = = 0,95

100 + К пт
105

где К пт
–
рост (снижение) производительности труда, рассчитывается по формуле:<

/p>

К пт
= П
i

– П
a

= 105 – 100 = 5 %

4. Расчетный базовый показатель трудоемкости
изготовления проектируемого изделия, Т БП

рассчитывается по формуле:

Т БП
= Т
a

* К сл
* К ст
= 200 * 0,90 * 0,95 = 171 Н / час

Задание №3 (вариант №25)

Определить эффективность срока службы (долговечности) аналога проектируемого оборудования (машины)

Данные для выполнения задания берутся из таблицы 4.1.

№	Параметр	Корпус – К		Блок – А	Узел – Б	Деталь – В
1	Стоимость элемента машины (руб), Ц i	10 005 045		3 000 000	4 000 000	3 000 000
2	Продолжительность планового ремонта (час), t i	575		65	255	50
3	Количество рабочих, занятых на ремонте Z i	49		47	3	46
4	Гамма-процентный ресурс элемента машины Y i	67 695		7 795	6 495	570
5	Стоимость машины, руб, Ц м	20 005 045 руб.
6	Паспортный срок службы, Т м	70 (6 лет)
7	Продолжительность рабочей смены, час, t p	8 часов
8	Число смен (n см ) в рабочих сутках и рабочих днях (d )	3 смены при количестве рабочих дней в году d = 250
9	Средняя зарплата, руб / час
Ремонтников	ЗП р = 345
Оператора	ЗП о = 425
10	Продолжительность технического обслуживания (ТО ), час
11	Техобслуживание №1 (ТО1 )	47
12	Техобслуживание №2 (ТО2 )	55
13	Число рабочих, занятых на ТО	Z ro = 3 человека
14	Периодичность ТО1, час ТО1 = 65		Периодичность ТО2, час ТО2 = 245

Решение задания

1. Годовой фонд рабочего времени
, час (рассчитывается по формуле):

t
p

=
t
СМ

*
d
*
n
СМ

= 8 * 250 * 3 = 6000 часов

n
СМ

–
количество смен в сутках (принимается 3 смены)

t
СМ

– продолжительность смены (принимается 8 часов)

d
– 250 рабочих дней в году

2. Ресурс оборудования за срок службы
без учета простоя в ремонте и обслуживания, час (рассчитывается по формуле):

T
р

= Т м
*
t
p

= 6 (лет) * 6000 = 36
000 часов

3. Время простоя
оборудования в техническом обслуживании и в плановом ремонте по замене элементов машины, исчерпавших ресурс, час:

T
р

T
р

T
р

T
р

T
п

= * t
k

+ *
t
k

+ *
t
k

+ *
t
k

=

Y
К

Y
А

Y
Б

Y
В

36 000 36 000 36 000 36 000

T
п

= * 575 + * 65 + * 255 + * 50 =

67 695 7795 6495 570

324 + 650 + 1525 + 3370 = 5 870

при этом фактическое время работы оборудования за срок службы рассчитывается по формуле:

Т ф

= Т м
-
T
п

= 36 000 – 5 673 = 30 130 часов

4. Стоимость элементов машины
, подлежащих замене, как выработавших ресурс рассчитывается по формуле:

T
ф

T
ф

T
ф

T
ф

С Д
= + + +

Y
К

Y
А

Y
Б

Y
В

30 130 30 130 30 130 30 130

С Д
= + + + =

67 695 7795 6495 570

= 0,445 + 3,867 + 4,658 + 53,165 = 60 360 рублей

5. Заработная плата ремонтникам
за ремонт по замене элемента «К»
рассчитывается по формуле (также рассчитываются и заработные платы ремонтникам по замене элементов «А», «Б» и «В»
):

Т ф

ЗП РК
= *
t
k

* З ПР
*
Z
РК

Y
k

30 130

ЗП РК
= * 575 * 345 * 49 = 4 367 015 рублей

67 695

30 327

ЗП РА
= * 65 * 345 * 49 = 4 612 960 рублей

7797

30 327

ЗП РБ
= * 25 * 345 * 49 = 2 182 027 рублей

6 497

30 327

ЗП РВ
= * 50 * 345 * 49 = 3 980 065 рублей

5 720

6. Заработная плата ремонтников
, занятых на техническом обслуживании, рассчитывается по формуле:

ЗП Р
=
ЗП РК
+ ЗП РА
+ ЗП РБ
+ ЗП РВ

ЗП Р
= 4 574 414 + 4 611 862 + 2 065 172 + 4 879 062 =

15 230 650 рублей

7. Заработная плата ремонтников
, занятых на техническом обслуживании

ЗП ТО

= 10 840 062 рублей
.

8. Суммарные затраты за срок службы
, обусловленные факторами долговечности деталей и узлов машины при расчетной 90 % процентной надежности рассчитываются по формуле:

Ц Д
= ЗП ТО
+ ЗП Р
+ С Д

Ц Д
= 10 840 062 + 15 230 650 + 60 360 = 26 131 072

9. Экономическую эффективность использования оборудования
в течение срока службы оценивают отношением затрат на ремонт и обслуживание к стоимости оборудования, рассчитывают по следующей формуле:

Э Д
= Ц М
/ Ц Д
* 100 % = 20 005 045 / 26 131 072 * 100 = 76, 5 %

Следовательно, можно сделать вывод, что данное оборудование является довольно экономичным.

Затраты на ремонт и обслуживание оборудования ненамного выше и в соотношении со стоимостью оборудования к концу службы, оно будет использовано на 76,5 %.

Список литературы

1. Гладкевич В. Надежность бытовой техники: учебное пособие. СПб., 1995

2. Гжиров Р.И. Краткий справочник конструкторов: справочник, Л., 1984

3. Джонс Дж. К. Методы проектирования. М., 1986

4. Ильинский А.М. Управление качеством проектно-конструкторских разработок: учебное пособие. СПб., 2004

5. Коваленко Ю.Н. Краткий справочник архитектора. Киев, 1995

6. Орлов П.И. Основы конструирования. Справочно-методическое пособие. В 2-х кн. Кн.1. / Под ред. П.Н.Учаева. 3-е изд. испр. М., 2002

7. Конструирование приборов: В 2-х кн. /Под ред. В.Краузе; Пер. с нем. В.Н.Пальянова; Под ред. О.Ф.Тищенко. М., 1998