Практична частина Завдання 1 Скласти матеріальний баланс першого та другого технологічних процесів одержання клінкеру шляхом випалювання вапняку, мергелю та вугілля при надходженні повітря; за результатами розрахунків обґрунтувати раціональний процес. Дано: загальна початкова маса використаних матеріалів і сировини 6000 кг, в ній сухого вапняку, мергелю та вугілля відповідно 18%, 26% та 2%. Вологість мінеральної сировини 24%, вологість повітря 56%. Маса використаного повітря невідома. В першому процесі одержано 1000 кг клінкеру та 80% кисню, в другому 1200 кг клінкеру та 75% кисню. Розвязання Визначаємо всі вхідні початкові матеріали: в процесі переробки використовують вапняк, мергель, вугілля, повітря, які вміщують вологу ( необхідно врахувати наявність вологи і показати її окремо). Визначаємо маси вапняку, мергелю та вугілля в сухому стані за відносною кількістю від початкової маси всієї сировини: мВ * х% 6000 * 18% Мв = ((((( = ((((( = 1080 кг; 100% 100% мм * х% 6000 * 26% Мм = ((((( = ((((( = 1560кг; 100% 100% мвуг * х% 6000 * 2% Мвуг = ((((( = ((((( = 120кг; 100% 100% Визначаємо загальну масу мінеральної сировини в сухому стані: 1080+1560+120=2760 кг Розраховуємо загальну масу мінеральної сировини з водою: 2760*100% 2760 (((((( = ((( = 3631,5 кг 100% - 24% 0,76 Розраховуємо масу води, яка знаходиться в мінеральній сировині: 3631,5 – 2760= 871,5 кг Визначаємо із умов балансу кількість повітря, що використовується в процесі випалювання клінкеру: 6000 – 3631,5= 2368,5 Розраховуємо кількість вологи в повітрі за його вологістю: 2368,5*56% (((((( = 1326,36 кг 100% Визначаємо кількість сухого повітря: 2368,5 – 1326,36 = 1042,14 кг Визначаємо загальну кількість вологи(води), що була в матеріалах: 871,5+1326,36=2197,86 кг Перевіряємо баланс вхідних матеріалів у твердій, рідкій та газовій фазах(вапняк, мергель, вугілля, вода, повітря): 1080+1560+120+2197,86+1042,14=6000 кг Визначаємо кількість одержаного кисню в першому та другому процесах: 6000*80% 1ТП: (((((( = 4800 кг; 100% 6000*75% 2ТП: (((((( = 4500 кг; 100% Розраховуємо загальну масу одержаної продукції в першому та другому процесах: 1ТП: 1000+4800=5800 кг 2ТП: 1200+4500=5700 кг Розраховуємо кількість виробничих втрат матеріалів в першому та другому технологічних процесах: 1ТП:6000 – 5800=200 кг; 2ТП:6000 – 5700=300 кг; За результатами розрахунків складаємо таблиці матеріального балансу для першого та другого технологічних процесів, розраховуємо в таблицях кількість матеріалів у відносних одиницях( процентах): Матеріальний баланс 1ТП Сировина та матеріали Продукція та втрати
Назва Маса, кг % Назва Маса,кг %
Вапняк сухий 1080 18 Клінкер 1000 16,7
Мергель сухий 1560 26 Кисень 4800 80
Вугілля сухе 120 2 Втрати 200 3,3
Повітря сухе 1042,14 17
Вода 2197,86 37
Всього 6000 100 Всього 6000 100
Матеріальний баланс 2ТП Сировина та матеріали Продукція та втрати
Назва Маса, кг % Назва Маса,кг %
Вапняк сухий 1080 18 Клінкер 1200 20
Мергель сухий 1560 26 Кисень 4500 75
Вугілля сухе 120 2 Втрати 300 5
Повітря сухе 1042,14 17
Вода 2197,86 37
Всього 6000 100 Всього 6000 100
Визначаємо витрати мінеральної сировини на одиницю основної продукції: 1080+1560+120 1ТП: (((((( = 2,76 кг/кг 1000 1080+1560+120 2ТП: (((((( = 2,3 кг/кг 1200 Аналізуємо результати розрахунків і за кількістю відходів та питомою витратою мінеральних ресурсів визначаємо більш раціональний технологічний процес: за втратами - другий, за матеріалоємністю та виходом основної продукції – перший. Завдання 2 Питомі поточні витрати, що припадають на одиницю продукції машинобудівного підприємства в першому технологічному процесі рівні а1, в другому процесі а2. Одноразові капітальні витрати на виготовлення заданого об’єму випуску продукції за рік(N) технологічних процесів ТП1 і ТП2 відповідно складають в1 та в2. За параметрами технологічних процесів визначити собівартість заданого об’єму випуску продукції ТП1 та ТП2 і розрахувати критичний об’єм продукції рівноцінності порівнюваних технологічних процесів. Зробити економічне порівняння та оцінку двох технологічних процесів використовуючи графічні побудови. Дано: річна програма машинобудівного підприємства (задана партія продукції) складає 110 шт; маса однієї деталі 4 кг; вартість одного кілограму матеріалів 1,1 грн; коефіцієнт використання матеріалу в ТП1 складає 0,60, в другому – 0,70;заробітна плата наладчиків в першому ТП 8100, в другому 5100; вартість спеціальної технологічної оснастки відповідно 9100 та 4100 грн; норма штучного часу технологічних операцій в ТП1-51 год, в ТП2- 47 год; кількість технологічних операцій в ТП1 – 10, в ТП2 – 8 штук; тарифна ставка виконання операцій відповідно 2 грн/год та 3 грн/год; норма відрахувань на соціальні потреби 36%; накладні витрати поточного характеру для ТП1-41%, для ТП2 – 56%, коефіцієнт терміну використання оснастки в першому процесі дорівнює 0,81, в другому – 0,61. Розв’язання Розраховуємо масу початкового матеріалу для виготовлення всієї партії деталей: 4 * 110 в ТП1: М1= (((((( = 733,3 кг 0,60 4 * 110 в ТП2: М2= (((((( = 628,6 кг 0,70 Визначаємо вартість матеріалу: в ТП1: м1= 1,1 *733,3 = 806,63 грн. в ТП2: м2= 1,1 *628,6 = 691,46 грн. Розраховуємо заробітну плату основних робітників, задіяних в технологічному процесі: в ТП1: З0= 51 *10*2= 1020 грн. в ТП2: З0= 47 *8*3 = 1128 грн. Визначаємо величину нарахувань на заробітну плату: 1020*36% в ТП1: H1 = -------- = 367,2 грн.; 100% 1128*36% в ТП2: H2 = -------- = 406,1 грн.; 100% Визначаємо заробітну плату основних робітників з нарахуваннями:
в ТП1: З1 = 1020+367,2 =1387,2 грн. в ТП2: З2 = 1128+406,1 =1534,1 грн. Визначаємо накладні витрати поточного характеру: 1020*41% в ТП1: В1 = -------- = 418,2 грн.; 100% 1128*56% в ТП2: В2 = -------- = 631,7 грн.; 100% Розраховуємо поточні витрати на виготовлення заданої партії деталей: в ТП1: а1 = 806,63 +1387,2 +418,2 = 2612,03 грн.; в ТП2: а2 = 691,46 +1534,1 +631,7 = 2857,23 грн.; Розраховуємо одноразові поточні витрати на створення технологічної лінії: для ТП1: b1 = 8100+9100*0.81 = 13932 грн.; для ТП2: b2 = 5100+4100*0.61 = 5612 грн.; Визначаємо розмір критичної партії продукції двох технологічних процесів: 5612-13932 Nкр = ---------- = 33,9 = 34 шт. 2612,03 -2857,23 Будуємо графік порівняння собівартості виготовлення пертії деталей за першим та другим технологічними процесами. S1 = 2612,03 *100+13932 = 275135 тис. грн. S2 = 2857,23 *100+5612 = 291335 тис. грн. Собівартість тис.грн. Висновки за результатами розрахунків: За річного випуску продукції менше 34 шт. економічно доцільно використовувати другий варіант технологічного процесу, при річній програмі від 35 і більше доцільно прийняти перший варіант технологічного процесу, оскільки собівартість випуску продукції є меншою. При випуску продукції 34 шт деталей процеси не рівноцінні. Визначаємо собівартість одної деталі в заданій партії: 275135 в ТП1: S1об = -------- = 2751,35 грн.; 100
291335 в ТП2: S2об = -------- = 2913,35 грн. 100 Завдання 3 Визначити коефіцієнт використання матеріалу при виготовленні деталей в однорядних штампах послідовної або комбінованої дій з металевої стрічки товщиною t і довжиною L. Вихідні дані прийняти за табл. Дано: Визначити коефіцієнт використання матеріалу при виготовленні шайби з зовнішнім діаметром 20 мм, і внутрішнім діаметром 8мм в однорядному штампі металевої стрічки товщиною 1,8мм і довжиною 1400 мм. Намалювати схему розкладки деталей на стрічці. Розв’язання: Визначаємо – задана деталь шайба з зовнішнім діаметром 20мм, і внутрішнім діаметром 8мм, виготовляється із стрічки товщиною 1,8мм. Намалюємо ескіз даної деталі: Виходячи з конфігурації деталі встановлюємо, що всі її елементи розміщенні в одній площині, тобто деталь відноситься до групи плоских деталей. Для її виготовлення необхідно здійснити дві операції: 1 – вирубування зовнішнього діаметру; 2 – прибивання круглого отвору. Для штампування даної шайби доцільно використовувати штамп послідовної дії, у якому по ходу подачі стрічки послідовно виконуються дві операції: спочатку пробивається отвір Ø8мм, потім вирубується круглий контур. Обидві операції виконуються за один робочий хід повзуна преса. Виходячи з конфігурації деталі та технології штампування намалюємо схему розкладки в стрічці. Перемички між контурами деталей передбачаємо(в=1,7мм), оскільки контури утворенні не прямими лініями. Наведена розкладка забезпечує видалення відходів і максимальне використання матеріалу. Визначаємо крок подачі. Крок подачі дорівнює найбільшому розмірі деталі у напрямі подачі. Тобто К=D+в=20+1,7=21,7мм Визначаємо найбільший розмір контуру деталі в напрямі ширини стрічки. Найбільший розмір шайби в напрямі ширини стрічки дорівнює її діаметру: М=D=20мм Виходячи з відомої товщини матеріалу (S-1.8мм) за даними таблиці визначаємо ширину кромки а=2,0мм. Визначаємо потрібну ширину стрічки або штаби. Потрібна стрічка або штаба мінімальною шириною: В=М+2*а=20+2*2,0=24мм Визначаємо кількість деталей, яку можна виготовити із стрічки довжиною L=1400мм. Якщо використовувати штамп з боковим отвором, то їх кількість дорівнює: NД= Обчислюємо площу однієї деталі: FД=FМ-FК FД= Розраховуємо коефіцієнт використання матеріалу: КВМ= Висновок: при КВМ менше 70% використання матеріалу є нераціональним. Дані розрахунки показали що КВМ в даному виробництві дорівнює 51%. Отже дане використання матеріалу є нераціональним.
