Основы проектирования и конструирования
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
Рис. №1. План комнаты персонала
Расчет естественного
освещения
Согласно данным задания (таблица 2.2.) верхнее комбинирование освещение не рассчитывается.
При
боковом одностороннем
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:
P i = = = 0,83
P a = = = 0,75
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:
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
- Гладкевич В. Надежность бытовой техники: учебное пособие. СПб., 1995
- Гжиров Р.И. Краткий справочник конструкторов: справочник, Л., 1984
- Джонс Дж. К. Методы проектирования. М., 1986
- Ильинский А.М. Управление качеством проектно-конструкторских разработок: учебное пособие. СПб., 2004
- Коваленко Ю.Н. Краткий справочник архитектора. Киев, 1995
- 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
- Конструирование приборов: В 2-х кн. /Под ред. В.Краузе; Пер. с нем. В.Н.Пальянова; Под ред. О.Ф.Тищенко. М., 1998
