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

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 * К_зд

S о = * S n

t_o * r₁ * 100

So– площадь окон (которую необходимо рассчитать).

Sn – площадь пола (согласно заданию = 20,7 м.).

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

eⁿ_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= t₁ * t₂ * t₃ * t₄ * t₅ = 0,432

согласно данным таблицы 2.4.

- вид светопропускающего материала – одинарное (t₁ = 0,9)

- вид переплета – одинарное (t₂ = 0,75)

- незначительное загрязнение (вертикальное) (t₃ = 0,8)

- вид несущих конструкций – железобетонные фермы и арки (t₄ = 0,8)

- t₅= 1 (при отсутствии солнцезащитных устройств)

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

r₁ - коэффициент, учитывающий влияние отраженного света при боковом освещении (согласно данным таблицы 2,5 = 1,3)

Средневзешенный коффициент отражения потолка, стен и пола p_сррассчитывается по формуле:

p₁ S₁ + p₂ S₂ + p₃ S₃ 0,7*20,7 + 0,7*58 + 0,3*20,7

p_ср= = = 0,7

S₁ + S₂ + S₃ 20,7 + 58 + 20,7

S₁ – площадь потолка (20,7 м ².)

S₂– площадь стен (58,2 м ².)

S₃ – площадь пола(20,7 м ².)

при белых стенах и потолке p₁ = p₂ = 0,7, при паркетном покрытии p₃ = 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

r₁ = 1,3(согласно данным таблицы 2,5)

Подставляя полученные данные рассчитывается площадь окна:

e ⁿ_б* n _o * К_зд 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 м². 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

Решение задания

1. Основной технический параметр машины P_i рассчитывается по формуле:

m _I 75

P _i = = = 0,83

g _I 90

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:

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.

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 = 36000 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_фT_фT_фT_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