Как найти площадь изолятора

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]

• #
• #
• #
• #
• #
• #
• #
• #
• #
• #
• #

Деталі

Категорія: Оборудование

Механический расчет опорных изоляторов состоит из определения сил и механических напряжений, возникающих в результате действия этих сил. Опорные изоляторы разъединителей, отделителей и короткозамыкателей, а также изоляционные конструкции этих аппаратов на высокие классы напряжений подвергаются воздействию электродинамических усилий, воспринимают нагрузку от привода при включении и отключении подвижных контактов, а также ветровую нагрузку и усилие тяжения подводящих проводов при наружной установке аппаратов. Указанные усилия могут иметь произвольное направление и действовать либо одновременно, либо в различные моменты времени. Геометрическая сумма этих усилий при условии их одновременного воздействия и приведенная к верхнему фланцу опорного изолятора (верхней части изоляционной опоры) называется наибольшей расчетной нагрузкой.
При определении запаса механической прочности опорных изоляторов следует руководствоваться требованиями ГОСТ 689- 90, причем запас механической прочности представляет собой отношение статической разрушающей нагрузки опорного изолятора к наибольшей расчетной нагрузке. Коэффициент запаса для разъединителей наружной установки на 35 кВ и выше принимается равным 2,5, а для разъединителей внутренней установки (на все классы напряжений) и наружной  (до 35 кВ) 1,5.
Для разъединителей внутренней установки определяются электродинамические усилия взаимодействия с соседним полюсом аппарата при сквозном токе КЗ, при этом учитываются усилия и от ошиновки, если она выполнена жесткой. Полученное расчетное усилие приводится к верхнему фланцу опорного изолятора:

где /д — амплитуда предельного сквозного тока КЗ.; /ш и I^bc ~~ длина токоподводящей шины от вывода аппарата до первой шинной опоры и длина ТВС аппарата соответственно; h„ — расстояние от основания изолятора до оси сечения ТВС; D — расстояние между осями полюсов аппарата; /Гф — коэффициент формы сечения. Определяется и усилие, создаваемое приводом при управлении разъединителем. Это усилие создает изгибающий момент на опорных изоляторах, резко возрастающий для разъединителей наружной установки при гололеде. Тяжение провода зависит от класса напряжения аппарата и его номинального тока. Так, при Uном =110+ 150 кВ и токе до 1600 А тяжение составляет 785 Н, а при токах 2000 А и более — 980 Н. При Uном выше 220 кВ тяжение подводящих проводов может достигать 1000 Н, а при Uном = 1150 кВ — около 2500 Н.
Суммарная ветровая нагрузка на опорный изолятор складывается из давления ветра на опорный изолятор и на элементы ТВС аппарата. Это усилие определяется из выражения

где v — скорость ветра; /са„, Аа1 „., кяп — аэродинамические коэффициенты; 5П И — площадь проекции изолятора на плоскость, перпендикулярную направлению ветра; и — число элементов ТВС и экранов, установленных на опорном изоляторе; 5п1, 5п2, _., 5„п площади их проекций на плоскость, перпендикулярную направлению ветра; Ль Л2,. .., hn — расстояния от основания изолятора до экрана, оси ТВС и т.д.; Ин — высота изолятора. Аэродинамические коэффициенты определяются в зависимости от числа Рейнольдса Re = 6,9 v D3KB, где D3KB — эквивалентный диаметр элементов ТВС (экранов). Ветровая нагрузка для разъединителей горизонтально-поворотного типа создает скручивающие усилия в теле опорных изоляторов. Найденная наибольшая расчетная нагрузка, умноженная на коэффициент запаса, не должна превышать минимальную разрушающую нагрузку изолятора. Усилие, соответствующее наибольшей расчетной нагрузке, определяет изгибающий момент (крутящий момент), а следовательно, и механические напряжения в теле фарфора, его арматуре и в цементной заделке.

м²,

где – доля выбракованных изделий;

m – масса одного двигателя;

N – годовая программа ремонтируемых двигателей;

t – число дней нахождения брака в изоляторе;

T – число дней в году;

q – грузонапряжённость площади кладовой;

к – коэффициент использования площади.

Площадь инструментально-раздаточной кладовой:

м²,

где f_ст – нормативная площадь на один станок;

f_р – нормативная площадь на одного слесаря.

Площадь участка по ремонту оборудования:

м²,

Площадь центрального проезда:

м²,

Вспомогательная площадь цеха:

Площадь служебно-бытовых помещений:

м².

Планировка цеха

В составе курсовой работы вычерчивается план цеха. Общая площадь цеха определяется путём перемножения стандартной ширины пролёта на длину цеха, кратную стандартному шагу колонн, равного 6 метрам.

м².

Расчёт количества подъёмно-транспортного оборудования

При проектировании цеха подъёмно-транспортное оборудование принимаем:

Один мостовой кран грузоподъёмностью 5 т, пролёт – 31,5 м, мощность электродвигателя – 18,9 кВт.

13 кран – балок грузоподъёмностью 3 т, высота подъёма груза – 7,1 м, мощность электродвигателя – 16 кВт.

Транспортное оборудование:

– 4 автопогрузчика 4022 грузоподъёмностью 2 т, высота подъёма – 2,8 м, мощность – 33кВт.

– 1 электропогрузчик ЭП – 1631, грузоподъёмностью 1,6 т, высота подъёма – 2,8 м, мощность 7,0 кВт.

– 6 электротележек ЭТМ – СУ1,1 грузоподъёмностью 1 т, мощностью 0,5 кВт.

– 2 тележки с гидравлическим подъёмником грузоподъёмностью 3 т, высота подъёма – 0,2 м, мощностью 2 кВт.

Расчёт стоимости основных производственных фондов цеха

Стоимость основных производственных фондов цеха:

Расчёт стоимости строительства здания цеха и сопутствующих работ

Стоимость строительства здания цеха:

руб.,

где С_зд – нормативная стоимость строительства 1 м³ здания;

V_зд – суммарный объём здания в м³.

м³,

где F_общ – общая принятая площадь цеха,

H – высота здания.

Стоимость строительства 1 м³ здания:

руб.

где k₁ – коэффициент, учитывающий затраты на проектирование;

С₁ – стоимость общестроительных работ на 1 м³;

С₂ – стоимость внутренних бытовых сетей на 1 м³;

С₃ – стоимость внутренней осветительной и силовой электросетей на 1 м³;

С₄ – стоимость монтажа слаботочных устройств на 1 м³;

С₅ – стоимость промышленных проводок на 1 м³;

k₂ – коэффициент, учитывающий непредвиденные работы.

Расчёт стоимости оборудования, ценного инструмента,

приспособлений и инвентаря.

Стоимость оборудования цеха определяется по соответствующим каталогам и прейскурантам.

Мощность пневмо- и электроинструмента условно принимается в размере 20 мощности металлорежущих станков.

Таблица 9. Технологическое, подъёмно – транспортное оборудование и оснастка»

Наименование оборудования	Марка оборудования	Габариты LBH, м	Техническая характеристика	Мощность, кВт	Стоимость единицы, Тыс. руб.	Принятое количество, ед.	Суммарная мощность, кВт	Суммарная стоимость, тыс. руб.
I. Станочный участок
1. Токарно-винторезный станок	1К62	2,811,17 1,32	Мах диаметр над станиной – 400, над суппортом – 220	10	160	3	30	480
2. Токарно-револьверный станок	1В340	31,3 1,56	Мах диаметр над станиной – 400, над суппортом – 220	10	290	2	20	580
3. Горизонтально-фрезерный станок	6М80В	1,721,79 1,58	Размер рабочей поверхности стола: 200800	3,6	180	1	3,6	180
4. Горизонтально-расточной	2620В	5,73,4 3	Диаметр расточного шпинделя – 90	18,5	210	1	18,5	210
5. Радиально-сверлильный	2М57	3,51,55 3,88	Мах диаметр сверла – 75	7,5	680	1	7,5	680
6. Кругло-шлифовальный	3131	4,12,1 1,72	Мах длина шлифования -1250	7,5	620	2	15	1240
7. Кран мостовой	Грузоподъёмность 5 т	18,9	106,2	1	18,9	106,2
8. Электротележка	ЭТМ-СУ1,1	Грузоподъёмность 5 т	0,5	30,1	1	3	180,6
II. Участок мойки
9. Моечная ванна	3,52,0 0,7	5	1	5
10. Моечная машина	1Д2	3,51,65 2,5	23,9	100	3	71,7	300
11. Автопогрузчик	4022	Грузоподъёмность 2 т	33	37,1	1	33	37,1
III. Участок дефектации
12. Поверочная плита	3,01,6 1,5	1,5	1	1,5
13. Стенд контроля колен. валов	4,11,5 1,2	6	1	6
14. Дефектоскоп	ММТ-70	0,780,56	2	97	1	2	97
15. Кран консольный	Грузоподъёмность 3 т	16	38	2	32	76
16. Электропогрузчик	ЭП-1631	Грузоподъёмность 1,6 т	7	46,7	1	7	46,7
IV. Участок демонтажа
17. Пресс для выпрессовки поршневого пальца	М3106	4,11,5 1,2	2,8	56	1	2,8	56
18. Пресс для высадки концов труб	М3121	4,11,5 1,2	3	56	1	3	56
19. Кран консольный	Грузоподъёмность 3 т	16	38	1	16	38
V. Участок ремонта
20. Контователь для ШПГ	2,051,0 1,55	1,1	28,8	1	1,1	28,8
21. Стенд для наладки кулачковых шайб	ЦПБ 2014-26	21,5	34	1	21,5	34
22. Стенд для испытания насосов	22	18	2	44	36
23. Стенд для испытания компрессора	МП31-17	1,70,9 1,35	Ёмкость воздушного баллона – 200 л	10	12,5	1	10	12,5
24. Стенд для сборки и испытаний колен. вала	М1731-0,5	4,11,5 1,2	34	1	34
25. Пресс для запрессовки поршневого пальца	ЛГРГМП 31-0,6	2,051,6 0,75	2,8	15	2	5,6	30
26. Стенд для сборки распред. вала	2,81,3 0,6	22	1	22
27. Стенд для сборки и испытаний блока цилиндров	МП 31-19	3,01,4 1,5	5,5	16	1	5,5	16
28. Полуавтомат токарный многорезцовой	МК840	3,582,86 1,8	Длина сбега: мин. – 700 мах. – 1100	40	328	1	40	328
29. Кран консольный	Грузоподъёмность 3 т	16	38	3	48	114
30. Автопогрузчик	4022	Грузоподъёмность 2 т	33	37,1	2	66	54,2
31. Электротележка	ЭТМ-СУ1,1	Грузоподъёмность 1 т	0,5	12,1	2	1	24,2
VI. Участок общей сборки
32. Кран консольный	Грузоподъёмность 3 т	16	38	3	48	114
33. Приспособление для одновременной затяжки анкерных связей	МП 31-25	2,81,2 0,8	2,8	20	1	2,8	20
34. Электротележка	ЭТМ-СУ1,1	Грузоподъёмность 1 т	0,5	12,1	2	1	24,2
VII. Участок испытаний
35. Стенд испытательный с гидротормозом	2,81,3 1,9	9,4	14	4	37,6	560
36. Компрессор воздушный	ЭК 2-100	1,10,52 0,71	8	10	2	16	20
37. Тележка с гидроподъёмником	Грузоподъёмность 3 т	2	26	2	4	52
VIII. Участок консервации
38. Подставка под фундамент	3,01,7 0,5	6	1	6
39. Ванна для подогрева консервирующей смазки	М1Л 2-28	1,00,95 1,05	1,3	1	1,3
40. Электротележка	ЭТМ-СУ1,1	Грузоподъёмность 1 т	0,5	12,1	1	0,5	12,1
41. Кран консольный	Грузоподъёмность 5 т	16	38	1	16	38
IX. Участок окраски
42. Окрасочная камера	МП 31-24	2,81,3 1,9	52	150	1	52	150
43. Автопогрузчик	4022	Грузоподъёмность 2 т	33	37,1	1	33	37,1
X. Вспомогательное оборудование
44. Кран козловой	Грузоподъёмность 5 т	16	88	1	16	88

Таблица 10. Расчёт затрат по оборудованию, ценному инструменту, приспособлениям и инвентарю

Наименование статей затрат	Источник или норматив	Расчёт	Всего, стоимость, тыс. руб.
1. Прейскурантная стоимость технологического оборудования	Из табл. 7	5660,1
2. Прейскурантная стоимость подъёмно-транспортного оборудования	Из табл. 7	1096,4
3. Стоимость энергетического оборудования	35 руб. за 1 кВт заявленной мощности	108*37,4	4,0
4. Стоимость ценного производственного инвентаря	1-2% от стоимости технологического оборудования	0,014869,1	84,9
5. Стоимость запасных частей	3% от суммы затрат по п. 1, 2, 3	0,036760,5	202,815
6. Заготовительно-складские расходы	5% от суммы затрат по п. 1, 2, 3, 4, 5	0,057048,215	352,41
7. Затраты на транспортировку	15% от суммы затрат по п. 1, 2, 3, 4, 5	0,157048,15	1057,23
8. Затраты на сооружение фундаментов под оборудование и производственный инвентарь	6-10% от суммы затрат по п. 1 и 4	0,085745	459,6
9. Затраты на монтаж оборудования и производственного инвентаря	8-10% от суммы затрат по п. 1 и 4	0,095529,7	517,1
10. Стоимость ценного оборудования и приспособлений	3-4% от суммы затрат по п. 1	0,035475	198,1
11. Итого суммарные затраты	9632,7
Затраты на развитие общезаводских хозяйств	22% от суммарных затрат	0,227260,71	2119,2

Себестоимость продукции цеха

Полная себестоимость включает все затраты на производство и реализацию продукции и при расчёте её калькуляционным методом подразделяется на прямые затраты и косвенные расходы.

Прямые затраты учитывают расходы непосредственно связанные с изготовлением продукции. Косвенные расходы подразделяются на четыре группы: расхода по содержанию и эксплуатации оборудования, общецеховые расходы, общезаводские расходы и внепроизводственные расходы.

1. Расчёт прямых затрат

Расчёт стоимости материалов

Затраты на основные материалы могут быть приняты укрупнённо в зависимости от марки ремонтируемого двигателя. Стоимость вспомогательных материалов принимается в размере 10-20% от стоимости основных материалов. Заготовительно-складские расходы принимаются в размере 5% от стоимости основных и вспомогательных. Транспортные расходы принимаются в размере 15% от стоимости основных и вспомогательных материалов.

Таблица 11. Затраты на материалы

№ п/п	Наименование	Стоимость, тыс. руб.
На один двигатель	На годовую программу
1	Основные материалы	0,3	144
2	Вспомогательные материалы	0,03	1,44
3	Итого материалов	0,33	158,4
4	Заготовительно-складские расходы	0,0165	7,92
5	Транспортные расходы	0,0495	23,76
6	Всего	0,396	190,08

Расчёт расходов на покупные полуфабрикаты и контрагентские поставки

Для специализированных цехов по ремонту двигателей затраты на покупные полуфабрикаты и контрагентские поставки определяется укрупнено, в зависимости от марки ремонтируемого двигателя.

Таблица 12. Затраты на покупные полуфабрикаты и контрагентские поставки

№ п/п	Наименование	Стоимость, тыс. руб.
На один двигатель	На годовую программу
1	Покупные полуфабрикаты	0,15	72
2	Контрагентские поставки	0,9	432
3	Итого материалов	1,05	504
4	Заготовительно-складские расходы	0,0105	5,04
5	Транспортные расходы	0,021	10,08
6	Всего	1,0815	519,12

Расчёт фонда заработной платы основных рабочих

Годовой фонд заработной платы:

Основная заработная плата:

,

где t₁ – часовая тарифная ставка 1 разряда;

к_ср.тар – средний тарифный коэффициент;

к_пер – коэффициент переработки;

Р – количество рабочих;

Ф_д – действительный годовой фонд времени;

к_доп – коэффициент, учитывающий доплаты за отступление от нормативных условий труда;

к_над – коэффициент, учитывающий надбавку за профессиональное мастерство.

Распределение основных производственных рабочих по разрядам производится в соответствии с действующей шестиразрядной тарифной сеткой в зависимости от степени сложности работ выполняемых в цехе.

Таблица 13. Распределение рабочих по разрядам»

Перечень участков цеха	Разряд	Средний разряд
1	2	3	4	5	6
Сдельщики
Участок монтажа	0	1	3	2	0	0	3
Участок мойки	0	2	3	0	0	0	3
Участок ремонта и узловой сборки	0	4	5	14	6	6	4
Участок механической обработки	0	2	5	7	3	2	4
Участок общей сборки	0	0	3	7	5	0	4
Участок испытаний	0	0	0	2	1	0	4
Участок консервации и упаковки	0	0	1	0	0	0	3
Участок окраски	0	0	1	0	0	0	3
Итого сдельщиков	0	9	21	32	15	8
Повременщики
Участок мойки	0	0	4	0	0	0	3
Участок испытаний	0	0	0	2	0	0	4
Участок дефектации	0	0	0	3	0	0	4
Итого повременщиков	0	0	4	5	0	0

Таблица 14. Расчёт тарифного коэффициента

Наименование	Разряд	Средний тарифный коэффициент
1	2	3	4	5	6
1. Распределение рабочих-станочников по разрядам	0	2	5	7	3	2	1,58
2. Тарифные коэффициенты	1,0	1,2	1,4	1,6	1,8	2
3. Произведение числа рабочих на тарифный коэффициент	0	2,4	7,0	11,2	5,4	4
4. Распределение слесарей-сдельщиков по разрядам	0	7	16	25	12	6	1,62
5. Произведение числа рабочих на тарифный коэффициент	0	8,4	25,2	40	4,6	12

Основная заработная плата:

Станочников по сдельной оплате при нормальных условиях труда:

руб.

Прочих рабочих по сдельной оплате при нормальных условиях труда:

руб.

Прочих рабочих по повременной оплате при нормальных условиях труда:

руб.

Прочих рабочих по сдельной оплате при тяжёлых и вредных условиях труда:

руб.

Прочих рабочих по повременной оплате при тяжёлых и вредных условиях труда:

руб.

Получаем, что:

руб.

Дополнительная заработная плата принимается в среднем в размере 15% от основной заработной платы:

руб.

Годовой фонд заработной платы:

руб.

Отчисления на социальное страхование:

руб.

2. Расчёт косвенных расходов

В составе косвенных расходов учитывают расходы по содержанию и эксплуатации оборудования цеха, общецеховые расходы, общезаводские расходы и внепроизводственные расходы.

Расчёт расходов по содержанию и эксплуатации оборудования

Годовой фонд заработной платы вспомогательных рабочих:

руб.

где З^всп_осн – основная заработная плата вспомогательных рабочих;

З^всп_доп – дополнительная заработная плата вспомогательных рабочих;

t₃ – часовая тарифная ставка рабочего 3 разряда;

Р – количество вспомогательных рабочих, чел.

Ф_д – действительный годовой фонд времени.

Отчисления на социальное страхование:

руб.

Таблица 15. Расчёт активной мощности инструмента

Наименование групп оборудования	Коэффициент спроса	Паспортная мощность, кВт	Активная мощность группы, кВт
1. Токарные станки	0,45	60	27
2. Расточные станки	0,45	18,5	8,33
3. Фрезерные станки	0,45	7,2	3,24
4. Шлифовальные и заточные станки	0,35	15	5,25
5. Краны, кран-балки, тележки	0,17	294,4	50,048
6. Дефектоскопы	0,50	2	1
7. Моечные машины	0,70	71,7	50,19
8. Испытательные стенды	0,70	97,1	67,97
9. Электроинструмент	0,20	30,8	6,16
Итого	219,188

Активная мощность группы находится:

Годовой расход электроэнергии в силовой сети:

кВтч,

где Р_а – суммарная активная мощность оборудования цеха;

Ф_дс – действительный годовой фонд времени работы оборудования.

Стоимость силовой электроэнергии:

руб.

Стоимость воды:

руб.

Амортизационные отчисления:

руб.

Отчисления на создание фонда ремонта:

руб.

Затраты на материалы:

руб.

Расходы на приобретение и возмещение износа малоценного инструмента и производственного инвентаря принимаются в размере 50% стоимости производственного инвентаря и 100% стоимости инструмента:

руб.

руб.

руб.

руб.

Услуги других цехов:

руб.

Расчёт общецеховых расходов

Таблица 16. Расчёт заработной платы инженерно-технических работников, служащих и младшего обслуживающего персонала

Наименован. групп работников	Кол-во работнико, чел.	Месячный оклад, руб.	Годов. основн. зарплата, руб.	Дополнительная зарплата, руб.	Годовой фонд зарплаты, руб.	Отчисления на соцстрах, руб.	Годовая зарплата с учётом выплат из ФМП, руб.
1. Инженерно-технические работники
Начальник цеха	1	750	9000	900	9900	990	9900
Механик цеха	1	450	5400	540	5940	594	5940
Старший мастер	1	650	7800	780	8580	858	8580
Мастер станочного участка	1	540	6480	648	7128	713	7128
Мастер участка общей сборки	1	540	6480	648	7128	713	7128
Мастер ремонтного участка	1	540	6480	648	7128	713	7128
Инженер-технолог	2	450	10800	1080	11880	1188	11880
Плановик	1	450	5400	540	5940	594	5940
2. Служащие
Табельщик	1	330	3960	396	4356	436	4356
Кладовщик	2	320	7680	768	8448	845	8448
3. Младший обслуживающий персонал
Уборщик	2	280	6720	672	7392	739	7392
Всего	14	83820	8382

Заработная плата вспомогательных рабочих в составе общецеховых расходов:

руб.

Годовая основная зарплата находится умножением числа работающих на месячный оклад и на 12 месяцев. Дополнительная зарплата принимается в размере 15% от годовой основной зарплаты. Годовой фонд заработной платы – сумма основной и дополнительной зарплат.

Годовой расход электроэнергии на освещение помещений:

кВтч,

где S – площадь цеха;

Т – число часов в году.

Стоимость электроэнергии на освещение:

руб.

где К₁ – стоимость 1 кВтч;

Расходы воды на бытовые нужды:

м³

Стоимость воды за год:

руб.

где Т – число рабочих дней в году.

Расходы горячей воды:

м³

Стоимость горячей воды:

руб.

Амортизационные отчисления:

руб.

руб.

руб.

Отчисления в фонд ремонта:

руб.

руб.

руб.

Затраты на материалы:

руб.

руб.

руб.

Расходы на приобретение и возмещение износа малоценного хозяйственного инвентаря:

руб.

Услуги других цехов:

руб.

Расходы по охране труда:

руб.

Прочие расходы:

руб.

Расчёт общезаводских расходов

руб.

Расчёт внепроизводственных расходов

Затраты на тару принимаем в зависимости от марки двигателя.

С_т=175 руб. – на один двигатель, С_т=84000 руб. – на годовую программу.

Затраты на транспортировку между железнодорожной станцией и цехом:

С_тр=0,019752=97,5 руб. – на один двигатель, С_тр=46800 руб. – на годовую программу.

Затраты на комиссионные сборы и прочие расходы по сбыту:

С=0,0014946,9=4,95 тыс. руб.

Таблица 17. Себестоимость продукции цеха

Калькуляционные статьи	Затраты, тыс. руб.
Прямые затраты
1. Материалы (основные и вспомогательные)	168,3
2. Покупные полуфабрикаты	76,5
3. Контрагентские поставки	459
4. Основная заработная плата основных рабочих	1030,7
5. Дополнительная заработная плата основных рабочих	154,6
6. Отчисления на социальное страхование	462,3
Итого прямые затраты	2351,4
Косвенные расходы
7. Расходы по содержанию и эксплуатации оборудования, в том числе:
– зарплата с доплатами и дополнительной зарплатой вспомогательных рабочих по обслуживанию оборудования	29,5
– отчисления на социальное страхование вспомогательных рабочих	11,5
– расходы на силовую энергию	8,8
– амортизационные отчисления на реновацию по оборудованию и ценному инструменту	33,43
– отчисления в фонд ремонта активной части основных фондов	13,70
– затраты на материалы	3,46
– расходы на приобретение и возмещение износа малоценного инструмента	4,2
– услуги других цехов	257,8
8. общецеховые расходы, в том числе
– зарплата с доплатами и дополнительной зарплатой вспомогательных рабочих общецехового назначения	8,9
– основная и дополнительная зарплата ИТР, служащих и МОП	83,8
– отчисления на социальное страхование вспомогательных рабочих, ИТР, служащих и МОП	8,2
– расходы на отопление и освещение цеха	11,43
– амортизационные отчисления на реновацию по зданию цеха и промышленным проводкам	48,2
– отчисления в фонд ремонта основных фондов	29,21
– затраты на материалы	6,41
– расходы на приобретение и возмещение износа малоценного инвентаря	4,2
– услуги других цехов	103,1
– затраты по охране труда	60,4
– прочие расходы	82,46
Всего косвенных расходов по цеху	2080,1
Цеховая себестоимость	4431,5
9. общезаводские расходы	515,37
Заводская себестоимость	4946,9
10. вне заводские расходы	130,8
Полная себестоимость	5077,7

Технико-экономические показатели цеха

Технико-экономические показатели цеха рассчитываются на основании данных, характеризующих цех по выпуску продукции, оснащённости, режиму работы и т.п.

Годовой объём продукции

Объем продукции в натуральном выражении – 480 двигателей.

Объём валовой и нормативной чистой продукции

ВП=ТП=Ц_оN=400480=192000 тыс. руб.

НЧП=НЧП_едN=137480=65760 тыс. руб.

где Ц_о – цена капитального ремонта двигателя;

N – количество двигателей, отремонтированных в цехе;

НЧП_ед – норматив чистой продукции на ремонт одного двигателя.

Общая и производственные площади цеха

F_пр=1882,6 м²,

F_общ=2714,8 м².

Среднегодовая численность работающих

P=151 человек.

Годовой фонд заработной платы всех работающих

Охватывается суммированием фонда заработной платы всех категорий работающих и фонда материального поощрения (без отчислений на социальное страхование).

З_пп=1298,7 тыс. руб.

Полная себестоимость годового объёма продукции

С=5077,7 тыс. руб.

Годовая сумма прибыли

П=ТП-С=192000-5077,7=186922,3 тыс. руб.

Стоимость производственных фондов

Ф_п=Ф_опф+0,2Ф_опф=9019176+1803835,2=10823011,2 руб.

где Ф_опф – стоимость основных производственных фондов;

0,2Ф_опф – нормируемые оборотные средства.

Доля активных фондов

Находим отношением активной составляющей основных производственных фондов к суммарной стоимости основных производственных фондов.

С_обор/Ф_опф=9632700/9019176=1,06

Коэффициент сменности

Находится отношением списочного числа основных и вспомогательных производственных рабочих к списочному числу в наибольшую смену.

К_см=1,3

Фондовооружённость производственного рабочего

руб.

где Р_пр – среднегодовая численность производственных рабочих.

Энерговооружённость производственного рабочего

кВт

где Мто – суммарная паспортная мощность технологического оборудования.

Среднегодовая выработка продукции

ПТ=НЧП/Ч=65760/151=435,5 тыс. руб.

ПТ=ВП/Ч=192000/151=1271,5 тыс. руб.

Среднегодовая заработная плата

З_сг=З_пп/Ч=1298,7/151=8,6 тыс. руб.

Затраты на один рубль товарной продукции

З=С/ТП=5077,7/192000=0,026 рублей / рубль

Фондоотдача

Ф_о=ТП/Ф_опф=192000/9019176=0,021

Процент цеховых косвенных расходов

Н_ц=(Ц_расх/З_осн)100=(295654,8/1030743) 100=28,7%

где Ц_расх – сумма расходов по содержанию и эксплуатации оборудования и общецеховых расходов.

З_осн – основная заработная плата основных производственных рабочих.

Коэффициент рентабельности производственных фондов

Е_ф=П/Ф_п=186922,3 /10823,01 =17,27

Срок окупаемости производственных фондов

Т_ок=1/Е_ф=1/17,27= 0,57 лет

Таблица 18. Технико-экономические показатели цеха

Наименование показателя	Величина показателя
1. Годовой объём продукции
1.1. Объём продукции в натуральном выражении, единиц	480
1.2. Объём нормативной чистой продукции, тыс. руб.	1860
1.3. Объём валовой продукции в стоимостном выражении, тыс. руб.	192000
2. Общая площадь цеха, м2	2714,8
в том числе производственная	1882,6
3. Среднегодовая численность работающих, чел.	151
в том числе производственных рабочих	139
4. Годовой фонд заработной платы всех работающих с учётом премиальных фондов, тыс. руб.	1298,7
5. Полная себестоимость годового объёма продукции, тыс. руб.	5077,7
6. Годовая сумма прибыли, тыс. руб.	186922,3
7. Стоимость производственных фондов, тыс. руб.	10823011,2
в том числе основных, тыс. руб.	9019176
8. Удельный вес активных фондов	1,06
9. Коэффициент сменности	1,3
10. Фондовооружённость производственного рабочего, тыс. руб.	109578,7
11. Энерговооружённость производственного рабочего, кВт	9,25
12. Производительность труда одного работающего:
– по валовой продукции, тыс руб./чел.	1272
– по нормированной чистой продукции, тыс руб./чел.	435,5
13. Среднегодовая заработная плата одного работающего, тыс. руб.	8,6
14. Затраты на 1 рубль товарной продукции, руб.	0,026
15. Фондоотдача, руб./руб.	0,021
16. Цеховые косвенные расходы, %	28,7
17. Коэффициент рентабельности производственных фондов	17,27
18. Срок окупаемости, годы	0,57

Механическая прочность изоляторов определяется прочностью деталей, из которых он состоит, конструкций этих деталей, способом соединения арматуры с фарфором и состоянием поверхностей соединения. Материалы, из которых изготовлены детали изолятора, и их основные характеристики приведены в табл. 22. Механическая прочность изоляторов в значительной степени зависит от прочности изоляционного материала. Изоляционным материалом опорного изолятора является электротехнический фарфор. Механическая прочность глазурованного фарфора на 15 – 20% выше прочности неглазурованного. Поэтому все изоляторы покрываются глазурью. Фарфор работает на сжатие и значительно хуже на изгиб, растяжение, кручение и удар.

Механический расчет изолятора рассмотрим для опорного изолятора с комбинированной заделкой арматуры, к верхней плоскости которого приложено нормированное значение изгибающей силы Р_ном (см. рис. 4.4). В такой конструкции расстояние от точки приложения силы Р_ном до опасного сечения фарфорого тела I-I равняется длине разрядного расстояния l_р, которая определена из электрического расчета изолятора, изгибающий момент в опасном сечении [5]:
М = P_номl_p,

Таблица 22 Физико-химические свойства некоторых материалов применяемых для изготовления фарфоровых изоляторов
Параметр	Чугун	Сталь А-20	Силумин	Порт ландцемент	Фарфор группы
Ковкий	Серый СЧ-18-36	I	III
Плотность, кг/м3	7200-7400	6800-7400	7500-7900	2700-2800	1800-2400	2300-2500	2400-2900
Водопоглощение, %	0	0	0	0	6,5-7,0	0	0
Температурный коэффициент линейного расширения, С-1	(1012)10-6	(1012)10-6	(11,514)10-6	2210-6	1410-6	(3,55,5)10-6	–
Предел прочности, даН/см3:
При растяжении	3000-6300	1800	4600-6100	1600-2100	40-50	350	650
При изгибе	6000-11000	3600	11500	4100	75-85	700	1400
При сжатии	14000-22000	7000	–	–	500	4500	6000
При ударном изгибе, кДж/см3	–	–	–	–	–	1,8	2,2

а напряжение в сечении I-I [2]:

₁= P_номl_p/W₁, (4.1)
где W₁ – момент сопротивления сечения I-I, м³.

Сечение I-I изолятора представляет собой кольцо с внутренним d₁ и наружным D₁ диаметрами, для которого момент сопротивления определяется выражением [5]:
(4.2)
Подставляя (4.2) в (4.1), имеем [5]:
(4.3)

Если принять напряжение равным значению механической прочности фарфора на изгиб _изг, то из уравнения (4.3) следует, что имеем одно уравнение с двумя неизвестными D₁ и d₁. Для решения задачи необходимо задаться одним из них. Задавшись значением наружного диаметра изолятора D₁, из (4.2) можно определить внутренний диаметр d₁ [5]:
. (4.4)
Решение задачи механического расчета осложняется и тем, что предел прочности фарфора на изгиб _изг является функцией площади опасного сечения изолятора F. Для армированного фарфора с цементной заделкой имеет место зависимость [2]:

_изг=1,0710⁶F^-0,418. (4.5)
где _изг – в Паскалях,

F – в квадратных метрах.

Таким образом, в действительности в уравнение (4.3) входят три неизвестные величины. Поэтому при механическом расчете изолятора по изложенной методике следует задаваться одним из диаметров опасного сечения, учитывая при этом зависимость (4.5). Для определения профиля изолятора необходимо рассчитать диаметры D₁ и d₁ в сечении на расстоянии l_i от места приложения нагрузки. Для этого длину l_p надо разделить на n участков, каждый с длиной l_p/n. Тогда

l_i=(l_p/n)(n-i).
В местах перехода кольцевого сечения изолятора в сплошное круглое диаметр сечения изолятора D₁ определятся по формуле [5]:

При расчете диаметров изолятора D_i и d_i остаются в силе замечания, высказанные при определении диаметров D₁ и d₁. Высота цементной заделки изолятора в нижней арматуре h определяется из условия ее смятая при изгибающей нагрузке Р_ном. Наибольшее напряжение смятия будет в плоскости I-I и на нижней торцевой поверхности тела изолятора. Приравнивая P_номl_p==2hP₁/3, где P₁=hD₁_см/2, получим:

В зависимости от качества цемента допускаемые напряжения на смятие принимают _см=40…60 МПа. Глубина выемки в верхней части изолятора при цилиндрической ее форме также определяется из условия прочности цементной связки в заделке на смятие. При расчете опорных изоляторов на растяжение нормированная механическая сила приложена к верхней арматуре и направлена по оси изолятора. При этом в цементных заделках возникают напряжения среза. При цилиндрической форме выемки и заделки напряжение среза [5]:
_ср=P_ном/(D₂h),

где D₂ – средний диаметр заделки, м;

h -глубина заделки в верхней или нижней арматуре, м.

Для выполнения условия прочности изолятора на срез необходимо:
_ср_ср.доп.

Временное сопротивление цементно-песчаных связок на срез _ср=6,8…7,4 МПа.

Нанесение фарфоровой крошки на соединяемую с арматурой поверхность изолятора приводит к увеличению прочности изолятора на растяжение в 2,5-3 раза. При конической форме выемки и внутренней арматуры прочность изолятора на растяжение возрастает на 40%. Проверка прочности изоляционного тела на растяжение производится по выражению [5]:
_раст= P_ном./S_min, (4.6)
где S_min – минимальная площадь сечения изолятора в радиальном направлении.

При расчете изолятора по (4.6) также следует иметь в виду зависимость предела прочности фарфора на растяжение от площади сечения изолятора F [5]:
_раст=1,310⁶F^-0,405.

4.5. Расчет изолятора по электрическим параметрам
Исходными данными для расчета размеров изолятора являются номинальное напряжение U_ном и нормированные для этого ГОСТ 1516.1-76 значения испытательных напряжений при 50 Гц U_в и импульсах U_имп, а также минимальное разрушающее усилие на изгиб (реже на растяжение) P_ном. В результате расчета необходимо определить основные размеры изолятора (рис. 4.4). Разрядное расстояние изолятора l_р рассчитывается по заданным значениям испытательных напряжения. Используют эмпирические зависимости напряжения перекрытия U_пер от длины разрядного промежутка для данной формы напряжения и системы электродов. На характер таких зависимостей оказывают влияние диэлектрические характеристики твердого диэлектрика. Эмпирические зависимости напряжения перекрытия от длины разрядного расстояния изолятора из бакелизированной бумаги на переменном напряжении частоты 50 Гц при нормальных атмосферных условиях имеют вид [6]:
U_пер=0,050+0,3Il_p при 0,2  l_p  2 м;
U_пер=0,8Il_p-1,25l_p² при l_р  0,2 м.
При стандартной форме импульсного напряжения при этих условиях для напряжения перекрытия определены следующие зависимости:

при отрицательном импульсе [6]:
U_пер=0,140+0,76l_p;
при положительном импульсе [6]:
U_пер=0,025+0,56l_p.
при 0,21  l_p  2 м; где U_пер, – 50%-ное импульсное напряжение, мВ.

Для фарфоровых опорных изоляторов при нормальных атмосферных условиях зависимости напряжения перекрытия при 50 Гц имеют вид [6]:
U_пер=0,02+0,3335l_p при 0,1  l_p  2 м;
U_пер=0,73l_p-2l_p² при l_р  0,1 м.
Зависимости импульсного разрядного напряжения для фарфоровых изоляторов выражаются соотношениями:

при отрицательном импульсе [6]:
U_пер=0,15+0,65l_p;
при положительном импульсе [1]:
U_пер=0,06+0,52l_p, при 0,2  l_p  2 м.
Для изолятора с заданными значениями испытательных напряжений по расчету, возможно, будет получено несколько значений l_р, из которых, естественно, следует выбрать наибольшее. Однако при этом расчетном значении l_р при испытательном напряжении произойдет перекрытие изолятора. Для того чтобы конструкция противостояла воздействию выдерживаемых испытательных напряжений, расчетное значение l_р следует увеличить на 15-20%. Толщина фарфоровой перемычки d между воздушными полостями внутри изолятора определяется из эмпирической зависимости пробивного напряжения от толщины фарфора в неоднородном поле при 50 Гц в предположении, что воздушные полости полностью ионизированы и все напряжение приложено к фарфору. Размер d должен быть таким, чтобы пробивное напряжение U_np было не менее чем в 1,6 раза больше выдерживаемого испытательного напряжения в сухом состоянии U_нс, т. е. 1,6U_н.с.  U_пр. Аналогичным образом рассчитывается d и для других разновидностей опорных изоляторов.

4.6. Применение полимерных связок в изоляторной технике
В современной изоляторной технике в качестве армирующих связок широко применяются материалы на основе портландцемента марки не ниже 400. Весьма низкая механическая прочность цементных связок относительно электротехнического фарфора обусловливает значительную материалоемкость изоляторов. Поэтому проблема изыскания армирующей связки с более высокой механической прочностью становится актуальной задачей. В этой связи заслуживает внимания использовать для этой цели компаунд-клеи на основе полимерных смол, нашедших широкое распространение в различных областях отечественной и зарубежной техники для соединения как однородных, так и различных по своей природе материалов [7]. Обладая высокой химической стойкостью, плесене- и влагостойкостью, синтетические клеи, особенно эпоксидные, имеют и высокую механическую прочность. Например, удельная прочность эпоксидного компаунда Д-88 составляет на сжатие около 150, а на изгиб 160 МПа [7]. Таким образом, изучение механической прочности системы керамика-клей-металл имеет большое практическое значение для изоляторной техники. Важным является исследование механической прочности соединяемой системы на изгиб, растяжение и сдвиг, так как именно этим нагрузкам подвергаются многие типы изоляторов в процессе эксплуатации.

Результаты таких исследований приведены на рис.4.5-4.7. Исследования проводились на моделях изоляторов, состоящих из изоляционного тела цилиндрической формы, армируемого по торцевым поверхностям металлом. В качестве изоляционного материала использовались электротехнический фарфор и стеатит.