Техническая характеристика:

- длина х высота х ширина (габаритные размеры) – 2020х1430х2600 мм;

- часовая производительность (Wч) – 27,6 т/ч.

Рассмотрим, как работает агрегат на рис. 4.2. Агрегат работает следующим образом.

При перемещение рамы (1) с барабана (3), последние перекатывается по силосуемой массе и внедряет силосную массу насадки (4) и (5). Включают подачу консервантов. Консервант поступает через трубу (12), отверстия (9) и (8) и патрубок (7), так как внедрившиеся в силосуемую массу конической насадке (5), а из последней впрыскивается в массу. Консервант, проникающий в зазор между трубой (12) и втулкой (10), попадает в кольцевые канавки (13) – в полость барабана (4). Скапливающийся в нижней части барабана (4) консервант поступает в силосуемую массу через дополнительные насадки (6).

4.2 Инженерные расчеты

4.2.1 Расчет сварочного соединения

Расчет сварочного соединения проведем швеллера с угольником:

Расчет валиковых швов – лобовых и фланговых – условно производится на срез по наклонному сечению, рис. 4.3.

Условие прочности имеет вид [8]:

t = , (4.1)

где Р – усилие среза, Н;

lш – длина сварного шва, мм;

d - толщина свариваемых деталей, мм;

[t] – допускаемое напряжение при сварке на срез, МПа.

t = = 1,42 МПа

Допускаемое напряжение на срез шва

[t] = 80 МПа

1,42 < 80 МПа – условие выполняется

4.2.2. Расчет на растяжение стержня

Nmax = Nав = Р = 10000 Н

Gав = Р/F

Условие прочности при растяжении имеет вид [8]:

[G] = , (4.2)

где [G] – допускаемое напряжение, МПа, для Ст 3 [G] = 160 МПа;

Nmax – максимальное усилие, которое применено к данному стержню, Н;

F – площадь поперечного сечения, мм;

Из формулы (4.2) выразим площадь поперечного сечения (F):

F ³ , (4.3)

F ³ = 62,5 мм2

Берем площадь поперечного сечения 144 мм2

144 > 62,5 – условие выполнено

4.3 Технико-экономическое обоснование конструкторской разработки

Экономический эффект от применения агрегата для внесения консервантов складывается из трех составляющих по сравнению с опрыскивателем.

1. Увеличение качества продукции;

2. Снижение эксплуатационных затрат за счет боле высокой производительности;

3. Снижение затрат на приобретение консервантов.

Эксплуатационные затраты снизятся за счет уменьшения агрегата для внесения консервантов.

Балансовая стоимость агрегата для внесения консервантов:

Сб = Цуд ·G · Iy · Kнц, (4.4)

где Цуд – удельная средняя цена одного килограмма труб и швеллеров конструкции, равная 26,7 руб./га;

G – вес конструкции, равный 1500 кг;

Iy – коэффициент учитывающий изменения цен в изучаемом периоде, равный, 1,5;

Кнц – коэффициент, учитывающий торговую наценку, налог на добавленную стоимость, затраты на монтаж и обкатку машин, равный 1,6.

Сб = 26,7 · 1500 · 1,5 · 1,6 = 96120 руб

Балансовая стоимость опрыскивателя составляет с установкой и приобретением 130000 тысяч рублей.

Часовая производительность конструкций высчитывается по формуле [7]:

Wч = (6,58 + 2,9Gтр)t, (4.5)

где Gтр – вес трактора, т;

t – коэффициент использования рабочего времени, равный 0,9 для нового агрегата и 0,6 для опрыскивателя ОПШ-15, так как на ОПЩ-15 надо перецепляться.

Для агрегата Wч = (6,58 + 2,9 · 8,3)0,9 = 27,6 т/ч

Для опрыскивателя Wч = (6,58 + 2,9 · 8,3)0,6 = 18,4 т/ч

Энергоемкость процесса вычислим по формуле:

Эе = Ne/Wч, (4.6)

где Ne – потребляемая мощность, кВт.

Агрегат Эе = 121/27,6 = 4,38 кВт·ч/т

Опрыскиватель Эе = 121/18,4 = 6,57 кВт·ч/т

Фондоемкость процесса:

Fе = Сб/(Wч · Iгод), (4.7)

где Сб – балансовая стоимость, руб.;

Wч – часовая производительность, т/ч;

Тгод – годовая загрузка машины, ч.

Тгод = Тдн · Тсм, (4.8)

где Тдн – количество дней в работе, равное 10 дням;

Тсм – время смены, равное 10 ч.

Тгод = 10 · 10 = 100 ч

Агрегат Fe = = 21,8 руб./т

Опрыскиватель Fe = = 70,6 руб./т

Трудоемкость:

Те = Nобсл/Wч, (4.9)

где Nобсл – количество обслуживающего персонала, чел.

Агрегат Те = 1/27,6 = 0,03 чел.-ч/т

Опрыскиватель Те = 1/18,4 = 0,05 чел.-ч/т

Себестоимость работы:

Sэксп = Сзп + Ст + Сп + Срто + А + Пр, (4.10)

где Сзп – затраты на оплату труда с единым социальным налогом, руб./т;

Ст – затраты на топливо-смазочные материалы, руб./т;

Сп – затраты на приобретение консервантов, руб./т;

Срто – затраты на ремонт и техническое обслуживание, руб./т;

А – амортизация, руб./т;

Пр – прочие затраты, равные 5 % от суммы предыдущих элементов.

Затраты на оплату труда с единым социальным налогом:

Сзп = Ч · Те · Ксоц, (4.11)

где Ч – часовая тарифная ставка тракториста, равная 10,2 руб./ч;

Ксоц – коэффициент, учитывающий единый социальный налог, равный для сельскохозяйственных предприятий 1,261.

Агрегат Сзп = 10,2 · 0,03 · 1,261 = 0,38 руб./т

Опрыскиватель Сзп = 10,2 · 0,05 · 1,261 = 0,64 руб./т

Затраты на топливо-смазочные материалы:

Ст = Цкомпл · , (4.12)

где Цкомпл – комплексная цена топлива, равная 9 руб./кг;

Gч – часовой расход топлива, равный 10,7 кг/ч;

Wч – часовая производительность.

Агрегат Ст = 9 · = 3,5 руб./т

Опрыскиватель Ст = 9 · = 5,2 руб./т

Расход консервантов, вносимых открытым способом ОПШ-15, увеличивается на 10 %. Значит, используя проектируемый агрегат на каждом килограмме консерванта (АИВ-2) экономится 3,43 рубля, а всего на все силосные культуры требуется 10440 килограмм или всего экономится

3,43 · 10440 = 35809,2 руб.

Затраты на ремонт и техническое обслуживание:

Срто = (Сб · Нрто)/(100 · Wч · Тгод), (4.13)

где Нрто – затраты на ремонт и техническое обслуживание, равные 10 %.

Агрегат Срто = (96120 · 10)/(100 · 27,6 · 100) = 3,48 руб./т

Опрыскиватель Срто = (130000 · 10)/(100 · 18,4 · 100) = 7,1 руб./т

Амортизация:

А = (Сб · а)/(100 · Wч · Тгод), (4.14)

где а – норма амортизации, равная 9 %.

Агрегат А = (96120 · 9)/(100 · 27,6 · 100) = 3,1 руб./т

Опрыскиватель А = (130000 · 9)/(100 · 18,4 · 100) = 6,4 руб./т

Прочие затраты:

Пр = 0,05(Сзп + Ст + Срто + А), (4.15)

где Пр – прочие затраты, равные 5 % от суммы предыдущих.

Агрегат Пр = 0,05(0,38 + 3,5 + 34,3 + 3,48 + 3,1) = 2,2 руб./т

Опрыскиватель Пр = 0,05(0,64 + 5,2 + 37,7 + 7,1 + 6,4) = 2,85 руб./т