Примерные формулы для расчета параметров силовых головок машин на стадии предварительных исследований.

Силовая головка машины	Мощность привода при ручном управлении, кВт	Длительность цикла работы силовой головки, с при управлении	Стоимость силовой головки при ручном управлении, т. руб.
ручном	полуавтоматическом	автоматическом
Гидросистема однокамерной моечной машины (один насос)	, кВт;, - время обмывки изделия содой или водой, с; количество включений гидросистемы в цикле работы машины. Минимальное значение принимается для ручного управления, большее для полуавтоматического и самое большое для автоматического	(3,24+ )*1/q	(1,74+ )* 1/q	(0,24+ )* 1/q	1,3P

Мощность струи жидкости также значительно зависит от расстояния между коллектором и поверхностью изделия. Оптимальным считается расстояние от коллектора до объектов обмывки 150-300 мм.

При ополаскивании объектов после обмывки их содовым раствором расходуется 25-30 л воды на 1 м^2 очищаемой поверхности.

Ширина и высота кожуха машины или камеры определяются конструктивно исходя из габаритов объектов обмывки, размеров труб коллекторов и других элементов оборудования.

При обмывке тележек вагонов предварительную обмывку горячейводой производят в течение 1-2 мин, очистку раствором каустической соды в течение 5-6 мин и окончательную обмывку горячей водой 1-2 мин. При обмывке колесных пар предусматривают их вращение с частотой 2,4 - 2,6 об/мин.

1.3.6. Методика поиска и формирование таблицы данных для расчета оптимального значения уровня автоматизации машины.

Для отыскания оптимального значения уровня автоматизации машины применим следующую целевую функцию остаточного дохода (выигрыша):

, (1)

где стоимость единицы продукции, руб./шт.;

годовой объем выпуска продукции;

себестоимость годового выпуска продукции;

социальный доход, который может быть получен (за счет экономии расходов на обучение нового персонала) при повышении уровня автоматизации машины благодаря перераспределению квалифицированных работников, высвобождаемых на рассматриваемом рабочем месте на другие рабочие места;

численность персонала, управляющего машиной (принимается один чел.);

экономия рабочей силы, чел;

номинальный годовой фонд времени работы машины, ч:

производительность автоматической машины, шт./ч;

средние затраты на обучение одного работника, руб./чел;

длительность обучения, ч;

почасовая ставка преподавателей, руб./час;

численность группы слушателей;

оценки коэффициентов регрессии.

Себестоимость выпуска годового объема продукции можно приближенно определять по формуле:

, (2)

где расходы на материалы на единицу продукции, руб./шт.;

потребное число машин;

мощность электрооборудования машины, кВт;

площадь, занимаемая машиной, м²;

- стоимость машины, руб.;

оценки коэффициентов регрессии.

Для отыскания значений оценок коэффициентов регрессии необходимо знать статистические или расчетные значения соответствующих параметров машины и применить метод наименьших квадратов.

В результате применения метода наименьших квадратов к уравнениям для производительности машины, мощности электрооборудования и стоимости, получаются следующие системы нормальных уравнений:

(3)

(4)

(5)

Для нахождения оптимального значения уровня автоматизации машины необходимо знать все технико-экономические характеристики (переменные параметры), предусмотренные уравнениями (1) –(5).

Формирование таблиц данных ( для расчета оптимального значения уровня автоматизации машины).

Вариант №1

(Основной)

№ п/п	Наименование механизма машины	Тип силового привода	Z	q	Вид управления	Время, с:	Мощность, кВт	Стоимость, т. руб *
1.	Механизм для поднятия кожуха	Электромеханический			А	5,04	44,09	3,5
2.	Механизм подачи тележки с наклонного накопителя	Гидропривод			А	24,24	11,52	4,75
3.	Механизм выталкивания тележки из зоны обмывки (разгрузки)	Гидропривод			А	24,24	11,52	4,75
4.	Механизм для опускания кожуха	Электромеханический			А	5,04	44,09	3,5
5.	Механизм обмывки	Гидросистема (обмывочная силовая головка)			А			14,3
6.	Итого:					778,56	131,22	30,8
7.	Средняя звенность
8.
9.	Уровень автоматизации

Так как в данном варианте процесс обмывки тележки автоматический, то pQ=20000 Вт (для ручного pQ=16600 Вт)

Вариант №2

№ п/п	Наименование механизма машины	Тип силового привода	Z	q	Вид управления	Время, с:	Мощность, кВт	Стоимость, т. руб *
1.	Механизм для поднятия кожуха	Пневмопривод	3,5		ПА	37,72		3,5
2.	Механизм подачи тележки с наклонного накопителя (механизм скатывания с пневмоприводом фиксаторов)	Пневмопривод	3,5		ПА	121,72		3,5
3.	Механизм выталкивания тележки из зоны обмывки (разгрузки)	Пневмопривод	3,5		ПА	121,72		3,5
4.	Механизм для опускания кожуха	Пневмопривод	3,5		ПА	37,72		3,5
5.	Механизм обмывки	Гидросистема (обмывочная силовая головка)			А			14,3
6.	Итого:					1038,88		28,3
7.	Средняя звенность		3,6
8.
9.	Уровень автоматизации

Вариант №3

№ п/п	Наименование механизма машины	Тип силового привода	Z	q	Вид управления	Время, с:	Мощность, кВт	Стоимость, т. руб *
1.	Механизм для поднятия кожуха	Электромеханический			А	5,04	44,09	3,5
2.	Механизм подачи тележки с наклонного накопителя (механизм скатывания с пневмоприводом фиксаторов)	Пневмопривод	3,5		ПА	121,72		3,5
3.	Механизм выталкивания тележки из зоны обмывки (разгрузки)	Гидропривод	3,5		ПА	121,72	11,52	4,75
4.	Механизм для опускания кожуха	Электромеханический			А	5,04	44,09	3,5
5.	Механизм обмывки	Гидросистема (обмывочная силовая головка)			А			14,3
6.	Итого:					973,52	123,7	29,55
7.	Средняя звенность		3,8
8.
9.	Уровень автоматизации

Вариант №4

№ п/п	Наименование механизма машины	Тип силового привода	Z	q	Вид управления	Время, с:	Мощность, кВт	Стоимость, т. руб *
1.	Механизм для поднятия кожуха	Пневмопривод	3,5		ПА	37,72		3,5
2.	Механизм подачи тележки с наклонного накопителя (механизм скатывания с пневмоприводом фиксаторов)	Гидропривод	3,5		ПА	24,24	11,52	4,75
3.	Механизм выталкивания тележки из зоны обмывки (разгрузки)	Пневмопривод	3,5		ПА	121,72		3,5
4.	Механизм для опускания кожуха	Пневмопривод	3,5		ПА	37,72		3,5
5.	Механизм обмывки	Гидросистема (обмывочная силовая головка)			А			14,3
6.	Итого:					941,4	43,52	29,55
7.	Средняя звенность		3,6
8.
9.	Уровень автоматизации

Стоимость машин при автоматическом управлении можно определять по формуле

(7)

Результаты формирования параметров вариантов машин сводятся в табл. 4 (приведен пример для данных табл. 3 – машины для обмывки колесных пар). Стоимость машины и мощность ее механизмов определены по формулам (6) и (7).

Таблица 5

Таблица вариантов машины и их технико-экономических показателей

Вариант конструктивной схемы машины	Продолжительность цикла, с,	Производительность, шт/ч *	Уровень автоматизации машины, , %	Мощность электрооборудования, , кВт	Численность рабочих, обслуживающих машину, чел	Примерная стоимость машины, , руб.
Вариант 1	778,56	4,6		131,22
Вариант 2	1038,88	3,5
Вариант3	973,52	3,7		123,7
Вариант4	941,4	3,8		43,52