Практична частина
Завдання 1
Скласти матеріальний баланс першого та другого технологічних процесів одержання клінкеру шляхом випалювання вапняку, мергелю та вугілля при надходженні повітря; за результатами розрахунків обґрунтувати раціональний процес.
Дано: загальна початкова маса використаних матеріалів і сировини 6000 кг, в ній сухого вапняку, мергелю та вугілля відповідно 18%, 26% та 2%. Вологість мінеральної сировини 24%, вологість повітря 56%. Маса використаного повітря невідома. В першому процесі одержано 1000 кг клінкеру та 80% кисню, в другому 1200 кг клінкеру та 75% кисню.
Розвязання
Визначаємо всі вхідні початкові матеріали: в процесі переробки використовують вапняк, мергель, вугілля, повітря, які вміщують вологу ( необхідно врахувати наявність вологи і показати її окремо).
Визначаємо маси вапняку, мергелю та вугілля в сухому стані за відносною кількістю від початкової маси всієї сировини:
мВ * х% 6000 * 18%
Мв = ((((( = ((((( = 1080 кг;
100% 100%
мм * х% 6000 * 26%
Мм = ((((( = ((((( = 1560кг;
100% 100%
мвуг * х% 6000 * 2%
Мвуг = ((((( = ((((( = 120кг;
100% 100%
Визначаємо загальну масу мінеральної сировини в сухому стані:
1080+1560+120=2760 кг
Розраховуємо загальну масу мінеральної сировини з водою:
2760*100% 2760
(((((( = ((( = 3631,5 кг
100% - 24% 0,76
Розраховуємо масу води, яка знаходиться в мінеральній сировині:
3631,5 – 2760= 871,5 кг
Визначаємо із умов балансу кількість повітря, що використовується в процесі випалювання клінкеру:
6000 – 3631,5= 2368,5
Розраховуємо кількість вологи в повітрі за його вологістю:
2368,5*56%
(((((( = 1326,36 кг
100%
Визначаємо кількість сухого повітря:
2368,5 – 1326,36 = 1042,14 кг
Визначаємо загальну кількість вологи(води), що була в матеріалах:
871,5+1326,36=2197,86 кг
Перевіряємо баланс вхідних матеріалів у твердій, рідкій та газовій фазах(вапняк, мергель, вугілля, вода, повітря):
1080+1560+120+2197,86+1042,14=6000 кг
Визначаємо кількість одержаного кисню в першому та другому процесах:
6000*80%
1ТП: (((((( = 4800 кг;
100%
6000*75%
2ТП: (((((( = 4500 кг;
100%
Розраховуємо загальну масу одержаної продукції в першому та другому процесах:
1ТП: 1000+4800=5800 кг
2ТП: 1200+4500=5700 кг
Розраховуємо кількість виробничих втрат матеріалів в першому та другому технологічних процесах:
1ТП:6000 – 5800=200 кг;
2ТП:6000 – 5700=300 кг;
За результатами розрахунків складаємо таблиці матеріального балансу для першого та другого технологічних процесів, розраховуємо в таблицях кількість матеріалів у відносних одиницях( процентах):
Матеріальний баланс 1ТП
Сировина та матеріали
Продукція та втрати

Назва
Маса, кг
%
Назва
Маса,кг
%

Вапняк сухий
1080
18
Клінкер
1000
16,7

Мергель сухий
1560
26
Кисень
4800
80

Вугілля сухе
120
2
Втрати
200
3,3

Повітря сухе
1042,14
17




Вода
2197,86
37




Всього
6000
100
Всього
6000
100


Матеріальний баланс 2ТП
Сировина та матеріали
Продукція та втрати

Назва
Маса, кг
%
Назва
Маса,кг
%

Вапняк сухий
1080
18
Клінкер
1200
20

Мергель сухий
1560
26
Кисень
4500
75

Вугілля сухе
120
2
Втрати
300
5

Повітря сухе
1042,14
17




Вода
2197,86
37




Всього
6000
100
Всього
6000
100


Визначаємо витрати мінеральної сировини на одиницю основної продукції:
1080+1560+120
1ТП: (((((( = 2,76 кг/кг
1000
1080+1560+120
2ТП: (((((( = 2,3 кг/кг
1200
Аналізуємо результати розрахунків і за кількістю відходів та питомою витратою мінеральних ресурсів визначаємо більш раціональний технологічний процес: за втратами - другий, за матеріалоємністю та виходом основної продукції – перший.
Завдання 2
Питомі поточні витрати, що припадають на одиницю продукції машинобудівного підприємства в першому технологічному процесі рівні а1, в другому процесі а2. Одноразові капітальні витрати на виготовлення заданого об’єму випуску продукції за рік(N) технологічних процесів ТП1 і ТП2 відповідно складають в1 та в2. За параметрами технологічних процесів визначити собівартість заданого об’єму випуску продукції ТП1 та ТП2 і розрахувати критичний об’єм продукції рівноцінності порівнюваних технологічних процесів. Зробити економічне порівняння та оцінку двох технологічних процесів використовуючи графічні побудови.
Дано: річна програма машинобудівного підприємства (задана партія продукції) складає 110 шт; маса однієї деталі 4 кг; вартість одного кілограму матеріалів 1,1 грн; коефіцієнт використання матеріалу в ТП1 складає 0,60, в другому – 0,70;заробітна плата наладчиків в першому ТП 8100, в другому 5100; вартість спеціальної технологічної оснастки відповідно 9100 та 4100 грн; норма штучного часу технологічних операцій в ТП1-51 год, в ТП2- 47 год; кількість технологічних операцій в ТП1 – 10, в ТП2 – 8 штук; тарифна ставка виконання операцій відповідно 2 грн/год та 3 грн/год; норма відрахувань на соціальні потреби 36%; накладні витрати поточного характеру для ТП1-41%, для ТП2 – 56%, коефіцієнт терміну використання оснастки в першому процесі дорівнює 0,81, в другому – 0,61.
Розв’язання
Розраховуємо масу початкового матеріалу для виготовлення всієї партії деталей:
4 * 110
в ТП1: М1= (((((( = 733,3 кг
0,60
4 * 110
в ТП2: М2= (((((( = 628,6 кг
0,70
Визначаємо вартість матеріалу:
в ТП1: м1= 1,1 *733,3 = 806,63 грн.
в ТП2: м2= 1,1 *628,6 = 691,46 грн.
Розраховуємо заробітну плату основних робітників, задіяних в технологічному процесі:
в ТП1: З0= 51 *10*2= 1020 грн.
в ТП2: З0= 47 *8*3 = 1128 грн.
Визначаємо величину нарахувань на заробітну плату:
1020*36%
в ТП1: H1 = -------- = 367,2 грн.;
100%
1128*36%
в ТП2: H2 = -------- = 406,1 грн.;
100%
Визначаємо заробітну плату основних робітників з нарахуваннями:

в ТП1: З1 = 1020+367,2 =1387,2 грн.
в ТП2: З2 = 1128+406,1 =1534,1 грн.
Визначаємо накладні витрати поточного характеру:
1020*41%
в ТП1: В1 = -------- = 418,2 грн.;
100%
1128*56%
в ТП2: В2 = -------- = 631,7 грн.;
100%
Розраховуємо поточні витрати на виготовлення заданої партії деталей:
в ТП1: а1 = 806,63 +1387,2 +418,2 = 2612,03 грн.;
в ТП2: а2 = 691,46 +1534,1 +631,7 = 2857,23 грн.;
Розраховуємо одноразові поточні витрати на створення технологічної лінії:
для ТП1: b1 = 8100+9100*0.81 = 13932 грн.;
для ТП2: b2 = 5100+4100*0.61 = 5612 грн.;
Визначаємо розмір критичної партії продукції двох технологічних процесів:
5612-13932
Nкр = ---------- = 33,9 = 34 шт.
2612,03 -2857,23
Будуємо графік порівняння собівартості виготовлення пертії деталей за першим та другим технологічними процесами.
S1 = 2612,03 *100+13932 = 275135 тис. грн.
S2 = 2857,23 *100+5612 = 291335 тис. грн.
Собівартість тис.грн.
Висновки за результатами розрахунків:
За річного випуску продукції менше 34 шт. економічно доцільно використовувати другий варіант технологічного процесу, при річній програмі від 35 і більше доцільно прийняти перший варіант технологічного процесу, оскільки собівартість випуску продукції є меншою. При випуску продукції
34 шт деталей процеси не рівноцінні.
Визначаємо собівартість одної деталі в заданій партії:
275135
в ТП1: S1об = -------- = 2751,35 грн.;
100

291335
в ТП2: S2об = -------- = 2913,35 грн.
100
Завдання 3
Визначити коефіцієнт використання матеріалу при виготовленні деталей в однорядних штампах послідовної або комбінованої дій з металевої стрічки товщиною t і довжиною L. Вихідні дані прийняти за табл.
Дано: Визначити коефіцієнт використання матеріалу при виготовленні шайби з зовнішнім діаметром 20 мм, і внутрішнім діаметром 8мм в однорядному штампі металевої стрічки товщиною 1,8мм і довжиною 1400 мм. Намалювати схему розкладки деталей на стрічці.
Розв’язання:
Визначаємо – задана деталь шайба з зовнішнім діаметром 20мм, і внутрішнім діаметром 8мм, виготовляється із стрічки товщиною 1,8мм. Намалюємо ескіз даної деталі:
Виходячи з конфігурації деталі встановлюємо, що всі її елементи розміщенні в одній площині, тобто деталь відноситься до групи плоских деталей. Для її виготовлення необхідно здійснити дві операції:
1 – вирубування зовнішнього діаметру;
2 – прибивання круглого отвору.
Для штампування даної шайби доцільно використовувати штамп послідовної дії, у якому по ходу подачі стрічки послідовно виконуються дві операції: спочатку пробивається отвір Ø8мм, потім вирубується круглий контур. Обидві операції виконуються за один робочий хід повзуна преса.
Виходячи з конфігурації деталі та технології штампування намалюємо схему розкладки в стрічці. Перемички між контурами деталей передбачаємо(в=1,7мм), оскільки контури утворенні не прямими лініями. Наведена розкладка забезпечує видалення відходів і максимальне використання матеріалу.
Визначаємо крок подачі. Крок подачі дорівнює найбільшому розмірі деталі у напрямі подачі. Тобто К=D+в=20+1,7=21,7мм
Визначаємо найбільший розмір контуру деталі в напрямі ширини стрічки. Найбільший розмір шайби в напрямі ширини стрічки дорівнює її діаметру:
М=D=20мм
Виходячи з відомої товщини матеріалу (S-1.8мм) за даними таблиці визначаємо ширину кромки а=2,0мм.
Визначаємо потрібну ширину стрічки або штаби. Потрібна стрічка або штаба мінімальною шириною:
В=М+2*а=20+2*2,0=24мм
Визначаємо кількість деталей, яку можна виготовити із стрічки довжиною L=1400мм. Якщо використовувати штамп з боковим отвором, то їх кількість дорівнює:
NД=
Обчислюємо площу однієї деталі:
FД=FМ-FК
FД=
Розраховуємо коефіцієнт використання матеріалу:
КВМ=
Висновок: при КВМ менше 70% використання матеріалу є нераціональним. Дані розрахунки показали що КВМ в даному виробництві дорівнює 51%. Отже дане використання матеріалу є нераціональним.