TALLINNA TEHNIKAÜLIKOOL Virumaa Kolledž Tehniliste ainete lektoraat RAE 0270 Masinaehitustehnoloogia projekt ELEKTRIAJAMIGA TRUMMELVINTS ÜLIÕPILANE: K

Väljavõte

1 TALLINNA TEHNIKAÜLIKOOL Virumaa Kolledž Tehniliste ainete lektoraat RAE 070 Masinaehitustehnoloogia projekt ELEKTRIAJAMIGA TRUMMELVINTS ÜLIÕPILANE: KOOD: JUHENDAJA: Kotla-Järve 016

2 Üliõpilane... Üliõpilaskood... RAE Masinaehitustehnoloogia projekt PROJEKTÜLESANNE 1. Projekteerida elektriajamiga vints.. Prototüüp: Vints koosneb järgnevatest põhielementidest: - mootorreduktor - raam - trummel - laagerdus - reduktori ja trumli ühenduselemendid - lüliti ja juhtimispult 3. Tehnilised karakteristikud Trossi kandevõime (kg) valida vastavalt üliõpilaskoodi viimasele numbrile A m = 750 kg Trossi liikumiskiirus (m/s) valida vastavalt üliõpilaskoodi eelviimasele numbrile B v = 0,11 m/s - lasti käiguulatus, m valida - trossi mõõt, mm arvutada - reduktori tüüp valida - pidur valida - mootori võimsus, kw arvutada - elektrimootori pöörlemissagedus, min -1 valida - gabariitmõõtmed, mm valida/arvutada - vintsi mass trossita, kg arvutada 4. Mootorreduktori ja trumli ühendusviis valida vastavalt üliõpilaskoodi viimasele numbrile A Kettülekanne Töö välja antud: a. Esitamise tähtpäev: a.

3 Sisukord 1. Lähtemäärang.... Ajami kinemaatiline skeem Trossi valik ja trumli läbimõõdu arvutus Mootorreduktori valik Kettülekande arvutus Võlli arvutus Laagri valik Liistu arvutus Trumli arvutus Tehnoloogia kaart Projekti maksumus. Kasutatud kirjandus... Võlli tööjoonis.. Vitsi koostejoonis.. 1. Lähtemäärang 1.1. Nimetus Elektriajamiga trummelvints (ENG. Electrical winch) 1.. Otstarve, kasutusvaldkond Projekti käigus valmiv vints on ette nähtud töö hõlbustamiseks tootmisettevõttes. Vints sobib koostetsehhis raskemate detailide tõstmiseks-liigutamiseks selleks, et kiirendada tööprotsessi. Tootearenduse perspektiiv automatiseerimine, lihtsustamine Põhifunktsioonid, - parameetrid ja üldised nõuded Joonis 1. Projekteeritava vintsi prototüüp. 3

4 Üldised tehnilised nõuded: - trossi kandevõime on 750 kg, - trossi liikumiskiirus on 0,11 m/s, - mootorreduktori ja trumli ühendusviis kettülekanne, - projekteerimisel tagada konstruktsiooni võimalikult väike mass ja gabariitmõõtmed. Põhifunktsioonid: - koostetsehhis (monteerimishoones) raskete detailide tõstmiseks, - monteerimise lihtsustamine. Ajamiks on silindriline- või tigu-mootorreduktor, mis on kettülekanne kaudu ühendatud vintsi trumliga. Põhimaterjalid: Trummel on terasdetailidest keevitatud konstruktsioon. Terase mark S35JG3 EN Trummel kahte rummude kaudu toetub võllile. Võll on trumli täispikkusel. Võlli materjal teras C45E EN Pöördemoment võllilt trumlile kantakse liistudega mõlema rummu kaudu. Võll toetub iseseaduva laagritele. Laagrisõlmed on kruvidega ühendatud raamiga. Raam on terastorudest (materjal S355JH) ja/või UNP profiilidest (materjal S35JRG) keevitatud konstruktsioon. Materjalide mehaanilised omadused [1]: teras S35 voolavuspiir R eh ( Y ) = 35 MPa; tõmbetugevus R m ( U ) = ( ) MPa; teras S355 voolavuspiir R eh ( Y ) = 355 MPa; tõmbetugevus R m ( U ) = ( ) MPa; teras C45E tinglik voolavuspiir R p0, ( Y ) = 370 MPa; tõmbetugevus R m ( U ) = 630 MPa; väsimuspiir -1 = 75 MPa, -1 = 165 MPa; terase elastsusmoodul E =, MPa; terase nihkeelastsusmoodul G = 8, MPa. Eritingimustele vastavus - töökindel, - keskkonnasõbralik: määrdeained ei tohi sattuda ümbritsevasse keskkonda, - ohutushoid: trossile teostatakse kord aastas tugevuskontroll, - kliimakindlus: töötemperatuur -10C +40C, - esteetika ja ergonoomika: tootel kaubanduslik välimus. 4

5 . Ajami kinemaatiline skeem Joonis. Kinemaatiline skeem. 1 raam, mootorreduktor, 3 kettülekanne, 4 - trummel 3. Trossi valik ja trumli läbimõõdu arvutus Maksimaalne trossi sisejõud peab rahuldama tugevustingimust Fkr Fmax F S Maksimaalne pingutusjõud kus F mg 750 9, N, max g 9,81 m/s raskuskiirendus; m tõstetav mass. Nõutav varutegur [S] = 5,5 []. Siis trossi kriitiline jõud F kr F S 73605,5 40, kn. max 5 Joonis 3. Tross TEK Pidades silmas trossi võimaliku keeramist nii trumlil kui ka alt olevate trossi keerdude peal valime tross TEK [3], mille F t = 59,7 kn. F kn F 10, 9 Siis max 7, 36 F t S 59,7 5,5 kn Trossi läbimõõt d = 10 mm. Siis trumli läbimõõt [] kus D e d mm e töörežiimist sõltuv tegur, mille valitakse ehitusnormide järgi; muutub vahemikus , meie juhul e = 0 []. Valime D = 00 mm reast 160; 00; 50; 30; 400; 450; 560; 630; 710; 800; 900; 1000 mm []. 5

6 4. Mootorreduktori valik Trumli pöörlemiseks vajalik võimsus P T, T T M = F. R kus T pöördemoment, Nm; T nurkkiirus, rad/s. F = G R Pöördemoment D T F kus F tõstejõud ( F F max 7, 36 kn). m D 0, Siis T F Nm Nurkkiirus v 0,11 T 1,1 rad/s D 0, G = mg Joonis 4. Trumli pöörlemiseks vajalik moment. Siis trumli pöörlemiseks vajalik võimsus P T 7361,1 810 W T T Mootorreduktori minimaalset vajaliku võimsust saab tingimusest PT PM min, 1 3 kus 1 mootorreduktori kasutegur, valime 1 0,94 (tigureduktoril 1 0,75); 0,9 kettülekanne kasutegur; 3 0,99 laagripaari kasutegur. PT 810 Siis P M min 950 W. 0,94 0,9 0,99 Trumli pöörlemissagedus ,1 n T T 10,5 rpm. 3,14 Siis reduktori pöörlemissagedus nr nt uk, kus u K kettülekanne ülekandearv. 1 3 Valime u K 1, 6 (valitav suurus; selle saab muuta, tavaliselt 1 u 7 ), siis n n u 10,5 1,6 16,8 rpm R T K 6

7 Lähtudes võimsusest P Mmin = 0,95 kw (valitud P M 1,P Mmin ) ja reduktori pöörlemissagedusest n R = 16,8 min -1 valime mootorreduktor. Sobib mootorreduktor R 77 DT 90S4 [4]: võimsus P M = 1,1 kw; pöördemoment M = 615 Nm; pöörlemissagedus n R = 17 rpm; ülekandearv u R = 81,8. Reduktori väljundvõlli nurkkiirus nr 3,14 17 R 1,78 rad/s Trumli tegelik pöörlemissagedus n 17 R n T 10,65 rpm u 1,6 K Joonis 5. R-tüübi silindriline mootorreduktor. ja tegelik ringkiirus nt D v 60 3,14 10,65 0, 0, m/s Üldjuhul erinevus nõudva ja tegeliku kiiruste vahel võib olla kuni 5 %. Praegu see on 0,111 0,11 100% 0,9% 5%. 0,11 Juhul, kui kiiruste erinevus on üle 5 %, võib selle parandada kettülekanne ülekandearvu u K muutmisega. Kontrollime vajalik võimsus trumlil P P M 1,1 0,94 0,9 0,99 0,94 kw P 0, 81 kw 1 3 T Järelikult valitud mootorreduktor rahuldab nõudvaid tingimusi. 7

8 5. Kettülekande arvutus (Rihmülekande arvutus - vaata Virumaa Kolledži kodulehel, file Vankri_ naide_016) Vedava ketiratta maksimaalne pöördemoment T K u K T Nm. 1,6 0,9 0,99 Ülekandearv u K = 1,6 Vedava ketiratta minimaalne hammaste arv sõltub ratta pöörlemissagedusest: suurte pöörlemissageduste korral z 1min , keskmistel z 1min , väiksematel z On soovitav valida paaritu arv. 1min 1 vedav ketiharu d d 1 vedav ketiratas veetav ketiharu Joonis 6. Kettülekanne. veetav ketiratas Soovitatav hammaste arv z 31 u 31 1,6 1 Valime z 1 = 19 [5, 6]. Siis veetava ketiratta hammaste arv z z u 191, Koormuse tegur K k k k k k, d a n r m 8 kus k d dünaamikategur (k d = 1 rahulik koormus, k d = 1,5... 1,5 vahelduv või tõukeline), k a telgedevahe mõju arvestatav tegur (k a = 1 kui telgedevahe a = 30t... 50t, k a = 1,5 kui a 5t, t ketti samm; suurendades a 0t võrra vähendatakse k a 0,1 võrra), k n ketti kaldenurga arvestatav tegur (k n = 1 kui 60, k n = 1,5 kui > 60), k r ketti pingutusreguleerimist arvestatav tegur (k r = 1 automaatsel reguleerimisel, k r = 1,5 perioodilisel reguleerimisel), k m määrimist arvestatav tegur (k m = 0,8 pidev määrimine õlivannis või pumba abil, k m = 1 regulaarne tilkmäärimine või määrimine konsistentse määrdeainega, k m = 1,3... 1,5 ebaregulaarne määrimine). Siis 8

9 K k k d a k n k r k m 1,5111,51,3,03 Üherealise rullketi samm KT t,8 3 K, z1 p kus p keskmine erisurve Esimeses lähenduses valime p = 46 MPa, Lisa 1, Tabel 1. Kuna z 1 17 siis p 46 kz 461 0,01 z , MPa. Siis KTK,03505 t,8 3,8 3 0,03 m = 30 mm. 6 z p Tingimusele vastab üherealine kett 0B1W [5, 6], mille samm t = 31,75 mm. Mida suurem on keti samm, seda suurem saab ka ketiratta läbimõõt sama hammastearvu puhul. Vähendada gabariitmõõdu saab kasutades väiksema sammuga kette. Seejuures tagades keti tugevust tuleb valida kahe- või kolmerealine kett. Seega valime kett 16BW [5, 6], mille samm t = 5,4 mm, mass q = 4,1 kg/m, kriitiline koormus F kr = 106 kn, rulli laius b = 17,0 mm, rulli läbimõõt d = 15,88 mm. Keti kiirus z1t n 19 5,4 17 v R 0,14 m/s Ringjõud TK R TKnR 5053,14 17 FR 6,4 kn. v 30v 30 0,14 Rullis tekkiv surve KFR KFR, p 4 MPa p 36 kz A bd 17,0 15, ,01 z , , MPa (Lisa 1, Tabel 1). 7 Tugevustingimus on rahuldatud. Vastasel juhul tuleb valida kolmerealine kett ja kontrollida kontaktsurve p. Seega valitud on kett 16BW (DIN8187). Jõud ketis Läbipaindest Ff 9, 81k f qa, 9

10 kus k f ülekande asendit arvestatav tegur (k f = 6 horisontaalselt paigaldava keti puhul, k f = 1 vertikaalselt paigaldava keti puhul, k f = 1,5 nurgal 45 [7]), a telgede vahe (valime a 800 mm). Minimaalne telgedevahe a min 0,6D01 D mm, kus D 01 ja D 0 ketirataste peaderingjoone läbimõõdud. Soovituslik telgedevahe a 30 t... 50t, kus t ketti samm, maksimaalne telgedevahe amax 80t. Siis Ff 9,81k f qa 9,811,5 4,1 0,8 50 N. Tsentrifugaaljõust F t qv 4,1 0,14 0,1 N. Koormus võllile F F F N V R f Keti tugevuse varutegur Fkr S F F F V t f ,1 50 S 7, 3 (Lisa 1, Tabel ). Dy D0 d L n Dn Joonis 7. Ketiratas. Ketirattaid Vedav ratas N16B-19, veetav ratas N16B-31 [5, 6]. kaherealisele ketile N16B Zd 47,7 mm KOOD z D 0, mm D y, mm d, mm D n, mm L n, mm Mass, kg N16B ,3 165, ,7 N16B ,08 6,

11 6. Võlli arvutus (Võlli arvutus vaata ka Virumaa Kolledži kodulehel, file Vankri_ naide_016) Projektarvutus Võlli vabaotsa läbimõõt 16T d 3 3 v 0,05 m, 6 3, kus [] = 0 30 MPa; Valime võlli vabaotsa läbimõõt d 50 mm. Tapi läbimõõt d t = 55 mm. Rummu siseläbimõõt d r = 60 mm. Teised mõõtmed valime konstruktiivselt. Rummu pikkus l 1,...1,8 d 1,...1, mm. Valime l r = 90 mm. r v 108 Rummu välisläbimõõt d 1,6...1,8 d 1,6...1, mm. r 108 r r Valime d r = 100 mm. 10 mm L n I L b 15 mm l r L tr F II F V dv dt I dr dr F V F/ F/ R A C A D E l II R B B dt l 1 l l 3 l 11

12 M, Nm T, Nm Joonis 8. Võlli sisejõud. Laagrite vahe valime konstruktiivselt, lähtudes trumli pikkusest, ketiratta ja laagrisõlmi laiusest ning trumli ja korpuse minimaalsest vahekaugusest. Ketiratta laius L n = 70 mm; laagrisõlme laius L b 60 mm; trumli rummu pikkus l r = 90 mm; trumli pikkus L tr = 400 mm. Seega Lb 60 l Ltr mm; L n L l b mm; l r L l b mm; l l l mm 3 Koormus F 7,36 kn; F 6, 5 kn; Reaktsioonjõudude leidmine. m A 0 Siis F RB l V F l l l F l 0 3 V 1 1

13 R B F F l l l l F l 0,09 0,34 3 V 1 7,36 7,36 0,09 6,5 0,075,7 kn 0,5 m B 0 F F l l l l l R l F l l 0 3 A V 1 Siis F F l l l3 l l FV l l1 RA l 7,36 7,36 0,5 0,09 0,34 0,5 0,09 6,5 0,5 0,075 11,1 kn 0,5 Ehitame painde- ja väändemomentide epüürid M A FV l , Nm M D FV l1 l RA l ,075 0, ,09 74 Nm M E RB l l l ,5 0,09 0,34 43 Nm. Ekvivalentne moment (IV tugevusteooria) ohtlikes lõikes I - I M IV ekv M 0,75T 488 0, Nm. Ekvivalentpinge IV IV M ekv 3M ekv , 370 ekv 49 MPa 47 MPa 3 3 W d 3,14 0,055 S 1,5 t IV R Võlli kontrollarvutus R p Pingekontsentraatoriks on võlli aste dt dr Efektiivsed pingekontsentratsiooni tegurid K ja K saab tabelist 3 (Lisa 1) ja mastaabitegurid K d ja K d - tabelist 4. Joonis 9. Pingekontsentraator. Pinnatöötlustegur K F = 0, ,90. Empiirilised tegurid = 0,1 legeeritud ja süsinikterastel ning = 0,5... 0,3 legeeritud ja = 0, süsinikterastel. Valime R = 1 mm, 13

14 siis K = 1,96; K = 1,3; K d = 0,83; K d = 0,69; K F = 0,95; = 0,1; = 0,. S K K F K d 1 a m, kus amplituudpinge M 3M a 9,9 MPa 3 3 W d 3,14 0,055 ja keskmine pinge 0. m t Siis S K K F K d 1 a m 75 3,7 1,96 9,9 0, 0 0,95 0,83 Varutegur väändele S 1, K a m K F K d kus keskmine- ja amplituudpinge max T 16T m a 11,3 MPa 3 3 W d 3,14 0,055 p Siis S 7 K 1,3 a m 11,3 0,1 11,3 K F K d 0,95 0,69 Seega üldvarutegur S S 3,7 7 S 3,3 S S 3,7 7 t Silmas pidades võlli jäikustugevust soovituslik üldvarutegur [S] =, Seega loeme antud varu rahuldavaks. 14

15 7. Laagri valik Kasutame korpuses laagri. Laagriks tuleb valida iseseaduva laagri. Seega kasutame sfäärilise välisvõruga laagrisõlm SY [8]. Tapi läbimõõt d t = 55 mm. Valime laagrisõlm SY 55 TF, mis koosneb laagrist YAR 11-F ja korpusest SY 511 M. Joonis 10. Korpuses laager. Joonis 11. Laagrisõlm SY 55 TF. Laagritele mõjuv jõud: R A = 11,1 kn ja R B =,7 kn. Tööressursi arvutus viime suurima koormuse järgi. Laagri pöörlemissagedus n = n T 11 min -1. Kasutades SKF arvutusprogramme (juhend vt. eraldi lisana) saame laagri tööressursiks L 10h = töötundi. Minimaalne nõutav tööressurss peab olema L 10h = töötundi. 15

16 h t1 t 8. Liistu arvutus l v b l l dv Liistud valime Tabelist 5, Lisa 1. Võlli vabaotsa läbimõõt d v = 50 mm, siis b = 14 mm, h = 9 mm, t 1 = 5,5 mm, t = 3,8 mm. Rummu siseläbimõõt d r = 60 mm. Optimeerides võlli valmistamistehnoloogiat valime sama ristlõikega liist, mis ka võlli vabaotsal. Ehk siis b = 14 mm, h = 9 mm, t 1 = 5,5 mm, t = 3,8 mm. Rummu pikkus l r 90 mm. Liistu pikkus peab olema mm lühem. Seega liistu 14x9 pikkuseks valime 80 mm (Tabel 5, Lisa 1). Trummel-võll ühendus Koormus trumlist võllile kantakse kahe liistu kaudu (iga rummul üks liist). Muljumispinge T MPa C dr h t1 ll b 0,06 0,009 0,0055 0,08 0, MPa C Liistu lubatav muljumispinge [] C = 130 MPa terasrummu ja tõukava koormuse korral. Lõikepinge T MPa 70 d bl b 0,06 0,014 0,08 0,014 r l Joonis 1. Prismaliistuga liide. MPa Võll-ketirattas ühendus Võlli vabaotsa pikkus l v 70 mm (võrdne kettiratta laiusega). Liistu 14x9 pikkuseks valime 63 mm (Tabel 5, Lisa 1). Muljumispinge 16

17 T MPa C dvh t1 ll b 0,050,009 0,00550,063 0, MPa C Kuna valitud liist ei rahulda tugevustingimust, valime kaks liistu ning paigaldame neid nurgal 180 (Joonis 13.). Siis T MPa C dvh t1 ll b 0,050,009 0,00550,063 0, MPa C Joonis 13. Liistude paigaldus. Tugevustingimus on rahuldatud. Vastasel juhul peab kasutama hammasliide. Lõikepinge T 736 1MPa 70 d bl b 0,050,0140,063 0,014 v l MPa 17

18 9. Trumli arvutus Trumli materjaliks on teras S35JG3 EN Siis lubatav pinge [] 10 MPa. Trossi mõõt d =10 mm. Seinapaksus F 7360 max 0,0061 m 6,1 mm t 0, kus t trossi keerdude vahekaugus, t d = 10 mm. Valime = 7 mm ja b 7 mm. Trumli läbimõõt D = 00 mm. Siis D D mm. 1 F b D1 D R D =3680 kn F=7360 kn R E =3680 kn D l 3 / l 3 =0,34 m E M, Nm 66 Joonis 14. Trumli sisejõud. Arvutusskeemi valime lähtudes Joonisest 8. Reaktsioonijõud F 7360 RD RE 3680 N Maksimaalne paindemoment l3 0,34 M RD Nm 18

19 Survepinge Fmax 7360 S 105 MPa. t 0,007 0,01 Paindepinge M M 65 M 3,1 MPa W D D1 0, 0,186 0,1 0,1 D 0, Väändepinge D 0, F 7360 T max 1,8 MPa W0 D D1 0, 0,186 0, 0, D 0, Ekvivalentpinge ekv S M ,1 41,8 108 MPa 10 MPa 19

20 10. Tehnoloogia kaart Näide 1 Värvimise tehnoloogia 0

21 1

22 Näide Võlli tehnoloogia kaart

23 3

24 11. Projekti maksumus Näide 1 Projekti maksumuse arvutamiseks, ma küsisin hinnapakkumist sobivate seadmete jaoks erinevatelt tarnijatelt, kes on varem osalenud Eesti Energia projektides ja hangetes. Umbkaudne üksikelementide maksumus ja seadmete kogumaksumus on loetletud alltoodud tabelis. Seadmete maksumus Seade Hind, euro Kogus Kokku, euro Alumine tühjendusseade tk Elektriajamiga Rotork sulgur tk Takistustermomeeter PT100 Endress+Hauser Rõhuandur Cerabar S PMP71, Endress+Hauser Kulumõõtja Prowirl 7F, Endress+Hauser 314 tk tk tk 500 Vastuvõtu-jaotusseade tk Pump tk Filter 3630 tk 7 60 Torustik 7 81 m Soojenduskaabel m 7 00 Termoregulaator Kokku eur Tabel 1 4

25 Näide Kõikidesse projektidesse on vaja teha investeeringuid töökohtade varustamiseks ja infrastruktuuri loomiseks. Kui me teeme eritoode meil on vaja teada projekti omamaksumus, et teha seda nii odav kui on võimalik. Vastavate hinnangute aluseks peavad olema täpsed andmed tulude ja kulude kohta. Et teha midagi odavam peab teha suur turuuuringutöö finants kontruksioonlahenduses. Jagame projekti majandusosad järgmiselt: 1) Tegevused; ) Tootmiskulud; 3) Finantseerimine; 4) Võrdlemine; 5) SWOT-analüüs. Võime arvutada tigukonveieri omamaksumus ja otsustada, kas on odavam ise see valmistada või parem on tellida firmast, kus konkreetselt tegelevad metallkonstruktioonide valmistamisega. Esiteks on vaja teada mida on vaja teha, et projekt realiseerida. Et me teeme see projekt kahekesi, paljud teenused meil pole vaja. Näiteks projekteerija, konstruktori ja tehnoloogi teenused meil pole vaja. Projekteerimise hind on keskmiselt 35 tunnis. Võime eeldada, et projekteerija teeb se projekt 4 tunni kestel. See tähendab, et me säästame 840. Tegevused Tabelis 4.1 on toodud vajalike tegevuse nimekiri, valmistamisaeg ja eeldatav tähtaeg. Tabel.4.1 Tegevuste nimikiri ja kavandatav kestusa Tegevuse kord Tegevute nimi ja kord Kestus 1 Lähteülesannete püstitamine ja analüseerimine. nädalat Projekteerimine. 1 kuu 3 Uusi tehnoloogia välja arenemine. nädalat 4 Tehnologiliste protsessisi välja arendamine ja analüüs. 1 päev 5 Meeskonna otsimine. 1 nädal Ruumide ja seadmete rentimine. 1 nädal Kokku 6 etappe Kokku,5 kuud 5

26 Märkused Tegevuste kirjeldus ja kord: 1) Info otsimine (konstruktsiooni vorm, transporteeritav materjal, konveieri paigutus, lähteandmed). Meil on antud kõik andmed projektülesannes. Lähteülesannete püstitamise ja analüseerimise baastegevused: kujutada kontruktsiooni lahendus, paigutus, teha vajalikud mõõtmed, turuuuring ja tööde ratsionaalne juurdeminek. Liigikaudu see tegevus keskmiselt võib võtta kaks nädalat. ) Projekteerimise protsessid: konveieri osade arvutamine, konveieri ja selle deteilide joonistamine, info otsimine ja turu uuring. Minimaalselt see protsess võtab üks kuu, sest infot otsimine ja arvutused on küllalt pikk ja mõistlik protsess. 3) Järgmine on uue tehnoloogia välja arendamine. See tähendab: töötleva odava meetodite otsimine, odavate teenuste ja metalli tarnijate otsimine, nii et vältida kvaliteedi vähenemist. 4) Neljas etapp on liiga lühiajaline, sest konveier on lihtne, pole mingid spetsifililist ehitust või lisaid. Ja kui arvutised on juba tehtud, võime kiiresti arvutada kui palju materjale meil on vaja valmistamisel ja määrata osade valmistamise meetodit. 5) Viimased etappid on meeskondade ja ruumide otsimine ning seadmete rentmine. Et meil on eri metallkonstruktsioon isiku tarbimisele, me võime rentida üks tootmistsehh koostamise ja töötlemise jaoks. Materjal me ostame ise, toorikud võime teha sel tsehhil meie projektarvutuse abil. Otsida kõik vajalikud materjaid, ruumi ja töölist võtab kesmiselt kaks nädalat. Ida-Virumaal on väga välja arenenud metallkontruktsioonide valmistamise nišš. Kõik interneti otsinglehed andavad palju infot sellest. Väga palju väikesi tehasi linnapiiridel. Võime leppida teenuste hindades kokku ja valida odav ja mugav variant [7]. 6

27 Tootmiskulud Meil on üks ainus projekt ja võime koondada kõik oma kulud tootmiskuludeks. Tabel 4. Tootmiskulude maksumus. Kulude nimekord Summa 1 Materjaalid 148 Teenused 1016 Kokku 3164 Märkused Tabelis 4..1 on ettenähtud vajalikud kogumisühikud, vajalik kogus ja hind. Üks komplekt metalprofiilist ja teraslehest tähendab kõikide metallprofiilide ja teraslehte kogus, mis me vajame tellida. Tugilaager SKF 08E keskmiselt maksab 50 EUR ühiku eest. Sfääriline laager SKF 108 EKTN9 maksab 35 EUR ühiku eest. Laagri flantskorpus maksab 15 % laagri maksumusest. See tähendab, et laager 08E koos korpusega maksab 0, ,5 EUR, ja laager 108 EKTN9 koos korpusega 0, ,5 EUR. Materjaalid Tabel 4..1 Vajalikud kogumisosad. Hind kpl/ Vajalik kogus kpl. Summa 1 Metallprofiliid 41,3 1 41,3 Teraslehed 68,9 1 68,9 Kinnised 8,4 1 8,4 3 Motor-reduktor FA47DV100M4. kw Laager 08E + flantskorpus Laager 108 EKTN9 + flantskorpus Kokku 148 7

28 Materjalid Metallpofiliid ja Hind Hind pikkus Kogus mass mass Hind Pos. teraslehed /t /kg m tk. kg/m kg/tk. a Ümar Ø50 S355JG , ,4 -- 3,4 Ümartoru Ø88,9x3, b S355JH 730 0,73 6 6, , Ümartoru Ø73x5 c S355JH 800 0, , ,8 Ümartoru Ø6,9x,3 d S355JH 710 0,71 6 1, ,9 e Terasleht 3x1500x3000 S35JRG Hot-rolled 650 0, ,0 68,9 Tabel Metallprofiilid ja teraslehed (Vaata lisa ). Kokku 481, Tabelis on kirjeldatud vajalikud metallrpofiilid ja teraslehed. Hinnad alati muutuvad, kõik sõltub nõudlusset ja konkurentsist. Kui tõuseb nõudlus, tõuseb ka hind. Kui suurendab konkurents, hind langeb. Profiili hinnad alati arvutatakse EUR tonni kohta. Tarnijate firma näidised: Elme Metall ja SeverStal. Märkused Tellime need materjalid, mis kasutame jäätmeteta. Kui meil on vaja teha otseplaat teraslehest paksusega 5 mm ainult üks väike toorik, siis on mitte kasulik tellida täis leht. Kõikidele profiilidele ja teraslehele peab olema kvaliteedisertifikaat (Lisa ) a) Ümmarast läbimõõduga 50 mm teeme võllid. Üldpikkus on umbes 1 meeter. Standardselt ümmarad pakkutakse -1 meetri pikkusega. Võtame vähem väärtus meetrit. b) Ümartorust Ø88,9 seinapaksusega 3, mm teeme tigusüdamik. See koosneb kahest osast pikkusega umbes 5 m pikkusest 6 m ja 1 m. Valime kaks kuuemeetrilist toru. iga üks. Torusortamendis võime valida c) Ümartorust Ø 73 seinapaksusega 5 mm teeme renn ja see on koostatav kahest osast, umbes 5 m iga osa. Torusortamendis võime tellida ainult pikkus 1 m, sest suured ümartorud pakutakse pikkusega ainult 1 m. Valime üks kaheteistkümnemeetriline toru. Ülejääk kasutame mahalaadimise harutoru ehitamisel. 8

29 d) Transportööri toeteks kasutame ümartorud Ø6,9 seinapaksusega,3 mm. Vajalik üldpikkus on umbes 10 m. Torusortamendis pakutakse pikkused 6 m ja 1 m. Valime kaks kuuemeetrilist toru. e) Teraslehest paksusega 3 mm teeme tigulabad. Võime arvestada liigikaudu, kui suur gabariit on meile vaja. Maksimaalne läbimõõt on umbes 80 mm ja on vaja 50 tükki, see tähendab et vajalikud gabariidid on 0,80,850 3, 9 m teraslehest - vajame tigulabade valmistamiseks. Teraslehed on ka standardsete tootmisväärtega: 1000x000, 150x50, 150x500, 1500x3000, 1500x6000, 000x6000. See on põhisortament, kõige laialt levitud gabariidid. Valime leht 1500x3000. Selle pindala on 1,5 3 4, 5 m. See soobib ja jäätmetest võime teha täitmisharutoru. Kinnituselemendid Tabelis kirjutatud vajalikud meile kinnituselemendid ja nende maksumus. Firmad alati pakkuvad hinnad kinnituselementide kohta EUR sada tükki eest (Vaata lisa 3). Kõige tuntud tarnijad on BalticBolt, Ferrometal, KruuviEkspert ja muidugi Würth. Kinnised Kinnituselemendid (vaata lisa 3) Hind EUR/100tk. Vajalik kogus tk. Summa 1 Liist 10x8x110 DIN ,0 Mutter M1 DIN934 8 Hot-Dip Zn 3,5 17 0,6 3 Mutter M6 DIN934 8 Hot-Dip Zn 1 0, 4 Polt M1x50 DIN Hot-Dip Zn 13,5 8 1,1 5 Polt M1x80 DIN Hot-Dip Zn 3,3 1 0,3 6 Polt M6x40 DIN Hot-Dip Zn 1,7 1 0, 7 Seib M1 DIN15 Hot-Dip Zn 1, ,3 8 Seib M1 DIN501 NordLock 16, 16,6 9 Seib M6 DIN15 Hot-Dip Zn 0,4 4 0,1 10 Tikkpolt M1x1000 DIN975 Hot-Dip Zn ,0 Kokku 8,4 9

30 Teenused Töölemis hind EUR/kg Mass kg Meeskond 1 töötaja EUR/tund Töötajate arv inim. Töötlemis kestus tunnis Material Hind 1 Gaaslõikamine osaliselt meie 170 Metallprofilii saagimine meie 3 Treitööd meie 69 4 Tarbtööline meie Lukkseppa-kogumise töö meie 00 6 Galvaniseerimine 0, meie 40 7 Keevitamine meie 00 Kokku 1016 Märkused Positsioon 1 on liist motor-reduktorile. Varem me arvutasime et selle pikkus peab olema 56 mm. Standardsortamendis meile pakutakse miinimum 1 m. Aga peaaegu sama liist aga teise standardiga (juba ümardatud) pakutavad pikkusega 110 mm. Võime tellida ja valmistada seda toorikust vajalikku pikkusega liist. Positsioonid 3,6 ja 9 kinnitame otsaplaadile koos renni flantsiga. Positsioonide,5 ja 7 abil ühendame mootor-reduktor momenditoetega. Positsioonid, 4, 7 ja 8 kinnitame kaks rennisektsiooni flantsid. Positsioonide,7,8 ja 10 abil kinnitame laagrite korpused otsaplaadile. Teenused Tabelis 4.3 on ette nähtud vajalikud teenused. 4.3 Teenuste ja tööjõu tarbimine Märkused Firmad pakkuvad hinnad tööjõu kohta ühe töötaja EUR tunnis. See hind moodustub töötaja töötasust, seadmete hinnast ja eletroenergia hinnast, tingimustes materjali tarnel meie poolt See hind on ulatuses 5 EUR tunnis. Kui materjal on täitja poolt maksame üks EUR ühe kilogrammi eest. Muidugi toorikute hind sõltub ka lõikamise keerukusest, aga võtame kõik hinnad liigikaudu. Galvaniseerimise hind on 0,4 EUR kilogrammi eesti. Meie täiskonstruksiooni mass on umbes 600 kg. Umbes kõik me kromeerime. 30

31 Finantseerimine Tigukonveier on mitte kallis transportöörimisvahend. Kui tahame selle teha enda kasutamisel võime toime tulla ainult omafianseerimisega ja pangalaenuga. Finantseerimine Summa Realiseerimine 318 Lisakulud 318 Omafinantseerimine 1500 Pangalaen 000 Samuti vajame raha lisakuludele, näiteks tigukonveieri paigale transporteerimisele ja materjali kättetoimitamisele. Võrdlus Tabelis 5.1 on näidatud kuidas firmad, mis tegelevad valmistamisega ja koostamisega, arvutavad tellimuse maksumust. metallkonstruktsiooni Kriteeriumid Hind /kg Mass kg Vajalik kogus kpl. Summa Tigukonveieri sisemus Tigukonveieri keha, Motor-reduktor FA47DV100M4. kw Laager 08E + flantskorpus Laager 108 EKTN9 + flantskorpus Tabel 5.1 Hinnapakkumine Kokku 3998 Märkused Ida-Virumaa firmad tavaliselt tigukonveieri valmistamise hinnapakkumise andmises jagavad hinda kolme osale: tigukonveieri sisemuse valmistamine, tigukonveieri keha valmistamine ja ajami ning laagrite tellimine. Tigukonveieri sisemus on väga tehniline protsess ja selle koostamisel on raskused, näiteks tigukruvi paigaldamine, seetõttu hind koostamise eest tõuseb. Tänapäeval väiksed tehased pakutavad hinnaks 7 EUR ühe kilogrammi eest. Suures ettevõttes näiteks Comass (vana nimetus Cargotec) hind on muidugi suurem. Võlli, südamikku ja tigukeerme mass võtame umbes 00 kg. Tigukonveieri keha renn, mis me teeme ümartorust, otsaplaat, momenditugi mahalaadimise harutoru ja transportööri toed. Ümmardame ja saame 400 kg. Hind kogumisosadele ja standardkomponendidele liidetakse eraldi. Meie juhul liidetakse hinnale eraldi motor-reduktori ja laagrite hind. 31

32 Nüüd kui liidame valmistamise hind projekteerimis hinnaga saame = See väärtus võime ka nimetada projekti realiseerimishinnaks. SWOT- analüüs Sisekeskkond Väliskeskkond Jaatav pool Raha säästmine, võime alati kontrollida protsess Võime avada konveieri eritootmine, suur arengu potentsiaal Eitav pool Suur aegakaotused, suur vastutus Materjalide hinna suurendamine, majandusliku keskkonna halvestamine Järeldus Eeskujuks niisama tegevused võivad teha alg ettevõtjad, proovida teha üks tellimus ise. Meie arvutame, et projekteerija teenusega võime saada kasumit = Kui ei ole erialased teadmisi = 836. Kui kõik edukalt ära korraldatud võime proovida kirjutada äriplaan ja avada ettevõte. Võime saada suurem katse ning kasu ja proovida teha mitu tellimusi. 3

33 Kasutatud kirjandus 1. Александров М.П. Подъемно-транспортные машины. М., Высшая школа, Чернавский С.А. и др. Курсовое проектирование деталей машин. М., Машиностроение,

34 Lisa 1 Tabel 1. Lubatav erisurve [p], N/mm, (z 1 = 17) n 1, Ketti samm, mm min -1 1,7 15,875 19,05 5,4 31,75 38,1 44,45 50, Märkus. 1) Kui z 1 17, siis tabelis toodud arvud korrutada teguriga k z = 1+0,01(z 1-17). ) Kaherealiste kettide puhul vähendada tabelis toodud lubatav erisurve 15% võrra. Tabel. Keti tugevuse varutegur, S n 1, Ketti samm, mm min -1 1,7 15,875 19,05 5,4 31,75 38,1 44,45 50,8 50 7,1 7, 7, 7,3 7,4 7,5 7,6 7, ,3 7,4 7,5 7,6 7,8 8,0 8,1 8, ,9 8, 8,4 8,9 9,4 9,8 10,3 10, ,5 8,9 9,4 10, 11,0 11,8 1, ,3 10,0 10,7 1,0 13,0 14, ,0 10,8 11,7 13,3 15, ,6 11,6 1,7 14,

35 Tabel 3. Pingekontsentratsiooni tegurid K ja K R m, MPa d r /d t R/d t K 0,0 1,96,08,0,35,50 1,30 1,35 1,41 1,45 1,50 0,04 1,66 1,69 1,75 1,81 1,87 1,0 1,4 1,7 1,9 1,3 0,06 1,51 1,5 1,54 1,57 1,60 1,16 1,18 1,0 1,3 1,4 1,1 0,08 1,40 1,41 1,4 1,44 1,46 1,1 1,14 1,16 1,18 1,19 0,10 1,34 1,36 1,37 1,38 1,39 1,09 1,11 1,13 1,15 1,16 0,15 1,5 1,6 1,7 1,9 1,30 1,06 1,07 1,08 1,09 1,11 0,0 1,19 1,1 1, 1,3 1,4 1,04 1,05 1,06 1,07 1,09 0,0,34,51,68,89 3,10 1,50 1,59 1,67 1,74 1,81 0,04 1,9 1,97,05,13, 1,33 1,39 1,45 1,48 1,5 0,06 1,71 1,74 1,76 1,80 1,84 1,6 1,30 1,33 1,37 1,39 1,1 < 0,08 1,56 1,58 1,59 1,6 1,64 1,18 1, 1,6 1,30 1,31 1, 0,10 1,48 1,50 1,51 1,53 1,54 1,16 1,19 1,1 1,4 1,6 0,15 1,35 1,37 1,38 1,40 1,41 1,10 1,11 1,14 1,16 1,18 0,0 1,7 1,9 1,30 1,3 1,34 1,06 1,08 1,10 1,13 1,15 0,0,40,60,80 3,00 3,5 1,70 1,80 1,90,00,10 0,04,00,10,15,5,35 1,46 1,53 1,60 1,65 1,70 1, < 0,06 1,85 1,88 1,90 1,96,00 1,35 1,40 1,45 1,50 1,53 0,08 1,66 1,68 1,70 1,73 1,76 1,5 1,30 1,35 1,40 1,4 0,10 1,57 1,59 1,61 1,63 1,64 1,1 1,5 1,8 1,3 1,35 0,15 1,41 1,43 1,45 1,47 1,49 1,1 1,15 1,18 1,0 1,4 0,0 1,3 1,34 1,36 1,38 1,40 1,07 1,10 1,14 1,16 1,0 K Tabel 4. Mastabitegurid K d ja K d teras Võlli läbimõõt d, mm süsinik K d 0,9 0,88 0,85 0,8 0,76 0,70 0,61 K d 0,83 0,77 0,73 0,70 0,65 0,59 0,5 legeeritud K d ja K d 0,83 0,77 0,73 0,70 0,65 0,59 0,5 35

36 Tabel 5. Liist ja liistupesa mõõtmed võlli läbimõõt liistu ristlõike nimimõõde, mm süvise sügavus, mm d, mm laius b, mm kõrgus h, mm võlli, t 1 rummu, t 1 < d ,3 17 < d 6 6 3,5,8 < d ,3 30 < d ,3 38 < d ,3 44 < d ,5 3,8 50 < d ,3 58 < d ,4 65 < d ,5 4,9 75 < d ,4 85 < d ,4 95 < d ,4 110 < d ,4 Märkus. Liistu pikkus valitakse kasutades alljärgnevat arvrida: 6; 8; 10; 14; 16; 18; 0; ; 5; 8; 3; 36; 40; 45; 50; 56; 63; 70; 80; 90; 100; 110; 15; 140; 160; 180; 00; 50; 80; 315; 335; 400;