Пояснительная записка к дипломному проекту

Пояснительная записка к дипломному проекту

НА ТЕМУ: «Разработка энергосберегающей системы с использованием альтернативных источников энергии»

 

Разработал учащийся: И.С. Симоненко

Руководитель дипломного проекта: Д.С. Минин

Руководитель цикловой комиссии: Кривицкий А.В.

Руководитель экономической части: Исакович О.В.

 

Гомель 2007

Содержание

 

Введение

1. Расчётно-проектировочный раздел

1.1 Назначение и область применения устройства

1.2 Разработка структурной схемы

1.3 Разработка функциональной схемы

1.4 Разработка принципиальной схемы

1.4.1 Расчёт узлов и блоков

1.4.2 Выбор элементной базы

1.4.3 Описание принципа действия (схемы

1.4.4 Расчёт потребляемой мощности

2 Конструкторско-технологический раздел

2.1 Разработка печатной платы

2.2 Выбор способа изготовления печатной платы

2.3 Компоновка устройства

2.4 Поиск и устранение неисправностей

3 Экономический раздел

4 Охрана труда

5 Энерго- и материалосбережение

6 Охрана окружающей среды

Заключение

Список используемых источников

Приложения

 

Введение

Разработка дипломного проекта является завершающим этапом обучения в техникуме, который показывает, какого уровня специалист подготовлен в результате обучения. Это сложная многогранная работа, требующая проявления знаний во всех дисциплинах, изученных во время учебы в техникуме. Дипломный проект должен отражать направленность обучения и быть применим в процессе обучения следующих поколений учащихся.

При существующем уровне научно-технического прогресса энергопотребление может быть покрыто лишь за счет использования органического топлива (уголь, нефть, газ) и атомной энергии, относящихся к невозобновляемым источникам энергии. Однако, по результатам многочисленных исследований органическое топливо к 2020 году может удовлетворить запросы мировой энергетики только частично. Остальная часть энергопотребности может быть удовлетворена за счет других источников энергии – солнечная, ветровая, геотермальная, энергия морских волн, приливов и океана, энергия биомассы, древесины, древесного угля, торфа, тяглового скота, сланцев, битуминозных песчаников и гидроэнергия больших и малых водотоков, относящихся к нетрадиционным и возобновляемым источникам энергии. Одним из наиболее используемых нетрадиционных источников энергии является ветровая энергия. Потенциальные возможности ветровой энергии в год составляют 1% от годовой солнечной энергии. Для приземного слоя толщиной в 500 метров энергия ветра составляет примерно 82 триллиона киловатт-часов в год. Если даже использовать хотя бы 10% (что вполне реально и экономически оправдано) этой энергии, то это примерно равно количеству электроэнергии вырабатываемой на всем Земном шаре. К стратегическим целям использования ветровых источников энергии являются:

1. Сокращение потребления невозобновляемых ресурсов.

2. Снижение экологической нагрузки.

3. Увеличение числа децентрализованных потребителей.

4. Обеспечение децентрализованных потребителей.

5. Снижение расходов на дальнепривозное и сезонное топливо.

Необходимость развития ветровой энергетики определяется ее ролью в решении следующих проблем:

1. Обеспечение устойчивого тепло- и электроснабжения населения и производства в зонах децентрализованного энергоснабжения.

2. Обеспечение гарантированного минимума энергоснабжения населения и производства в зонах централизованного энергоснабжения, испытывающих дефицит энергии, предотвращение ущербов от аварийных и ограничительных отключений.

3. Снижение вредных выбросов от энергетических установок в городах и населенных пунктах со сложной экологической обстановкой, а также в местах массового отдыха населения.

Известно, что основной причиной возникновения ветра является неравномерное нагревание солнцем земной поверхности. Земная поверхность неоднородна: суша, океаны, горы, леса обусловливают различное нагревание поверхности под одной и той же широтой. Вращение Земли также вызывает отклонения воздушных течений. Все эти причины осложняют общую циркуляцию атмосферы. Возникает ряд отдельных циркуляций, в той или иной степени связанных друг с другом. В северном полушарии постоянные ветры приходят с северо-востока, в южном с юго-востока. Средняя скорость юго-восточных пассатов северного полушария у поверхности земли достигает 6-8 м/сек. Большинство областей европейской части России относятся к зоне средней интенсивности ветра. В этих районах среднегодовая скорость ветра составляет от 3,5 до 6 м/сек. Среднегодовые скорости воздушных потоков на стометровой высоте превышают 7 м/с.

Для преобразования ветрового потока в электрическую энергию используют ветродвигатели в соединении с электрогенератором – ветроэнергетические установки или ветрогенераторы. Принцип действия всех ветрогенераторов один: под напором ветра вращается ветроколесо с лопастями, передавая крутящий момент через систему передач валу ветрогенератора, вырабатывающего электроэнергию, водяному насосу или электрогенератору. Чем больше диаметр ветроколеса ветрогенератора, тем больший воздушный поток оно захватывает и тем больше энергии вырабатывает ветрогенератор.

На земле еще не мало мест, куда не дошла электроэнергия по столбам и подземным кабелям. В таких местах обычно стоят дизельные или бензиновые двигатели и вырабатывают электроэнергию. Эти установки превращают в дым тысячи тонн дизельного топлива или бензина, а вырабатываемая ими электроэнергия получается разы и десятки разы дороже электроэнергии вырабатываемой крупными электростанциями. Большинство таких мест имеют довольно высокий ветровой потенциал, и применение автономных ветрогенераторов совместно с тепловыми двигателями дало бы существенную, достигающую до 90%, экономию углеводородного топлива.

Главным преимуществом автономных ветрогенераторов является возможность вырабатывания электроэнергии вне зависимости от сети. В целом, ветрогенераторы работают подобно дизель-электростанциям, только не сжигают топлива.

У ветрогенератора классического типа есть ряд особенностей: ветроколесо расположена за башней ветрогенератора относительно ветра. Ветроколесо ветрогенератора автоматически разворачивается относительно ветрового потока так, чтобы оптимальным путем использовать его энергию, а поворотом лопастей поддерживается постоянные обороты во всем рабочем диапазоне скоростей ветра. С помощью применения таких технических решений и инноваций в наших ветрогенераторах, нам удалось достигнуть практически предельных значений коэффициента использования ветровой энергии ветро-энергетическими установками.

Расчёт узлов и блоков

Принципиальная схема разрабатываемого устройства приведена в графической части диплома на формате А1.

Для работы устройства сравнения требуется опорное напряжение не высокого потенциала. Первое опорное напряжение берётся со светодиода, ток через которые стабилизируется полевым транзистором. Для корректного зажигания светодиода требуется ток в 10мА, тогда на нём выделяется напряжение 2В. Конкретный транзистор для стабилизации тока выбирается по сток-истоковой вольтамперной характеристике. Второе опорное напряжение берётся из такой же конструкции, но вместо светодиода в истоковую цепь обычный диод. В данном случае ГД508А: падение напряжения на диоде 0,7В при токе в 10мА, что позволяет использовать одинаковые транзисторы в двух источниках опорного напряжения. Исходя из вышеописанного, и после сравнения сток-истоковых характеристик, мною выбран транзистор КП303А, у него наблюдается не значительное изменение тока стока в диапазоне 7 – 15В.

Блок переключателей выполнен на симисторах включённых по стандартной схеме включения, и со стандартными наборами подключаемых элементов. Симисторы должны выдерживать максимальное действующее напряжение в схеме и максимальный расчётный ток:

U_max = √2 ∙ 230 = 322 В;

I_max = 30 А.

Блок, содержащий в себе датчик напряжения, выполнен на основе резисторного делителя напряжения, подключённого к выпрямителю. От выпрямителя не требуется больших мощностей, т.к. он практически не несёт нагрузки, ток выпрямления настолько мал, что сюда подойдут практически любые диоды способные выдержать напряжение сети 220В. Резисторы делителя выбираются отталкиваясь от опорного напряжения в 2В. Делитель состоит из трёх резисторов токоограничивающего, подстроечного и ограничительного. Они все рассчитываются на основе закона Ома:

 

R_то = U / I,

 

примем величину протекающего в делителе тока 2мА, тогда общее сопротивление делителя будет:

R_общ = 230 / 0.002 = 115000 (Ом) ≈ 120кОм, величина сопротивления с которого будет сниматься контролируемое напряжение будет составлять (по закону Ома):

R = 2 / 0.002 = 1000 (Ом) ≈ 1кОм.

Параллельно с ним включён конденсатор ёмкостью 1мкФ для сглаживания пульсаций на выходе датчика.

Блок датчика тока выполнен на основе резистора очень маленького сопротивления из-за того, чтобы не вносить потерь в цепь питания потребителей. Для того чтобы напряжение на выходе этого датчика было постоянным резистор включён в разрыв цепи диодного моста, который включён последовательно с потребителями. Данное включение диодного моста позволяет добиться минимальных потерь в цепи питания и материальных затрат компоненты. Данный диодный мост должен выдерживать максимальный ток в цепи (28А) и напряжение сети (230В). Сопротивление резистора с которого снимается напряжение сравнения 0,7В при максимальном протекающем в цепи токе 28А (по закону Ома):

R_Д = 0.7 / 28 = 0.025 (Ом),

 

Р_Д = U ∙ I = 0.7 ∙ 28 = 19.6 (Вт) ≈ 20Вт.

 

Такой резистор можно составить из четырёх отдельных резисторов сопротивлением 0,1Ом и мощностью 5Вт. Для сглаживания пульсаций напряжения, параллельно с этим резистором включён конденсатор ёмкостью в 1мкФ.

Блок устройства управления состоит из двух операционных усилителей включённых в качестве компараторов. Для ограничения тока, оптронов и светодиодов включённых попарно, и для стабильной их работы сопротивления резисторов (по закону Ома):

R_н = 4 / 0,01 = 400 (Ом),

резистор выбираем из стандартного набора, сопротивлением 470Ом. Переключающий транзистор выбирается из маломощных способных выдержать данный ток транзисторов, имеющих относительно не дорогую стоимость, а также обладающих хорошей помехозащищённостью.

Блок питания состоит из параметрического стабилизатора напряжения со стандартным набором деталей. А так как мощность потребляемая устройством не выходит за пределы 40 мА, то стабилизатор должен быть рассчитан на данный ток.

 

Выбор элементной базы

Любое устройство вычислительной техники на низшем конструктивном уровне содержит следующие элементы: микросхемы, полупроводниковые приборы, резисторы, конденсаторы, коммутационные элементы и так далее.

Выбор конкретных элементов для построения проектируемого устройства производится после анализа множества взаимосвязанных факторов. Всю совокупность факторов, влияющих на принятие решения, можно разбить на группы по следующим признакам:

¾ назначение и область применения проектируемого устройства;

¾ заданные электрические характеристики, такие как рабочий диапазон частот, ограничение на потребляемую мощность, точность и стабильность характеристик и тому подобное;

¾ условия эксплуатации: климатические и механические воздействия, квалификация обслуживающего персонала и тому подобное;

¾ конструктивные показатели: требуемая надежность, ограничения на габаритные размеры и массу, заданные тепловые режимы, механическая прочность и так далее;

¾ уровень развития и наличие элементной базы, возможности ее применения в данной конструкции;

¾ организационно-производственные показатели: сроки, отведенные на конструирование, размер партии, серийность выпуска.

Сделав, анализ приведенных выше групп факторов с учетом состояния современного мирового уровня развития микроэлектронной и вычислительной техники, произведем выбор микросхемы и радиоэлектронных элементов разрабатываемого устройства. На основе выбора компонентов будем разрабатывать печатную плату.

Выбор компонентов будем производить из распространённых на рынке радиодеталей. Все резисторы МЛТ, кроме резистора для датчика тока он требуется большой мощности и обладающий повышенной жаро- и огнестойкостью. И поэтому я остановился на выборе недорогого резистора SQP-5W-0.1±5%. Конденсаторы оксидные типа К50-6. Транзисторы: в блоке опорного напряжения выбирается КП303А, по сток-истоковой вольтамперной характеристике, а в блоке управления транзистор КП501А. Диоды: в блоке датчика напряжения КД105Б, в блоке датчика тока КД2958А, стабилитрон в блоке питания Д814А рассчитанный на напряжение питания устройства 8 – 9В. В блоке переключателей симисторы BTA41-600 (400B, 40A). Микросхема LM358N или советский аналог КР1040УД1А.

 

Описание принципа действия

Разрабатываемое мной устройство работает следующим образом:

На устройство управления, состоящее из двух компараторов, подаются два опорных напряжения и два напряжения с датчиков. На компаратор DA1.2 подаётся опорное напряжение 2В со светодиода, ток через который ограничивается транзистором, включённым в качестве стабилизатора тока. И одновременно с этим светодиод сигнализирует о работе устройства. И одновременно с этим напряжение с датчика напряжения. Как только напряжение на генераторе начинает падать, срабатывает компаратор DA1.2 на его выходе появляется низкий уровень сигнала и загорается светодиод VD18 и оптрон соединённый с ним, в результате появления низкого уровня блокируются оптроны U1 и U2 и компаратор DA1.1, следящий за током в цепях потребителей, не сможет переключить свои оптроны. И устройство переключает потребителей на стационарную сеть. Резистор R12 сопротивлением 330кОм, включён в качестве положительной обратной связи, создаёт петлю гистерезиса порядка 2В. Этот гистерезис предотвращает многократные переключения схемы в случае, когда напряжение генератора колеблется вблизи порогового уровня. Уменьшение этого резистора увеличивает величину этого напряжения, а увеличение – уменьшает.

На компаратор DA1.1 подаётся опорное напряжение 0.7В и напряжение взятое с датчика тока. Напряжение берётся с резистора включённого последовательно с нагрузкой и когда мощность нагрузки возрастает, возрастает падение напряжения на резисторе и оно фиксируется компаратором. Когда это напряжение доходит до 0.7В, что по расчёту соответствует максимальному току генератора в 28А, компаратор переключается и высоким уровнем открывает транзистор VT3 и включает диод VD17, а одновременно с этим выключается VD15 и оптрон U1. Которые открывают симистор VS2 и закрывают VS1. Резистор R11 сопротивлением 2МОм создаёт небольшую петлю гистерезиса.

 

Разработка печатной платы

При разработке различных устройств радиолюбители пользуются обычно двумя способами изготовления печатных плат – прорезанием канавок и травлением рисунка, используя стойкую краску. Первый способ прост, но непригоден для выполнения сложных устройств. Второй – более универсален, но порой пугает радиолюбителей сложностью из-за незнания некоторых правил при проектировании и изготовлении травленых плат.

Проектировать печатные платы наиболее удобно в масштабе 2:1 на миллиметровке или другом материале, на котором нанесена сетка с шагом 5 мм. При проектировании в масштабе 1:1 рисунок получается мелким, плохо читаемым и поэтому при дальнейшей работе над печатной платой неизбежны ошибки. Масштаб 4:1 приводит к большим размерам чертежа и неудобству в работе.

Все отверстия под выводы деталей в печатной плате целесообразно размещать в узлах сетки, что соответствует шагу 2,5 мм на реальной плате (далее по тексту указаны реальные размеры). С таким шагом расположены выводы у большинства микросхем в пластмассовом корпусе, у многих транзисторов и других радиокомпонентов. Меньшее расстояние между отверстиями следует выбирать лишь в тех случаях, когда это крайне необходимо.

В отверстия с шагом 2,5 мм, лежащие на сторонах квадрата 7,5 х 7,5 мм, удобно монтировать микросхему в круглом металлостеклянном корпусе. Для установки на плату микросхемы в пластмассовом корпусе, с двумя рядами жестких выводов, в плате необходимо просверлить два ряда отверстий. Шаг отверстий – 2,5 мм, расстояние между рядами кратно 2,5 мм. Замечу, что микросхемы с жесткими выводами требуют большей точности разметки и сверления отверстий.

Если размеры печатной платы заданы, вначале необходимо начертить ее контур и крепежные отверстия. Вокруг отверстий выделяют запретную для проводников зону с радиусом, несколько превышающим половину диаметра металлических крепежных элементов.

Далее следует примерно расставить наиболее крупные детали – реле, переключатели (если их впаивают в печатную плату), разъемы, большие детали и т.д. Их размещение обычно связано с общей конструкцией устройства, определяемой размерами имеющегося корпуса или свободного места в нем. Часто, особенно при разработке портативных приборов, размеры корпуса определяют по результатам разводки печатной платы.

Цифровые микросхемы предварительно расставляют на плате рядами с межрядными промежутками 7,5 мм. Если микросхем немного, все печатные проводники обычно удается разместить на одной стороне платы и обойтись небольшим числом проволочных перемычек, впаиваемых со стороны деталей. Попытки изготовить одностороннюю печатную плату для большего числа цифровых микросхем приводят к резкому увеличению трудоемкости разводки и чрезмерно большому числу перемычек. В этих случаях разумнее перейти к двусторонней печатной плате.

Условимся называть ту сторону платы, где размещены печатные проводники, стороной проводников, а обратную - стороной деталей, даже если на ней вместе с деталями проложена часть проводников. Особый случай представляют платы, у которых и проводники, и детали размещены на одной стороне, причем детали припаяны к проводникам без отверстий.

Микросхемы размещают так, чтобы все соединения на плате были возможно короче, а число перемычек было минимальным. В процессе разводки проводников взаимное размещение микросхем приходится менять не раз.

Далее можно начинать собственно разводку. Полезно заранее измерить и записать размеры мест, занимаемых используемыми элементами. Резисторы МЛТ-0,125 устанавливают рядом, соблюдая расстояние между их осями 2,5 мм, а между отверстиями под выводы одного резистора – 10 мм. Так же размечают места для чередующихся резисторов МЛТ-0,125 и МЛТ-0,25, либо двух резисторов МЛТ-0,25, если при монтаже слегка отогнуть один от другого (три таких резистора поставить вплотную к плате уже не удастся).

С такими же расстояниями между выводами и осями элементов устанавливают большинство малогабаритных диодов и конденсаторов КМ-5 и КМ-6, вплоть до КМ-66 емкостью 2,2 мкФ; не надо размещать бок о бок две "толстые" (более 2,5 мм) детали, их следует чередовать с "тонкими". Если необходимо, расстояние между контактными площадками той или иной детали увеличивают относительно необходимого.

При разработке двусторонней платы надо постараться, чтобы на стороне деталей осталось возможно меньшее число соединений. Это облегчит исправление возможных ошибок, налаживание устройства и, если необходимо, его модернизацию. Под корпусами микросхем проводят лишь общий провод и провод питания, но подключать их нужно только к выводам питания микросхем. Проводники к входам микросхем, подключаемым к цепи питания или общему проводу, прокладывают на стороне проводников, причем так, чтобы их можно было легко перерезать при налаживании или усовершенствовании устройства.

Если же устройство настолько сложно, что на стороне деталей приходится прокладывать и проводники сигнальных цепей, позаботьтесь о том, чтобы любой из них был доступен для подключения к нему и перерезания.

При разработке радиолюбительских двусторонних печатных плат нужно стремиться обойтись без специальных перемычек между сторонами платы, используя для этого контактные площадки соответствующих выводов монтируемых деталей; выводы в этих случаях пропаивают с обеих сторон платы. На сложных платах иногда удобно некоторые детали подпаивать непосредственно к печатным проводникам.

При использовании сплошного слоя фольги платы в роли общего провода отверстия под выводы, не подключаемые к этому проводу, следует раззенковать со стороны деталей.

 

Компоновка устройства

Процесс создания радиоэлектронной аппаратуры включает в себя выполнение всех проектов и расчетов в виде технической, конструкторской и технологической документации в объеме, необходимом и достаточном для многократного повторения конструкции в производстве.

В самом общем виде требования к любой конструкции состоят в том, что она должна обладать высоким качеством и надежностью функционирования, сохраняя эти свойства при заданных внешних воздействиях.

Конструкция должна обладать достаточной механической прочностью и жесткостью.

Каждый технический объект конструирования является сложной системой, состоящей из различных блоков и узлов.

Низшим уровнем любой конструкции являются электрорадиоэлементы: конденсаторы, резисторы, п/п приборы, ИМС, провода, кабели, коммутационные элементы. Прежде чем приступить к изготовлению печатной платы и корпуса, нужно сделать их рисунок. Для этого вначале подбирают необходимые детали. При расположении электрорадиоэлементов на рисунках (на печатной плате и внутри корпуса) следует учитывать размеры ЭРЭ, учитывать при компоновке места для крепления платы, места крепления элементов с оригинальными типоразмерами и др. Обозначив на бумаге детали и выводы, проводят линии, соединяющие детали, как указанно на принципиальной схеме. Необходимо следить, что бы соединительные линии не пересекались. При этом можно изменять предварительное расположение деталей.

Для компоновки блоков необходимо иметь принципиальную схему устройства, а так же габаритно-устоновочные чертежи, узлов и приборов, входящих в общую схему.

Существуют следующие методы компоновки РЭА:

- аналитическая компоновка;

- модельная и аппликационная компоновка;

- графическая компоновка.

Аналитическая компоновка производится на начальных этапах проектирования РЭА с целью получения обобщённых характеристик конструктивных параметров изделия.

Модельной и аппликационной компоновки основаны на использовании объёмных и плоских моделей ЭРЭ, изготовленных из картона и пенопласта. Данные методы широко применяют при проектировании печатных плат и расположения всех деталей внутри корпуса. С помощью модельной и аппликационной компоновки находят оптимальное взаимное расположение деталей, на основании которого делают сборочный чертёж.

Графическую компоновку выполняют на листе бумаги, вычерчивая контура компонуемых деталей. Графическую компоновку рекомендуется выполнять после модельной и аппликационной компоновки. После этого приступаем к изготовлению печатной платы. А когда готова печатная плата – изготовляется корпус.

 

Экономический раздел

 

Расчет себестоимости и отпускной цены

проектируемого устройства

1. Расчет затрат на сырье и материалы.

 

См = SНi * Цi,

 

где См —стоимость сырья и материалов, руб.;

Нi — норма расхода i-го материала, в натуральных показателях;

Цi — цена за единицу измерения i-го материала, руб.

Результаты расчетов оформляются в таблице 1

 

Таблица1

Наименование материала	Единица измер	Норма расхода	Цена, руб. (по состояниию на апрель 2007г.)	Сумма
1. Ацетон (УАЙТ – СПИРИТ) ГОСТ 2603 – 79 2. Бензин – растворитель ГОСТ 3134 – 78 3. Канифоль сосновая ГОСТ 19113 – 72 4. Лак УР – 231 ТУ6 – 10 – 863 – 76 5. Нефрас С3 - 80/120 ТУ38.401 – 67 – 108 – 92 6. Обезжириватель ДХТИ – НТ ТУ6 – 00 – 5800151 – 160 – 89 7. Припой ПОС 61 ГОСТ 21931 – 76 8. Спирт этиловый технический А ГОСТ 17299 – 78 9. Сплав РОЗЕ 4 ТУ6 – 09 – 4065 – 75 10. Стеклотекстолит СФ – 2 – 35Г – 1,5 1с ГОСТ 10316 – 78 11. Флюс ФКТ ОСТ 4ГО.033.020 12. Фотопластина МИКРАТ НК 500 ´ 600 ТУ6 – 17 – 493 – 73 13. Фоторезист СПФ – ВЩ –2 – 50 ТУ 16 – 503 – 244 – 84 14. Хлорное железо ТУ6 – 09 – 3084 – 82 15. Краска ТНПФ – 53 черная	кг   кг   кг   кг   кг   кг     кг   л     кг   кг     кг   кв.м   кв.м   кг   кг	0,02   0,03   0,01   0,02   0,02   0,02     0,03 – 0,04   0,02     0,015   0,01     0,01   по площади печатной платы по площади печатной платы 0,02   0,005	2790   1600   15000   5490   1700   1200     8750   2900     4500   8480     6900   34930   7400   2340   12940	55,8   48   150   109,8   34   24     350   58     67,5   84,8     69   0   0   46,8   64,7
ИТОГО				1162,4

 

2. Расчет затрат на покупные комплектующие изделия и полуфабрикаты

 

Ск = S(Кi * Цi),

 

где Ск — стоимость покупных комплектующих изделий на одно устройство, руб.

Кi — количество комплектующих изделий i-го наименования на одно устройство, шт.

Цi — цена за единицу, руб.

Результаты расчетов оформляются в таблице 2.

 

Таблица 2.

№ п/п	Наименование комплектующих изделий	Количество на 1 устройства	Цена за единицу	Сумма (рб.)
1	2	3	4	5
1	КР1040УД1А	1	250	250
2	Симистор ВТА41-600	2	9700	19400
3	Транзистор КП303А	2	500	1000
4	Транзистор КП501А	1	500	500
5	Оптрон МОС 3061	3	1500	4500
6	Стабилитрон Д814А	1	1000	1000
7	Светодиод КД105Б	8	500	4000
8	Светодиод ГД508А	1	500	500
9	Светодиод АЛ307АМ	4	200	800
10	Светодиод КД2958А	4	240	960
11	Конденсатор С1-0,01мФх400В±10%	2	800	1600
12	Конденсатор К50-6-1мФх10В±10%	1	500	500
13	Конденсатор К50-6-10мФх10В±10%	1	500	500
14	Конденсатор К50-6-220мФх16В±10%	1	800	800
15	Резистор МЛТ-1,0-360Ом±10%	4	150	600
16	Резистор МЛТ-1,0-39Ом±10%	2	150	300
17	Резистор МЛТ-0,5-120кОм±10%	1	150	150
18	Резистор переменный на 1 кОм	1	500	500
19	Резистор МЛТ-0,125-470Ом±10%	3	100	300
20	Резистор SQP-5W-0,1±5%	4	260	1040
21	Резистор МЛТ-0,125-2МОм±10%	1	100	100
22	Резистор МЛТ-0,125-330кОм±10%	1	100	100
23	Резистор МЛТ-2-33кОм±10%	1	150	150
	ИТОГО			39555

 

3. Расчет материальных затрат с учетом транспортно-заготовительных расходов

 

М = См + Ск + Стзр,

 

где М — материальные затраты, руб.

М = 1 162,4 + 39555 + 814,348 = 41 531,748 руб.

Стзр — сумма транспортно-заготовительных расходов, руб.

 

Стзр= См + Ск/ 100* 2,

 

где 2 — процент транспортно-заготовительных расходов по предприятию

НПО «РАТОН» за базисный период, %.

С_тзр = ((С_м+С_к)/100)*2 = ((1 162,4 + 39555)/100)*2 = (40717,4/100)*2 =

= 814,348 руб.

4. Расчет тарифной заработной платы производственных рабочих

 

Зтар = S(Сч_ij * Тe_i),

 

где Зтар — тарифная заработная плата производственных рабочих, руб.;

Сч_ij — часовая тарифная ставка i-той операции, j-го разряда работ, руб.;

Тe_i — трудоемкость i-той операции, чел-час.;

Результаты расчетов оформляются в таблице 3.

 

Таблица 3.

№ п/п	Наименование операции	Разряд работ	Часовая тарифная ставка(руб.)	Трудоемкость, (чел-час.)	Сумма тарифной зарплаты, (руб.)
1	2	3	4	5	6
1	Слесарные	2	1 215	0,5	607,5
2	Регулировочные	3	1 414	0,33	466,62
3	Контрольные	3	1 414	0,33	466,62
4	Лакокрасочные	2	1 215	0,33	400,95
5	Монтажные	3	1 414	0, 66	933,24
Итого заработная плата тарифная (ЗПтар):					2874,93

 

5. Расчет основной заработной платы производственных рабочих

 

ЗПосн = ЗПтар + Пр,

 

где ЗПосн — основная заработная плата производственных рабочих, руб.;

Пр — сумма премий, руб.

Пр = ЗПтар / 100 * %Пр,

 

где %Пр — процент премии основным производственным рабочим — (30%).

Пр = 2874,93/ 100 * 30 = 862, 479 руб.

ЗПосн = 2874,93 + 862, 479 = 3 737,409 руб

6. Расчет дополнительной заработной платы производственных рабочих

 

ЗПдоп = ЗПосн * 15,5 / 100

 

где 15,5 - % дополнительной зарплаты по предприятию НПО «РАТОН».

ЗПдоп = 3 737,409*15,5/ 100 = 579,3 руб.

7. Расчет отчислений от заработной платы производственных рабочих

а) в фонд соц.защиты — 35% от заработной платы;

б) отчисления по обязательному страхованию – 0,7 %.

 

Озп = 0,357*(ЗПосн + ЗПдоп)

 

Озп = 0,357*(3 737,409 + 579,3) = 0,357*4 316,7 = 1 541,06 руб.

8. Итого прямые затраты

Зпр = М + ЗПосн + ЗПдоп + Озп

 

Зпр = 39 555 + 3 737,409 + 579,3 + 1 541,06 = 45 412,77 руб.

9. Расчет расходов по содержанию и эксплуатации оборудования:

 

Рсэ_об = ЗПосн/100* 181,

 

где 181 — процент расходов по содержанию и эксплуатации оборудования по предприятию за базисный период, %.

Рсэ_об = (3737,409/100)*181 = 6 764,71 руб.

10. Расчет цеховых расходов:

 

Рц = ЗПосн 100* 78,

 

где 78 — процент цеховых расходов по предприятию за базисный период, %.

Рц = (3737,409/100)*78 = 2915,2 руб.

11. Расчет общезаводских расходов:

 

Ро = ЗПосн 100* 331,

 

где 331 — процент общезаводских расходов по предприятию за базисный период, %.

Ро = (3737,409/100)*331 = 12370,82 руб.

12. Расчет прочих расходов:

 

Рпроч = ЗПосн /100* 3,

 

где 3 — процент прочих расходов по предприятию за базисный период, %.

Рпроч = (3737,409/100)*3 = 112,12 руб.

13. Итого заводская себестоимость:

 

Сз = Зпр + Рсэ_об + Рц + Ро + Рпроч

 

Сз = 45412,77 + 6764,71 + 2915,2 + 12370,82 + 112,12 = 67575,62 руб.

14. Расчет внепроизводственных расходов:

 

Рвп.р = Сз/100* 2,

 

Рвп.р = (67 575,62/100)*2 = 1351,51 руб.

15. Калькуляция себестоимости проектируемого устройства. Расчёт отпускной цены проектируемого устройства

Расчет себестоимости и отпускной цены проектируемого устройства

 

Таблица № 4

№ n/n	Наименование статей	Услов- ные обозна-чения	Сумма, руб.
	Материальные затраты	М	41 531,748
	Заработная плата производственных рабочих	ЗПосн +ЗПдоп	4 316,7
	Отчисления от заработной платы производственных рабочих	Озп	1 541,06
	Расходы на содержание и эксплуатацию оборудования	Рсэоб	6 764,71
	Цеховые расходы	Рц	2915,2
	Общезаводские расходы	Ро	12370,82
	Прочие расходы	Рпроч	112,12
	Итого заводская себестоимость	Сз	67575,62
	Внепроизводственне расходы 2% от Сз	Рвп.р	1351,51
	Итого полная себестоимость: Сп = М + ЗПосн + +ЗПдоп + Озп + Рсэоб +Рц + Ро + Рпроч + Рвп.р	Сп	138200,4
	Плановая прибыль (П = Ур * Сп / 100; где Ур - уровень плановой рентабельности 20%)	П	27 640,08
	Налоги и отчисления от выручки (Е), в том числе: е5сбор в республиканский фонд поддержки производителей сельскохозяйственной продукции, продовольствия и аграрной науки – 2%, налог с пользователей автомобильных дорог – 1%, производятся единым платежом в размере 3 %. Е = (Сп + П) * 3 / (100 – 3).	Е	5129,08
	Отпускная цена проектируемого устройства Цо = Сп + П + Е	Цо	170969,56

 

В результате проведенных расчетов были определены следующие экономические показатели:

1. Материальные затраты - 41531,75 руб.

2. Отпускная цена - 170969,56руб.

Охрана труда

 

Факторы производственной среды оказывают существенное влияние на работоспособность человека. Существует разделение производственных факторов на опасные и вредные. Опасный производственный фактор - это производственный фактор, воздействие которого в определенных условиях приводит к травме или к другому внезапному ухудшению здоровья. Воздействие же вредного производственного фактора в определенных условиях приводит к заболеванию или снижению работоспособности.

Значительным физическим фактором является микроклимат рабочей зоны, особенно температура и влажность воздуха. Человек постоянно находится в процессе теплового взаимодействия с окружающей средой. Исследования показывают, что высокая температура в сочетании с высокой влажностью воздуха оказывает большое влияние на работоспособность человека. Увеличивается время реакции, нарушается координация движений, резко увеличивается число ошибочных действий. Высокая температура на рабочем месте отрицательно влияет на психологические функции: понижается внимание, уменьшается объем оперативной памяти, снижается способность к ассоциациям.

В помещениях чаще всего бывает пониженная влажность воздуха. Зимой из-за систем центрального отопления, а летом - из-за применения кондиционеров и вентиляторов. Пониженная влажность воздуха отрицательно сказывается на состоянии кожного покрова человека: кожа теряет влагу, становится сухой и шершавой. При пониженной влажности ощущается сухость во рту, появляется жажда.

Температура, относительная влажность и скорость движения воздуха влияют на теплообмен и необходимо учитывать их комплексное воздействие. Нарушение теплообмена вызывает тепловую гипертермию, или перегрев.