Основы проектирования и конструирования

 
 

Основы  проектирования и  конструирования 
 
 
 

(вариант  №25) 
Задание №1 (вариант №25) 

     В зависимости от назначения помещения разработать  техническое задание  на проектирование: естественного и искусственного освещения, руководствуясь требования СНиП 23-05-95 «Естественное и искусственное освещение» 

Исходные данные для задания

      Для выполнения задания №1 по расчету  естественного и искусственного освещения взят пример, соответствующий  варианту №5 (по данным таблицы 2.1.).

      Комната персонала, площадь помещения составляет S = 20,7 м², г. Мурманск.

     При высоте Н = 3 м, объем помещения составит V = 62,1 м³.

     Длина комнаты = 6,5 м.

     Ширина  комнаты = 3,2 м.

     В помещении имеется один вход.  

           6,5 м  
 
 

3,2 м 

       
 
 
 

Рис. №1. План комнаты персонала

 

Расчет естественного освещения 

     Согласно  данным задания (таблица 2.2.) верхнее  комбинирование освещение не рассчитывается.

      При боковом одностороннем освещении  используется следующая формула: 

            e ⁿ _б * n _o * К_зд

S о  =       * S n

            t _o * r ₁  * 100 
 

S o – площадь окон (которую необходимо рассчитать). 

S n – площадь пола (согласно заданию = 20,7 м.). 

e _б – нормированное значение коэффициента естественной освещенности (для данного помещения, согласно таблице 2.2. = 1) 

     e ⁿ _б = e _б * m * c = 1 * 1,2 *1 = 1,2 

     m = 1,2  с = 1  

     (пояс  светового климата I (Мурманск) согласно таблице 2.8) 

n _o – световая характеристика окна (согласно таблице 2.7 = 10,5).

• отношение ширины помещения к его глубине = (6,5 / 3,2) = 2,0
• отношение глубины помещения к верхней части окна = (6,5 / 2,25 – до нижней части окна 0,75 + 1,5 окно) = 2,88

К _зд – согласно таблице 2.3. = 1 (отношение расстояния между

     рассматриваемым и противостоящим зданием более 3 м.) 

t _o = t ₁ * t ₂ * t ₃ * t ₄ * t ₅ = 0,432 

      согласно  данным таблицы 2.4.

• вид светопропускающего материала – одинарное (t ₁ = 0,9)
• вид переплета – одинарное (t ₂ = 0,75)
• незначительное загрязнение (вертикальное) (t ₃ = 0,8)
• вид несущих конструкций – железобетонные фермы и арки (t ₄ = 0,8)
• t  ₅ = 1 (при отсутствии солнцезащитных устройств)

 

t _o = 0,9 * 0,75 * 0,8 * 0,8 *1 = 0,432 

r ₁  - коэффициент, учитывающий влияние отраженного света при боковом освещении (согласно данным таблицы 2,5 = 1,3)

      Средневзешенный коффициент отражения потолка, стен и пола p _ср рассчитывается по формуле: 

         p ₁ S ₁ + p ₂ S ₂ + p ₃ S ₃        0,7*20,7 + 0,7*58 + 0,3*20,7

p _ср =           =       = 0,7

           S ₁  + S ₂  + S ₃            20,7 + 58 + 20,7 

S ₁ – площадь потолка (20,7 м ².)

S ₂ – площадь стен (58,2 м ².)

S ₃ – площадь пола (20,7 м ².)

при белых  стенах и потолке p ₁ = p ₂ = 0,7, при паркетном покрытии p ₃ = 0,3 

• отношение ширины помещения к его глубине = (6,5 / 3,2) = 2,0
• отношение глубины помещения к верхней части окна = (6,5 / 2,25 – до нижней части окна 0,75 + 1,5 окно) = 2,88
• p _ср = 0,7

 

r ₁ = 1,3  (согласно данным таблицы 2,5)

Подставляя  полученные данные рассчитывается площадь  окна: 
 

            e ⁿ _б * n _o * К_зд   1,2 * 10,5 * 1    

S о  =       * S n =            * 20,7 = 

            t _o * r ₁  * 100   0,432 * 1,3 * 100   
 

                  = 0,225 * 20,7 = 4,657 м ² 

      Таким образом, S о (площадь окна) равна 4,567 м ² . То есть отношение площади остекления свидетельствует об относительной эффективности бокового естественного освещения. 

Расчет  искусственного освещения 

      Определить  количество ламп для освещения комнаты  3,2 на 6,5 м ² (20,7 м ²) с использованием светильников прямого света.

      Для освещенности данного помещения  достаточно 150 лк. Тип светильника  – обычные (прямого света).

      Следовательно, W _y (мощность лам на единицу освещаемой площади) = 20 вт / м ².  

Общая установленная мощность W = 20 * 3,2 * 6,5 = 416 

При выборе лампы  мощность по 80 вт, требуется: 416 / 80 = 5 шт.  

     Следовательно, для данной комнаты необходимо 5 ламп мощностью по 80 вт. 

 

Задание №2 (вариант №25) 

     Определить  базовый показатель трудоемкости изготовления новой бытовой техники: стиральной машины.

     Рассчитать  основной технический  параметр изделия. 

(Данные для  выполнения задания взяты в  таблице 3.1. и таблице 3.2.)

Согласно  таблице 3.1. берутся показатели для  аналога изделия (а).

     Данные  для рассчитываемого изделия (i) берутся согласно таблице 3.2.  

Данные  для выполнения задания 

Основные  технические характеристики

и технико-экономические  показатели продукции предприятия 

 
 

Решение задания 

1. Основной  технический параметр машины P _i рассчитывается по формуле:

                              m _I    75 

   P _i   =    =    = 0,83

                              g _I     90 

                              m _I    21 

   P _a  =    =    = 0,75

                              g _I     28 

2. Коэффициент сложности изделия, К _сл: 

                       P _a  0,75

      К _сл =       =    = 0,90

                        P _I  0,83 

3. Коэффициент снижения трудоемкости изготовления проектируемого изделия, К _ст рассчитывается по формуле 

                         100   100

      К _ст =        =    = 0,95

                         100 + К _пт  105 

      где К _пт – рост (снижение) производительности труда, рассчитывается по формуле: 

К _пт = П _i – П _a = 105 – 100 = 5 % 

4. Расчетный базовый показатель трудоемкости изготовления проектируемого изделия, Т _БП рассчитывается по формуле: 

            Т _БП = Т _a * К _сл * К _ст = 200 * 0,90 *  0,95 = 171 Н / час

Задание №3 (вариант №25) 

Определить  эффективность срока  службы (долговечности) аналога проектируемого оборудования (машины) 

Данные для  выполнения задания берутся из таблицы 4.1. 

 
 

Решение задания 

1. Годовой фонд рабочего времени, час (рассчитывается по формуле): 

t _p = t _СМ * d * n _СМ = 8 * 250 * 3 = 6000 часов 

      n _СМ – количество смен в сутках (принимается 3 смены)

      t _СМ – продолжительность смены (принимается 8 часов)

      d – 250 рабочих дней в году 

2. Ресурс оборудования за срок службы без учета простоя в ремонте и обслуживания, час (рассчитывается по формуле): 

                  T _р = Т _м * t _p = 6 (лет) * 6000 = 36 000 часов 
 
 

3. Время простоя оборудования в техническом обслуживании и в плановом ремонте по замене элементов машины, исчерпавших ресурс, час: 

                       T _р          T _р         T _р          T _р 

  T _п   =    * t _k +     * t _k +      * t _k +         * t _k =

                       Y _К       Y _А         Y _Б          Y _В 
 
 

      36 000            36 000  36 000      36 000

T _п =      * 575  +        * 65  +                    * 255 +         * 50  =

      67 695            7795           6495             570 
 

324 + 650 + 1525 + 3370 = 5 870 

      при этом фактическое время работы оборудования за срок службы рассчитывается по формуле: 

Т _ф = Т _м - T _п = 36 000 – 5 673 = 30 130 часов 
 

4. Стоимость элементов машины, подлежащих замене, как выработавших ресурс рассчитывается по формуле: 

                   T _ф  T _ф        T _ф   T _ф

  С _Д =   +   +         +     

   Y _К  Y _А            Y _Б   Y _В 

              30 130        30 130           30 130      30 130