Экономическая оценка проектных решений восстановления деталей электроконтактной приваркой биметаллических материалов

по области и в большей степени в молочном скотоводстве. Если в 1990 г. отходы молочного скотоводства оценивались эквивалентно 126,2 тыс. т у.т., то 2009 г. лишь 23,2 тыс. т у.т., или 18,4 % к уровню 1990 г. (см. табл. 1).

Для условий Липецкой области автор определил по муниципальным районам и в целом для региона валовой, экономический и производственно-технологический потенциалы органических отходов аграрного производства. Наибольший выход биопотенциала отходов сельского хозяйства в расчете на 100 га посевной площади выявлен в Лев-Толстовском, Усманском, Липецком и Данковском муниципальных районах (табл. 2).

Значимость отходов сельского хозяйства в энергетическом отношении можно продемонстрировать путем сопоставления их биоэнергетического потенциала с объемом потребления аграрным сектором автобензина, дизельного топлива, электроэнергии и природного газа. Суммарный объем потребляемых энергетических ресурсов сельским хозяйством Липецкой области в 2009 г. составил 209 тыс. т у.т., суммарный производственно-технологический биоэнергетический потенциал — 568,5 тыс. т у.т., т. е. в 2,7 раза больше, чем объем потребления отраслью энергоресурсов. По оценкам автора, при реализации упомянутого потенциала аграрный сектор экономики Липецкой об-

ласти способен получить дополнительно к региональному валовому продукту отрасли 13 526,7 млн р. С учетом этого валовой региональный продукт отрасли составит 27 100,8 млн р., т. е. увеличился бы на 34,3 %, а удельный вес отрасли в совокупном региональном продукте увеличился бы с 7,7 до 10,3 %.

Оценивая динамику производства продукции растениеводства и животноводства по федеральным округам Российской Федерации, а следовательно, биоэнергетический потенциал их отходов, следует отметить, что суммарное его значение составило в 2009 г. 58 778,0 тыс. т у.т. Наибольший удельный вес приходится на Южный — 34,5 %, Приволжский — 25,5 % и Центральный федеральный округ — 20,9 %, т. е. их доля составляет более 80 % биоэнергетического потенциала отходов сельского хозяйства России.

Таким образом, результаты оценки биоэнергетического потенциала отходов сельскохозяйственного производства подтверждают, что аграрный сектор в достаточной степени может быть энергетически самообеспеченным.

Список литературы

1. Водянников, В.Т. Технико-экономическая оценка средств малой энергетики АПК: учеб. пособие / В.Т. Водянников, А.В. Шахов. — М.: ФГОУ ВПО МГАУ, 2010. — 164 с.

УДК 621.8.004.67:621.791.76/79

П.И. Бурак, канд. техн. наук

Московский государственный агроинженерный университет имени В.П. Горячкина

ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА ПРОЕКТНЫХ РЕШЕНИЙ ВОССТАНОВЛЕНИЯ ДЕТАЛЕЙ ЭЛЕКТРОКОНТАКТНОЙ ПРИВАРКОЙ БИМЕТАЛЛИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ

Практически все технологии восстановления изношенных деталей машин являются экономически оправданными при оптимальной программе восстановления по сравнению с использованием при ремонте агрегатов новых запасных частей. В современных условиях, когда обеспечение значительного ремонтного фонда одной номенклатуры деталей затруднено, экономическую эффективность электроконтактной приварки (ЭКП) биметаллических материалов автор оценивал по стоимости восстановления поверхности S = 1 дм2 условной цилиндрической детали (рисунок).

По базовому (действующему) варианту имеем технологический процесс восстановления условной цилиндрической детали методом электроконтакт-ной приварки металлической ленты с последующим

шлифованием, а по новому (проектируемому) варианту — технологический процесс восстановления условной цилиндрической детали методом электро-контактной приварки биметаллического материала с последующим шлифованием. В качестве биметаллического материала использовали сочетание:

• металлического порошка, прикрепленного к привариваемой поверхности ленты с помощью технического вазелина;

• металлического порошка, прикрепленного к привариваемой поверхности ленты газодинамическим напылением;

• аморфной и металлической ленты.

Исходные данные для расчета экономического эффекта по действующему и проектируемому вариантам представлены в табл. 1.

63

А-А

-I

А

Эскиз восстановления условной цилиндрической детали:

Ь — длина восстанавливаемой поверхности;

Б — диаметр восстанавливаемой поверхности; б — толщина покрытия

В общем случае себестоимость Св, р., восстановления деталей на ремонтном предприятии можно определить по формуле, приведенной в [1].

Стоимость присадочных материалов См (металлическая и аморфная лента, металлические порошки и технический вазелин) автор определял исходя из норм их расхода, рассчитанных с учетом технологических потерь. Оптовые цены на присадочные материалы брались по прайс-листам фирм-производителей, также учитывалась 20%-я надбавка снабженческих организаций.

Расходы на охлаждающую жидкость (воду) Рв определяли из нормы расхода б = 1...1,5 л/мин:

Р = пт с

-*• в шт.к в’

где Тштк — продолжительность сварочной операции, мин; Св — цена воды, р./л.

Режимы операций ЭКП металлической ленты определяли по литературным источникам [2, 3], а для ЭКП биметаллических материалов — по результатам собственных исследований [4]. Режимы механической обработки при нормировании операций были приняты в соответствии с работами [5, 6]. Нормативы времени разрабатывались с учетом дополнительного, вспомогательного и подготовительно-заключительного времени.

Стоимость израсходованной электроэнергии автор определял по выражению, р.:

Сэ = бэ + Тэ,

где бэ — объем потребляемой электроэнергии, кВт-ч; Тэ — тариф на электроэнергию, р./кВт-ч.

Объем потребляемой электроэнергии для двигателей, кВтч:

в ЭЭД = РнКз?с Дг = РнК3Тг,

Пн ПН

где Рн — номинальная мощность, кВт; г|н — кпд системы электроприбора (пн = 0,7.0,93); Кз — коэффициент загрузки электродвигателя по мощности (Кз = 0,8...0,9); ^ — среднесуточная загрузка, ч; Дг — продолжительность работы в году, дней; Тг — продолжительность работы в году, ч.

Основную заработную плату производственных рабочих определяли по выражению

ТЗ1 = 1(ТШ1тК1 )г

7=1

где ТЗ; — тарифная заработная плата при i технологии, р./мин; Тш; — норма времени для г'-й операции (для базового варианта определяли по литературным источникам [2, 3], а для проектируемого — по результатам собственных исследований [4]), мин; К; — тарифный коэффициент соответствующего разряда для г-й операции (1,2 — для третьего; 1,35 — для четвертого; 1,53 — для пятого разряда); т — тарифная ставка для первого разряда:

1,4М з

т =

60,

где Мз — месячная зарплата рабочего первого разряда, р.; Рм — продолжительность работы в 1 мес, ч (173 ч).

Принимаем Мз = 6 000 р. Тогда 1,4 • 6000

173•60

= 0,81 р./мин.

Расходы на амортизацию технологического оборудования определяли по формуле

Ао = ^К°Т1П 1000 гз,

где КОТт — балансовая стоимость единицы оборудования, р.; д; — годовая норма амортизационных отчислений по г-му технологическому оборудованию, %; (2гз — годовое количество изделий, шт./г; т1 — количество видов технологического оборудования, шт.

Годовая норма амортизационных отчислений следующая:

а: = —100,

1 ТС

где ТС — срок службы технологического оборудования, лет.

Затраты на текущий ремонт и техническое обслуживание технологического оборудования определяли по выражению

Р

1=1 100вг.з

где От — количество технологического оборудования, шт.; р — годовая норма ремонтных отчислений (6), %.

м

Таблица 1

Исходные данные для расчета экономического эффекта

Базо- Проектируемый вариант — ЭКП биметаллического материала: сочетание

Показатели вый вариант — ЭКП металлической ленты аморфной и металлической ленты* металлического порошка, технического вазелина и металлической ленты** металлического порошка, газодинамического напыления и металлической ленты***

Среднерыночная и балансовая стоимость технологического оборудования по операциям, тыс. р.: подготовительные моечная камера «Механика КМ11» (11,5 кВт) 269 269 269 269

станок токарно-винторезный 16К20К (11,0 кВт) 320 320 320 320

установка для газодинамического напыления «ДИМЕТ 405» и пылеулавливающая камера (3,3 кВт) — — — 236

трудоемкость подготовительных операций на 1 дм2 восстанавливаемой площади, мин 6,3 7,2 8,0 7,6

сварочные установка для электроконтактной приварки 011-1-02 «Ремде-таль» (7,0 кВт) 300 300 300 300

ременный компрессор ABAC B 3800B/200 CT 4 (3,0 кВт) 26 26 26 26

трудоемкость сварочных операций на 1 дм2 восстанавливаемой площади, мин 5,07 5,07 5,07 5,07

предшествующее и последующее шлифование и полировка станок круглошлифовальный 3М132В (10,0 кВт) 420 420 420 420

приспособление полировальное «Механика ПП-11» (0,68 кВт) 11 11 11 11

трудоемкость шлифовальных и полировочных операций на 1 дм2 восстанавливаемой площади, мин 12,5 12,5 12,5 12,5

Стоимость присадочного материала, р./кг / норма расхода, г/1 дм2: металлическая лента 50ХФА 240/60 240/60 240/60 240/60

аморфная лента «Стемет 1301» - 16 000/9 - -

технический вазелин «Литол 24» - - 65/2 -

металлический порошок: ПГ-СР 2 2 000/30

N13-00-02 - - - 2124/20

К-00-04-16 - - - 183/30

Стоимость электроэнергии, р./кВт-ч 3,5 3,5 3,5 3,5

Стоимость водопроводной воды, р./м3 34,5 34,5 34,5 34,5

* — первое сочетание; ** — второе сочетание; *** — третье сочетание.

Потери на брак Сб принимались автором по данным предприятий в размере 10 % от заводской себестоимости.

К полной себестоимости он добавил прибыль в размере 10 %.

Результаты подсчетов приведены в табл. 2.

Наименьшие затраты на восстановление 1 дм2 поверхности условной детали получаются при ЭКП металлической ленты (базовый вариант). Однако увеличение стоимости по проектируемым вариантам ЭКП биметаллических материалов происходит от 12 до 22 %, что можно объяснить стоимостью присадочного материала, предварительной подго-

товкой привариваемой поверхности ленты, влияющих на повышение качества покрытия восстанавливаемой детали.

При определении технико-экономической эффективности применения различных способов восстановления учитывают и долговечность реставрированных деталей.

Проведенные расчеты — относительные (примерные), так как постоянно меняются тарифы на электроэнергию, воду и др. Цены на материалы и оборудование у разных производителей и поставщиков значительно различаются, а во многих случаях являются договорными. Но соотношение

Таблица 2

Калькуляция на восстановление 1 дм2 поверхности условной детали различными способами, р.

Показатели Базовый вариант — ЭКП металлической ленты Проектируемый вариант — ЭКП биметаллического материала: сочетание

аморфной и металлической ленты металлического порошка, технического вазелина и металлической ленты металлического порошка, газодинамического напыления и металлической ленты

Стоимость:

материалов, См 78,40 132,80 138,50 124,60

охлаждающей жидкости, Рв 2,60 2,60 2,60 2,60

электроэнергии, Сэ 62,18 62,18 62,18 66,93

Заработная плата:

основная, Зп 16,44 18,30 17,41 19,13

из нее:

подготовительные операции 2,19 4,05 3,16 4,88

сварочные операции 4,12 4,12 4,12 4,12

предыдущая и последующая механическая обработка 10,13 10,13 10,13 10,13

дополнительная (9 % от Зп), Зд 1,48 1,65 1,57 1,72

отчисления на социальные нужды (34,2 % от Зп + Зд), Со 6,13 6,82 6,49 7,13

Расходы на амортизацию технологического оборудования, Ао 224,40 224,40 224,40 283,40

Затраты на текущий ремонт и техническое обслуживание

при годовой программе 500 дм2, Р 1,61 1,61 1,61 1,89

Цеховые расходы (62,8 % от Зп + Зд), Ц 11,26 12,5 11,92 13,09

Общезаводские расходы (71,2 % от Зп + Зд), Ор 12,76 14,20 13,51 14,85

Заводская себестоимость, Зс 417,26 477,06 480,19 535,34

Стоимость потерь от брака, Сб 41,73 47,71 48,02 53,53

Полная стоимость, С 458,99 524,77 528,21 588,87

Плановая прибыль, П 45,90 52,48 52,82 58,89

Оптовая цена, Оц 504,89 577,25 581,03 647,76

стоимостей восстановления деталей различными способами остается примерно постоянным. При укрупненных расчетах себестоимость восстановления деталей можно определять по зависимости [7]: С в =хС151 £ 0,1С н,

I=1 К п

где п — число восстанавливаемых деталей; С; — удельная себестоимость восстановления единицы площади, р./дм2; 5; — площадь поверхности, дм2; К; — коэффициент повторяемости дефекта г-й поверхности: Кп — коэффициент, учитывающий затраты на подготовительные работы (при восстановлении деталей для собственных нужд Кп = 1,03; при централизованном восстановлении Кп = 1,1); Сн — цена новой детали, р.

Сравнительный экономический эффект за расчетный период определяется по выражению, р.:

Э = Ат - КЕн фТ Ен + Я ’

где Ат — дополнительная прибыль; К — капиталовложения в обеспечение технологии, р.; Ен — нормативный коэффициент экономической эффективности капиталовложений (для современных условий Ен = 0,2); —

норма реновации технических средств с учетом фактора времени.

Ее определяют следующим образом:

Я = —ЕнТ—,

(1 + Ен )Тс - 1

где Тс — срок службы средств и орудий труда долговременного применения, лет [1].

Капиталовложения в обеспечение технологии по базовому и проектируемому вариантам таковы: к = Коб + км,

где Коб — капиталовложения в обеспечение оборудованием, р.; Км — капиталовложения в обеспечение материалами, р.

Если в данном случае капиталовложения в обеспечение материалами входят в себестоимость восстановления деталей, тогда Км = 0:

Коб = До; + Зм1 +

где Цо1 — цена приобретения технологического оборудования, р.; Зм1 — затраты на монтаж и наладку, р.; Зт1 — транспортно-складские расходы и наценка снабженческих организаций, р.

Затраты на монтаж и наладку = Цо1Км1,

м1 ^о1 м1’

где Км1 — коэффициент, учитывающий затраты на монтаж (Км1 = 0,25.0,30).

Поэтому

Зт1 Цо1Кт,

где Кт — коэффициент, учитывающий затраты на транспортно-складские расходы с наценками (Кт = 0,12.0,17).

Таблица 3

Расчет сравнительного экономического эффекта от использования технологического процесса восстановления цилиндрических деталей базовым и проектируемым вариантами

Таким образом,

Ат =

П - с н П - С1

^ н ост с

Рн Рв

нв

где Цн, Цв — цены соответственно новой и восстановленной детали, р.; Снст, Свост — остаточная стоимость детали после эксплуатации соответственно новой и восстановленной детали, р.; Рн, Рв — ресурсы соответственно новой и восстановленной детали, ч.

Коэффициент экономической эффективности капиталовложений

Еф =

Ат

~К

> Ен.

Срок окупаемости капиталовложений

К

Ат

где Тн — нормативный срок окупаемости капиталовложений, лет (Тн = 5).

Т =

< Т

Показатели Базовый вариант — ЭКП ме- Проектируемый вариант — ЭКП биметаллического материала

талличе-ской ленты 1* 2* 3*

Деталь — распределительный вал двигателя семейства «РАБА МАН», дефект — износ опорных шеек

Программа восстановления деталей в год, П 500 500 500 500

Капиталовложения, тыс. р., К 1 926,8 1 926,8 1 926,8 2 162,8

Норма реновации технических средств с учетом фактора времени, 0,048 0,048 0,048 0,048

Дополнительная прибыль, тыс. р., Ат 3 675 3 740 3 968 3 803

Коэффициент экономической эффективности Капитальных вложений, Еф 1,9 1,9 2,1 1,8

Срок окупаемости капитальных вложений, лет, Тк 0,5 0,5 0,5 0,6

Деталь — подшипниковая опора, дефект — износ внутренней поверхности под подшипник

Программа восстановления деталей в год, П 250 250 250 250

Капиталовложения, тыс. р., К 1 926,8 1 926,8 1 926,8 2 162,8

Норма реновации технических средств с учетом фактора времени, 0,048 0,048 0,048 0,048

Дополнительная прибыль, тыс. р., Ат 580 590 600 463

Коэффициент экономической эффективности капитальных вложений, Еф 0,3 0,3 0,3 0,2

Срок окупаемости капитальных вложений, лет, Тк 3,3 3,3 3,2 4,7

Результаты расчетов сравнительного экономического эффекта за расчетный период, коэффициента экономической эффективности капиталовложений и срока окупаемости приведены в табл. 3.

Расчет сравнительного экономического эффекта от использования технологического процесса восстановления цилиндрических деталей ЭКП как металлической ленты, так и биметаллического материала установил, что срок окупаемости капитальных вложений может составлять от 0,5 до 5 лет в зависимости от годовой программы восстанавливаемых деталей и выбора технологии подготовки и ЭКП биметаллического материала.

Список литературы

1. Водянников, В.Т. Экономическая оценка проектных решений в энергетике АПК / В.Т. Водянников. — М.: КолосС, 2008. — 264 с.

* 1 — сочетание аморфной и металлической ленты; 2 — сочетание металлического порошка, технического вазелина и металлической ленты; 3 — сочетание металлического порошка, газодинамического напыления и металлической ленты.

2. Рекомендации по восстановлению деталей типа «вал» контактной приваркой металлической ленты. — М.: ГОСНИТИ, 1977. — 28 с.

3. Восстановление деталей машин: справочник / Ф.И. Пантелеенко [и др.]; под ред. В.П. Иванова. — М.: Машиностроение, 2003. — 672 с.

4. Бурак, П.И. Биметаллические покрытия деталей сельскохозяйственной техники / П.И. Бурак // Техника и оборудование для села. — 2010. — № 9 (159). — С. 47-48.

5. Справочник металлиста: в 5-ти т. / Под ред. А.Г. Рахштадта и В.А. Бростерема. — М.: Машиностроение, 1976. — Т. 2. — 716 с.

6. Матвеев, В.А. Техническое нормирование ремонтных работ в сельском хозяйстве / В.А. Матвеев. — М.: Колос, 1979. — 288 с.

7. Схиртладзе, А.Г. Расчет эффективности восстановления изношенных деталей / А.Г. Схиртладзе // Ремонт, восстановление, модернизация. — 2004. — № 2. — С. 2-4.