机电设备评估计算题

1.某企业生产一种产品，在年产量不变的前提下，原来的全年工艺成本为 9500 万元，现在为了降低生产成本，准备对生产设备进行技术改造。有两种改造方案：第一种方案需用固定资产投资 5000 万元，改造后预期全年工艺成本可以降到 6500 万元；第二种方案需用固定资产投资 8000 万元，改造后预期全年工艺成本可以降低到 5000 万元。仅从改造固定资产投资回收期来考虑，采用哪一种方案更为合理？

2.某产品于正式生产前设计了四种工艺方案，其工艺成本组成如表所示：

求： （1）、工艺方案I、Ⅱ的临界产量Q01，当产品年产量大于Q01时，选哪种方案较为合理？ （2）、工艺方案Ⅱ、Ⅲ的临界产量Q02 （3）、若设计年产量为18000件，该选用哪种工艺方案比较合理？

1.电机铭牌上标明型号为Y112M-4，电源频率为50Hz，并知在额定运行条件下转差率是5%，则此电机额定转速为（ ）转/分。

27.一台四相反应式步进电动机，转子有80 个齿 ,采用 3 相 6 拍通电方式，若该步进电动机接受的脉冲频率为90，则该步进电动机的转速为（11.25）r/min。

26.一台四相反应式步进电动机，转子有80 个齿 ,采用 3 相 6 拍通电方式，该步进电动机的步距角是（θs＝360°/3×2×80＝0.75°。 ）度。

40.某柴油机有效输出扭矩 =3650Nm，转速n=1000r/min，该柴油机的有效功率为( 382 )kW。

1.电动机功率P=6kw，转速n=1440r/min，球输出转矩。

41.某柴油机曲轴半径为8厘米，气缸直径为10厘米，燃烧室容积为0.108升，该发动机的压缩比为( 12.63 )。

42.某柴油机四缸，曲轴半径为8厘米，气缸直径为10厘米，燃烧室容积为0.108升，该柴油机的排量为( 5.024升 )。

1.资金年利率 i =10%，寿命周期20年

A方案：设备购置费用160万元，每年维持费用50万元；系统效率为日产量 1000 吨 / 日； B方案：设备购置费用150万元，每年维持费用38万元。系统效率为日产量 800 吨 / 日。 试通过费用效率的计算，选择最佳方案。

1.现有四种设备A、B、C、D可供选择，其寿命周期费用依次分别为240万元、220万元、200万元、180万元。生产率依次分别为810吨/日、755吨/日、710吨/日、600吨/日。从系统效率中生产率这一项来比较，费用效率好的是设备D

2.已知：传动系统如图所示：步进电动机为4相8拍，转子齿数为50。脉冲频率为8000Hz。各个齿轮的齿数已经在图中标出。一对齿轮的传动效率为ηc=0.98，一对轴承的效率为ηz=0.96，若输出轴5在最高转速时的转矩为100Nm， 试绘出传动路线表达式并计算该步进电动机的功率为多少？

3.一台具有四个磁极的三相异步电动机，其额定电压为380V，额定电流为75A，额定功率为40kW，采用三角形接法。在额定负载下运行时，其转差率为0.02。电动机的起动转矩与额定转矩之比TQ/TN=1.2，起动电流与额定电流之比IQ/IN=6.5， 试求（一）进行星形一三角形换接起动时的起动电流和起动转矩？

（二）若令该电动机直接起动，从理论上说需要至少多大容量的变压器供电?

4.某机器设备原价为100 000元，现在市场上已经有了该产品的新型替用品， 新产品比老产品价格降低 10%, 并且每年节约用电10000度，每度电为0.5元，该机器目前已经使用了5年，预计尚可使用8年，目前设备运转良好不需要修理，

问：1．该设备可能存在哪些磨损？2．试求该设备的价值（折现率取10%，所得税率25%） 3．该设备原价100 000，假设第一年的维持费为5000，以后每年增加2000，不考虑时间价值，试求最小年平均费用（假设该设备无残值） 4．该设备上有一根杆件是用高强度钢制作的，杆件受到的最大拉应力Q=5×104N，试问若设计安全系数3，该杆件的最小直径应该是多少？（.高强度钢, 材料的强度极限为 650MPa, 断裂极限为 580MPa, 比例极限为 400MPa） 5.该设备上有一根轴，主要承受两种交变载荷P1和P2，出现的频度为分别为60%和40%，对于的疲劳极限为104和105，若每年在两种交变应力的做一下循环10000次，问大约每隔多少时间需要更换一次？

1. 某设备的原始价值K0=20000元，现需修理，其修理费用Re=4000元，该种设备重置价格为13000元，若新旧设备劳动生产率与使用成本均相同，求该设备综合磨损程度及剩余价值。

1．某机器中使用的轴，其危险截面上承受的最大弯曲应力σmax=80Mpa，最小弯曲应力σmin=-80Mpa，该截面的尺寸系数εσ=0．84，表面质量系数β=0．93，有效应力集中系数Kσ=1．88，轴所使用的材料的弯曲疲劳极限σ-1=245Mpa，若规定安全系数[n]=2，试校核计算该轴是否安全？

3.三台设备，寿命周期均为5年，设备的设置费以及在寿命周期内每年的运行费用如表1所示，设备寿命结束后无残值。 表1： 单位： 万元 设备甲 设备乙 设备丙 费用项目 设置费 25 40 16 各年运行费用 15 10 12 试问：（1）如不考虑资金的时间价值，选择哪一台设备最经济？哪台的经济性最差？

（2）如考虑资金的时间价值，资金的年利率按10%计算，选择哪台设备的经济性最好？哪台的经济性最差？

4.已知：某起重机桥架承受的应力与相应的循环次数如下表所示： 实际循环次数n（次） 有限疲劳寿命N（次） σ σ1=120MPa n1=105 N1=106 σ2=200MPa n2=104 σ3=240MPa n3=103 N3=1953.2 试计算：（1）若n2单独作用，问寿命是多少？ （2）若n1、n2与n3同时作用，该桥架的寿命N是多少?

1、 有一辆汽车以60000元购入，实行加速折旧，每年的运行维持费用和折旧后每年残余价值如下表所示。 使用年份费用 1 2 3 4 5 6 7

运行费用（元）10000 12000 14000 18000 23000 28000 34000 残余价值（元）30000 15000 7500 3750 2000 2000 2000

22.某一设备预计大修费用为11500元，每年维持费为4500元，大修后由于第Ⅱ种无形磨损，该设备能用5年，且残值为0，若折现率i=10%，则该设备的年度费用为7533.7元

25.按照疲劳损伤为线性关系的理论，若设备已使用400天而积累损伤率为0.25，则剩余寿命应等于（1200）天

（四）已知一根机器轴承受对称循环交变应力，经过分析，有两个截面比较危险，其中第一个截面上承受的应力幅σa=80Mpa，该截面的尺寸系数εσ=0.85，表面质量系数β=0.95，有效应力集中系数Kσ=1.50；截面二上承受的最大应力σma×=60Mpa，该截面的尺寸系数εσ=0.80，表面质量系数β=0.90，有效应力集中系数Kσ=2.50，轴所使用的材料的弯曲疲劳极限σ-1=245 Mpa，若规定安全系数[n]=1.6，试校核计算该轴是否安全？

（二）某工厂对一台机械复杂系数 、电气修理复杂系数（ ）的设备进行大修。该设备于6年前已大修过一次，设备单位修理复杂系数大修理费用定额为：材料备件消耗费用定额 为120元/R，燃料动力消耗定额 为100元/R，工时消耗费用定额 为50元/R，劳动消耗费用（ ）/：定额为30元/R，应摊车间经费定额（ ）/：为60元/R.求该台设备计划大修费用？

5、已知一根机器轴承受对称循环交变应力，经过分析，有两个截面比较危险，其中第一个截面上承受的应力幅σa＝80Mpa，该截面的尺寸系数εσ=0.85，表面质量系数β＝0.95，有效应力集中系数Kσ＝1.50；第二个截面上承受的最大应力σmax＝50Mpa，该截面的尺寸系数εσ=0.80，表面质量系数β＝0.90，有效应力集中系数Kσ＝2.50。若第一个截面的安全系数为1.65 ，试问第二个截面的安全系数为多少？若规定安全系数［n］＝1.6，试确定第二个截面是否安全？

2．一机器承受三种交变载荷P1P2P3，所对应的应力幅分别为σ1、σ2、σ3，对应于上述应力的疲劳循环次数分别为102、104、106。原设计中P1、P2、P3出现的频率分别为20%、30%和50%。每年载荷循环总次数为2500次。 试计算： 该机器设计寿命为多少年？

该机器投入使用后，每年载荷循环总次数增加为2500次，P1、P2、P3出现的频率分别为50%、30%和20%。问该机器总使用寿命为多少年？

2．一机器承受三种交变载荷P1 > P2 > P3，所对应的应力幅分别为σ1、σ2、σ3，对应于上述应力的疲劳循环次数分别为104、106、108 。原设计中P1、P2、P3出现的频率分别为20%、30%和50%。每年载荷循环总次数为2000次。

试计算： 该机器设计寿命为多少年？ 该机器投入使用后，每年载荷循环总次数增加为3000次，P1、P2、P3出现的频率分别为50%、30%和20%。问该机器总使用寿命为多少年？

3.某零件的载荷谱中，有三种交变载荷，对应的应力幅分别为σ1、σ2、σ3，其出现的频率分别为10%、60%和30%，对应于三个应力达到疲劳破坏的疲劳循环次数分别为103、104、106，试计算该零件在上述载荷谱作用下达到疲劳破坏的循环次数？

4．某一设备预计大修费用为11500元，每年维持费为4500元，大修后由于第二种无形磨损，该设备能用5年，且残值为0，若折现率i=10%，则该设备的年度费用为（7533.7元）。

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