Реконструкция транспортного цеха Приборного завода

- моторные масла:

З_м^м = 0,01*10556*2,4*15=3800л;

- трансмиссионные масла:

З_м^т = 0,01*10556*0,3*15=475л;

- специальные масла:

З_м^с = 0,01*10556*0,1*15=158л;

- консистентные смазки:

З_м^к = 0,01*10556*0,2*15=316л.

Для хранения моторного масла используются 4 емкости по 2,2 м³, для сбора отработанного моторного масла используется 2 емкость по 2,2 м³. Консистентные смазки хранятся в бочках по 100 л - всего 3 бочки, специальные масла хранятся в банках по 18 л - всего 9 банок.

Площадь, занимаемая емкостями, составит:

f _об=6f_2,2+3f₁₀₀9f₆=18,56 м²

Площадь склада ГСМ составит:

F_ск=f_об*К_п=18,56*2,5=46,4м²

С учетом планировочного решения площадь склада масел составит 72 м².

Склад резины

Склад резины проектируется из условия хранения покрышек и камер в сборе в 2 яруса в положении стоя. Камеры хранятся внутри покрышек.

Запас покрышек составит:

З_рез=,

Где L_гн - гарантийная норма пробега новой покрышки без ремонта - 60000 км, [6];

L_гп - гарантийная норма пробега шины после первого наложения нового протектора - 32000 км, [6];

Х_к - количество покрышек, используемых на автомобилях.

Для автомобилей I группы

З_рез=покрышки.

Для автомобилей II группы

З_рез=покрышек.

Всего на складе резины хранимый запас покрышек составит 49 шт.

Длина стеллажа, занимаемая покрышками составит:

L_ст=м²,

где П - количество покрышек в одном погонном метре стеллажа с учетом ярусности, П=6[6]

Площадь, занимаемая стеллажами будет:

F_об=L_ст*b_ст=8,2*0,98=8,0 м²,

где b_ст - ширина стеллажа, определяемая размером покрышки.

Площадь склада резины составит:

F_ск=f_об*К_п=3,73*2,5=20 м²

В связи с отсутствием шиномонтажного отделения и небольшим запасом покрышек, организация отдельного склада не целесообразна. Принимается решение хранить покрышки на складе запасных частей, агрегатов и материалов.

Склад запасных частей, агрегатов и материалов

Размер склада хранения запасных частей определяется по величине массы хранимых запасных частей, которая определяется по формуле:

М_зап=, кг,

где М_а - масса автомобиля;

а - средний процент расхода запасных частей на 1000 км пробега, а=1,5 [6];

Для автомобилей I группы

М_зап=, кг,

Для автомобилей II группы

М_зап=, кг,

Площадь пола, занимаемая стеллажами составит:

f_об=м²,

где М_зап - масса хранимых запасных частей, кг;

m_с - допускаемая нагрузка на 1 квадратный метр площади стеллажа, m_с=600 кг/м² [6].

Размер площади под хранение металлов определяется аналогично:

Для автомобилей I группы

М_мет=2,55*

Для автомобилей II группы

М_мет=0,69*

Средний процент расхода металла на 1000 км пробега составляет - 1,0, а число дней запаса - 10.

Площадь, занимаемая стеллажами под металл будет:

f_об.мет = м²,

где m_с.мет - допускаемая нагрузка 1 м² стеллажа - 650 кг/м² [2].

Величина площади склада под хранение оборотных агрегатов определится из их массы. Перечень оборотных агрегатов и их масса приводятся в табл. 2.11. [3].

Таблица 2.11. Оборотные агрегаты, хранимые на складе

Перечень агрегатов	Количество	Масса
		Единицы	Общая
Двигатель	3/1	770/720	3030
Коробка передач	3/1	320/200	1160
Ось передняя	2/1	255/290	800
Мост задний	3/1	555/250	2185
Мост средний	3	592	1776
Рулевое управление	2/1	19/16	54
Итого			9005

В таблице 2.11. в числителе приводятся данные по I группе автомобилей, а в знаменателе - по II группе.

f_обагр=м²,

Для агрегатов допускаемая нагрузка на стеллаж составляет 500 кг/м² [6].

Размер площади склада под хранение прочих материалов будет равно:

Для автомобилей I группы

М_мет=2,55

Для автомобилей II группы

М_мет=0,69

Для материалов, средний процент расхода составляет 0,375 [6].

Площадь, занимаемая стеллажами под материалы составит:

f_об.мат = м²

Допускаемая нагрузка на стеллаж для материалов составляет 250 кг/м² [6].

Общая площадь склада запасных частей, агрегатов, материалов и резины определится по формуле:

F_скл=м².

С учетом планировочного решения общая площадь склада составляет 96 м².

Результаты технологического расчета положены в основу планировочных решений производственного корпуса и генерального плана транспортного цеха.

3. Обоснование и задачи реконструкции

3.1 Характеристика транспортного цеха

Транспортный цех Нефтеперерабатывающего завода предназначен для удовлетворения потребностей производства в материалах, комплектующих изделиях, отправке готовой продукции, и перевозок строительных и других грузов, для обеспечения хозяйственной деятельности.

Производственная база строилась с учетом обслуживания 20 автомобилей ЗИЛ и ГАЗ. В настоящее время в эксплуатации находится 21 автомобиль

Увеличение объемов перевозок транспортным цехом за последние годы и на ближайшую перспективу, потребовали увеличения количества автомобилей. При этом производственная база по техническому обслуживанию и текущему ремонту развивается значительно медленнее, чем растет объем перевозок.

Прогноз увеличения объемов перевозок выполнен в первом разделе дипломного проекта

3.2 Основные недостатки транспортного цеха

Существующие производственные помещения и организация технологического процесса транспортного цеха не обеспечивают технического обслуживания и текущего ремонта автомобилей в соответствии с прогрессивными требованиями технической эксплуатации автомобилей.

Мойка автомобилей производится на специальной площадке с использованием шланга с насадкой вручную, что не позволяет выполнять моечные работы достаточно качественно и непроизводительно затрачивается рабочее время. В холодное время года мойка практически не работает.

Техническое обслуживание (ТО-1 и ТО-2) выполняется на тупиковых постах, оборудованных осмотровыми канавами. Специализированное оборудование имеет ограниченное применение. При увеличении количества автомобилей, своевременное выполнение технического обслуживания в полном объеме будет практически невозможно.

Текущий ремонт автомобилей также выполняется на тупиковых постах, имеющих осмотровые канавы. Диагностическое оборудование и приборы также применяются в ограниченной степени

Стоянка транспорта организована на открытой площадке. Складские помещения по своим площадям недостаточны для хранения необходимого количества запасных частей и материалов. Это вызывает дополнительные простои автомобилей в ремонте.

Помещение участка тепловых работ и малярного отделения по своим размерам не обеспечивает требуемых объемов работ. Отсутствует специализированный участок по монтажу и демонтажу шин и их ремонту.

Увеличение объемов работ на существующих площадях приведет к увеличению продолжительности простоя автомобилей в ТО и ТР.

Перечисленные недостатки предполагают проведение реконструкции транспортного цеха

3.3 Задачи реконструкции

Реконструкция транспортного цеха Нефтеперерабатывающего завода должна позволить организовать проведение мероприятий по поддержанию увеличенного парка автомобилей в работоспособном состоянии за счет проведения следующих мероприятий:

1. Реконструировать производственный корпус с целью организации технологического процесса технического обслуживания и текущего ремонта автомобилей в единую систему, позволяющую использовать прогрессивные технологические процессы и современное оборудование, оснастку и приборы, в том числе и диагностические.

2. Организовать текущий ремонт агрегатов автомобилей в специализированных участках, что повысит производительность труда и качество выполняемых работ.

3. Выполнить мероприятия по соблюдению правил техники безопасности на рабочих местах и охране окружающей среды.

4. Организовать контроль над выпуском и возвращением автомобилей на линию и с линии.

5. Организовать хранение запасных частей и материалов в помещении производственного корпуса на увеличенных площадях.

6. Упорядочить движение по территории транспортного цеха, исключив пересечение движения потоков автомобилей.

Перечисленные мероприятия позволят достичь целей, поставленных перед реконструкцией транспортного цеха.

Планировочное решение производственного корпуса до реконструкции показано на третьем листе графической части дипломного проекта.

4. Обоснование планировочных решений

4.1 Обоснование застройки территории транспортного цеха

По результатам прогноза увеличение объема перевозок, выполненных в эксплуатационном разделе, принимается решение о реконструкции транспортного цеха завода, которая должна обеспечить нормальное функционирование производственных служб цеха и обеспечить удовлетворение в перевозках грузов, необходимых для нормальной работы Нефтеперерабатывающего завода.

Территория транспортного цеха расширяется за счет имеющейся свободной не застроенной площади.

Склад для хранения баллонов с кислородом и ацетиленом будет размещаться отдельно от производственного корпуса, что предусмотрено правилами хранения легко воспламеняющихся и взрывчатых веществ.

С целью повышения качества технического обслуживания и текущего ремонта автомобилей ежедневное обслуживание будет выполняться с использованием моечной установки, размещенной в производственном корпусе. Это позволит выполнять работы по уборке и мойке автомобилей в холодное время года.

При реконструкции площадка ручной мойки автомобилей подлежит сносу. Очистные сооружения будут использованы при новом варианте размещения поста мойки, так как они обеспечивают требования по очистке загрязненной воды и повторном ее использовании.

Производственной корпус подлежит капитальной реконструкции. Старое здание расширяется за счет строительства дополнительных помещений с сеткой колонн 9х12. Такая планировка здания позволит организовать техническое обслуживание и текущий ремонт в соответствие с прогрессивными требованиями технической эксплуатации автомобилей.

Эстакада, расположенная рядом с производственным корпусом и используется для проверки технического состояния автомобилей перед выездом на линию или при возвращении в гараж для уточнения причины возникшей неисправности во время нахождения на маршруте.

Территория транспортного цеха увеличивается и на ней организуется отдельные открытые стоянки автомобилей. Площади стоянок позволяют хранить большее число автомобилей, чем предполагается иметь в перспективе

Открытые стоянки располагаются так, что позволяет организовать движение транспорта по территории транспортного цеха без пересечения маршрутов движения и обеспечить удобство постановки после ежедневного обслуживания и выезда с них автомобилей.

Движение по территории транспортного цеха организовано по кольцевому маршруту без пересечения потоков движения.

Территория транспортного цеха огорожена забором из железобетонных плит. По периметру забора высажены зеленые насаждения

По периметру транспортного цеха выполнено освещение и имеются запасные ворота обеспечивающие выезд за пределы территории завода.

4.2 Обоснование планировочного решения производственного корпуса

Существующий производственный корпус имеет четыре поста, на которых выполняется весь объем работ по техническому обслуживанию и текущему ремонту автомобилей транспортного цеха.

Площади производственных участков не позволяют установку дополнительного оборудования и рабочих мест в случае увеличения производственной программы, что приведет к увеличению простоев автомобилей в ТО и ТР

Как показывает технологический расчет, выполненный во втором разделе дипломного проекта, в производственном корпусе должен быть организован участок ежедневного обслуживания, оборудованный моечной установкой. На этом участке организуется пост мойки и пост уборки автомобилей.

Зона технического обслуживания имеет три поста, которые размещаются на тупиковых канавах. Это обусловлено тем, что используются существующие канавы, а основные работы по смазке узлов и агрегатов снизу выполняются при этом виде работ.

Посты в зоне ТР организованы на гидравлических подъемниках (комплект передвижных стоек). Такое планировочное решение принято потому, что при текущем ремонте работа в канаве в отдельных случаях (снятие и установка узлов и агрегатов) затруднена, что снижает производительность труда.

Практически все производственные помещения располагаются в непосредственной близости от зоны ТО и ТР. Это обеспечивает удобство перемещения узлов и агрегатов, требующих ремонта со снятием с автомобиля.

Увеличены площади малярного участка и отделения тепловых работ

Участок тепловых работ оборудован машино-местом На этом рабочем месте выполняются кузнечные, арматурно-кузовные, жестяницко-сварочные, медницкие и другие работы. Производственное помещение по своим размерам позволяет размещать все необходимое технологическое оборудование

Участок малярных работ имеет осмотровую канаву. Это позволяет производить окраску автомобиля снизу. На участке оборудовано отдельное помещение для выполнения краскоприготовительных работ.

Агрегатный и слесарно-механическии участок организован рядом с зоной ТО и ТР. Площади помещения позволяют организовать рабочие посты по ремонту двигателей и мостов автомобилей.

Аккумуляторное отделение и участок по ремонту узлов системы питания и электрооборудования разделены на отдельные помещения, что позволяет выполнять требования безопасности и иметь отдельный выход на улицу.

Складские помещения расположены рядом с зоной ТО, ТР и агрегатным и слесарно-механическим участком.

Планировочные решения производственного корпуса до реконструкции и после реконструкции показаны на листах 3 и 4.

5. Организация работы в агрегатно-механическом и слесарном отделении

5.1 Назначение и специализация отделения

Агрегатно-механическое и слесарное отделение предназначено для выполнения текущего ремонта всех агрегатов, узлов и деталей, снятых с автомобилей за исключением системы питания и электрооборудования.

Отделение непосредственно взаимодействует с зоной ТО и ТР, и в зависимости от вида и объема работ по текущему ремонту автомобилей, ремонтные рабочие отделения могут принимать участие по восстановлению работоспособности автомобилей непосредственно на постах ТО и ТР.

Технологический цикл ремонта в отделении состоит из разборки агрегатов и узлов, мойки деталей, их контроля и сортировки на годные, требующие ремонта и выбракованные. Выполнения слесарных и механических работ по ремонту деталей. Сборки агрегатов с использованием отремонтированных или новых деталей или узлов. Последующей регулировке и проверке отремонтированной продукции и передаче ее на участок текущего ремонта или на склад запасных частей.

В отделении выполняются следующие основные работы;

v ремонт двигателей с заменой шатунно-поршневой группы и деталей системы газораспределения;

v ремонт сцеплений с заменой изношенных накладок ведущих дисков, изношенных или поврежденных деталей и узлов;

v ремонт коробок передач с заменой подшипников, сальниковых уплотнений, валов и шестерен, деталей механизма управления переключением передач;

v ремонт передних и задних мостов с заменой деталей главной передачи, тормозных механизмов, ступиц колес, шкворней и рулевого привода;

v карданных передач с заменой неисправных деталей;

v ремонт тормозных барабанов под ремонтный размер и проточка накладок тормозных колодок;

v ремонт рулевых механизмов с заменой изношенных или поврежденных деталей и узлов и выполнением регулировочных работ.

Кроме перечисленных работ выполняются и другие операции, связанные с текущим ремонтом автомобилей.

Агрегат или узел для ремонта поступает в отделение после слива масла и наружной мойки.

В зависимости от объема работ по ремонту, его разбирают полостью или частично. Снятые детали моют в ванне для мелких деталей и подвергают контролю и сортировке на годные, требующие ремонта и выбракованные.

Детали, требующие ремонта, восстанавливаются на соответствующих рабочих местах отделения или на других участках и направляются на сборку или на склад.

Разборка и сборка агрегатов и выполняется на специализированных постах с использованием стендов, обеспечивающих удобство разборочно-сборочных работ

Холодная и горячая обкатка двигателя, после замены шатунно-поршневой группы осуществляется непосредственно на автомобиле после его установки

При выполнении разборочно-сборочных операций используется специализированный инструмент и оснастка, обеспечивающая высокое качество выполняемых работ.

В отделении организован пост по ремонту двигателей, на котором могут выполняться следующие работы:

Ш замена поршневых колец;

Ш замена поршней и гильз в сборе,

Ш замена и ремонт клапанов и втулок клапанов газораспределительного механизма;

Ш ремонт головок блоков;

Ш замена вкладышей (шатунных и коренных) коленчатого вала;

Ш замена коленчатого вала с вкладышами в сборе;

Ш замена распределительного вала;

Ш замена шестерен привода системы газораспределения;

Ш замена масляного насоса;

Ш ремонт и замена водяного насоса.

Кроме этих работ могут выполняться и другие операции по восстановлению работоспособности двигателя.

На посту по ремонту коробок передач выполняются следующие работы:

q замена подшипников и сальниковых уплотнений,

q замена валов и шестерен, имеющий недопустимый износ;

q ремонт механизма переключения передач.

q ремонт стояночного тормоза.

Могут выполняться и другие работы, связанные с устранением неисправностей.

На посту по ремонту передних и задних мостов выполняются следующие основные операции:

ь замена редукторов задних мостов;

ь ремонт и замена тормозных колодок;

ь ремонт ступиц колес;

ь ремонт тормозных барабанов;

ь ремонт и замена полуосей;

ь ремонт и замена шкворней, управляемых мостов;

ь ремонт рулевых тяг управляемых мостов.

На этом посту могут выполняться и другие работы по устранению выявленных неисправностей.

На посту по ремонту рулевых механизмов и карданных валов выполняются работы по ремонту, регулировке и замене:

o рулевого механизма;

o гидроусилителя рулевого механизма;

o замена подшипников и крестовин карданного вала;

o замена сальниковых уплотнений шлицевого соединения карданного вала.

На оборудовании, установленном в агрегатно-механическом отделении выполняется ремонт других деталей и узлов, снятых с автомобиля. В том числе:

ь ремонт и регулировка редукторов задних мостов;

ь шлифовка фасок клапанов;

ь ремонт резьбовых соединений;

ь расточка тормозных барабанов под ремонтный размер;

ь замена тормозных накладок

ь проверка деталей на биение в центрах.

ь запрессовка и выпрессовка подшипников, сальниковых уплотнений, втулок, шестерен и других деталей.

5.2 Режим работы агрегатно-механического и слесарного отделения

Работа отделения организована в одну смену, это обусловлено тем, что производственные площади и оборудование будут загружены наиболее рационально

Планирование работы отделения осуществляется из расчета потребностей в текущем ремонте агрегатов и узлов, с учетом объемов работ, выполненных за предыдущие годы.

Учет работы производственных рабочих осуществляется на основе контрольного талона, который выписывается на снятый с автомобиля агрегат или узел и поступает в отделение.

Если ремонт агрегата или узла не может быть выполнен за время нахождения автомобиля в зоне ТО-2 или ТР, то на него устанавливается агрегат или узел из резервного фонда. В этом случае отремонтированные агрегаты и узлы сдаются на склад готовой продукции.

Учет расхода запасных частей на текущий ремонт агрегатов и механизмов осуществляется на основе требований стандартной формы.

Выполненная работа принимается механиком гаража.

5.3 Обоснование планировочного решения

В соответствие с общим планировочным решением производственного корпуса после реконструкции и особенностями ремонта агрегатов и узлов автомобиля, отделения располагается в непосредственной близости от зоны ТО и ТР и склада запасных частей

Отделение расположено в той части здания производственного корпуса, которая двумя сторонами выходит на улицу, что позволяет с максимальной эффективностью использовать естественное дневное освещение.

Посты по ремонту агрегатов располагаются в центральной части помещения. Это обеспечивает свободный доступ ремонтных рабочих к ремонтируемому агрегату в процессе ремонта.

Мойка деталей, их дефектовка и стеллажи для хранения сосредоточены в одном месте, что представляет собой замкнутый технологический процесс.

Заточной станок оборудован местным вентиляционным отсосом. Это существенно снижает запыленность помещения и позволяет более качественно выполнять сборку агрегатов автомобилей

По периметру помещения размещаются те рабочие места, где положение рабочего, как правило, фиксировано.

Рабочие верстаки устанавливаются вдоль стены, освещенной естественным светом. В этой части отделения установлен токарный станок и настольно-сверлильный станок. Рядом с рабочими местами размещаются и шкафы для хранения инструмента, оснастки и приспособлений.

Оборудование отделения расположено по площади помещения с учетом требований нормативных документов по технике безопасности.

Планировочное решение агрегатно-механического и слесарного отделения показано на 5 листе графической части дипломного проекта.

6. Конструкторская часть

6.1 Обоснование разработки приспособления для фрикционно-механической обработки

Ресурс двигателя после капитального ремонта, как правило, определяется долговечностью кривошипно-шатунного механизма.

Наиболее трудоемким процессом при ремонте КШМ является ремонт коленчатого вала и прежде всего, расточка коренных и шатунных шеек под ремонтный размер.

В технологическом процессе ремонта коленчатого вала двигателя, определяющая его долговечность, является операция по полированию коренных и шатунных шеек. В условиях специализированного производства эта операция проводится на специальных станках, занимающих значительные производственные площади.

Если ремонт коленчатого вала двигателя выполняется в условиях транспортного цеха, то установка полировального станка не рациональна.

Для выполнения полировальной операции разработано специальное устройство, которое кроме основной операции одновременно наносит износоуменьшающее покрытие за счет специальной пасты.

Это приспособление закрепляется на кожухе кругло шлифовального станка для шлифования коленчатого вала двигателя и сразу же после операции шлифования выполняется операция по полировке и нанесению износоуменьшающего покрытия на соответствующую шейку коленчатого вала двигателя. Это значительно сокращает время ремонта коленчатого вала двигателя за счет исключения операций по его установке на другое рабочее место

6.2 Устройство для фрикционно-механической обработки

Устройство для фрикционно-механической обработки предназначено для выполнения полировочной операции и нанесения износоуменьшающего покрытия после операции шлифовки коленчатого вала двигателя непосредственно на кругло-шлифовальном станке и закрепляется на кожухе шлифовального круга специализированного кругло шлифовального станка модели 3423.

Основные параметры и характеристики устройства приведены в табл. 6.1.

Устройство для фрикционно-механической обработки шеек коленчатого вала двигателя (рис.6.1) состоит из следующих узлов.

Механизм крепления, который включает в себя кронштейн 18 и вилку 19, соединенные осью 16 и закрепленные гайкой 17.

Механизм перемещения включает в себя коробку 11, рейку 22, зубчатое колесо 20 закрепленное на оси 21, крышку 12 в сборе с вилкой 23 и ручку 10 привода.

Аппарат нанесения покрытия включает в себя сменный элемент 1, соответствующий размерам обрабатываемой шейки коленчатого вала двигателя, ползун 3 внутри которого помещена пружина 4 с ограничителем 2, препятствующим выходу сменного элемента за габаритные размеры в нерабочем положении. При помощи седла 5 и кулачка 7 ручкой 8 рабочий орган переводится во второе положение в соответствии с технологическим процессом.

Таблица 6.1. Характеристика устройства

Наименование показателей	Ед. изм.	Значение
1	2	3
Тип		стационарный
Ход (перемещение) аппарата: - в вертикальной плоскости, не более - вдоль оси коленчатого вала двигателя, не более	мм мм	30 60
Управление приспособлением		Вручную
Габаритные размеры	мм	120*60*400
Масса, не более	кг	2

Фиксатор, предназначенный для удержания приспособления в определенном положении, включает в себя: ось 13, пружину 15, расположенные в корпусе 14.

6.3 Принцип действия приспособления для фрикционно-механической обработки

Устройство работает следующим образом. При помощи гайки 17 ослабить крепление оси 16, повернуть устройство в горизонтальной плоскости на 90 градусов и закрепить его в этом положении.

Расстопорить вилку 23 механизма перемещения, оттянув и повернув корпус 14 фиксатора на 45 градусов.

Вставить соответствующий сменный элемент 1 в отверстие аппарата 6, установить устройство в сборе вертикально в рабочее положение сменным элементом на шейку коленчатого вала и застопорить фиксатором в этом положении.

Пустить шпиндель станка и ручкой 8 переключения режимов установить кулачок в первое рабочее положение, а затем во второе рабочее положение, согласно требованиям технологического процесса.

Вращая ручку 10 перемещать аппарат 6 вдоль оси коленчатого вала в ту и другую стороны. По окончании фрикционно-механической обработки (нанесение покрытия) ручку 8 перевести кулачком из второго положения в первое, а затем в нейтральное.

Остановить шпиндель станка. Расстопорить вилку 23, приподнять механизм перемещения с аппаратом 6 в сборе, снять сменный элемент 1.

Установить механизм в горизонтальное положение и закрепить стопором. Ослабить гайку 17 и, повернув устройство в сборе в горизонтальной плоскости влево на 90 градусов, закрепить.

Перед началом работы необходимо проверить надежность работы механизма перемещения и фиксации.

Техническое обслуживание устройства состоит их периодических осмотров.

Ежедневно перед началом работы проверять надежность действия механизма перемещения и механизма фиксации.

Не реже 1 раза в месяц производить очистку внутренней поверхности коробки от накопившейся грязи.

6.4 Расчет на прочность и жесткость кронштейна

Наиболее нагруженным элементом в конструкции приспособления для фрикционно-механической обработки коленчатого вала двигателя является кронштейн 19, который воспринимает рабочее усилие от воздействия сменного элемента на шейку коленчатого вала.

Кронштейн можно рассматривать как консольную балку, закрепленную с одного конца.

Расчетная схема этого элемента показана на рис. 6.2.

Рис. 1.6. Расчетная схема кронштейна

В соответствии с чертежом рабочая длина кронштейна L составляет 70 мм. Поперечное сечение - квадрат со сторонами b=16 мм, а h=26 мм.

Материал, из которого изготовлен кронштейн - Ст3 ГОСТ 380-88.

Рабочее усилие F, при котором проходит технологический процесс нанесения износоуменьшающего покрытия, составляет 0,25 кН.

Эпюра изгибающего момента, действующего в поперечных сечениях показана на рис. 6.2.

Максимальный изгибающий момент в опасном сечении составляет

М_max =F*L=0,25*0,07=0,0175 кН

Допускаемые напряжения для Ст3 можно принять

[у]= у_т/S=120/1,5=80 МПа

где [у] - допускаемые напряжения;

у_т - предел текучести, для Ст.3 составляет 120 Мпа;

S - коэффициент запаса прочности, для заданных условий работы можно принять в пределах 1,6.

Максимальные напряжения, возникающие в опасном сечении, определяются по выражению:

у_max=M_max/W_x,

где W_x - момент сопротивления сечения при изгибе.

Для рассматриваемого сечения

W_x = b*h²/6=0,016*0,026²/6=6,76*10^-6 м³.

Таким образом, максимальные напряжения составят

у_max = 0,0175/6,76*10^-6=2,6 Мпа

Полученный результат свидетельствует о том, что прочность кронштейна обеспечена с большим запасом.

7. Технология ремонта

В дипломном проекте рассматривается технологический процесс нанесения антифрикционного покрытия на коренные и шатунные шейки коленчатого вала двигателя после их шлифовки под ремонтный размер с применением специального приспособления, разработанного в конструкторской части дипломного проекта.

7.1 Конструкция и условия работы коленчатого вала

Конструктивно коленчатый вал имеет колена, количество которых определяется конструкцией двигателя. Колено состоит из коренных и шатунных шеек и щек. В конструкции вала предусматриваются противовесы, которые предназначены для уравновешивания неуравновешенных сил и моментов сил инерции.

Чаще всего коленчатые валы изготавливаются из стали ковкой и штамповкой. Для автомобильных двигателей для изготовления валов используется сталь 45, для карбюраторных двигателей и сталь 50Г, для дизельных двигателей. Для подвода масла от коренных шеек к шатунным, в валу выполнены сверления. Передний конец вала имеет шейки со шпоночными пазами для установки шестерни привода распределительного вала и шкива привода водяного насоса и генератора.

Задний конец вала имеет фланец для крепления маховика и отверстие для установки подшипника первичного вала коробки передач.

Коленчатый зал двигателя воспринимает периодические нагрузки от давления газов, от сил инерции поступательно движущихся масс и от сил инерции вращательно движущихся масс эти силы вызывают трение и износ шеек вала, усталостные явления в местах перехода шеек в щеки и в местах выхода масляных каналов.

7.2 Характерные неисправности и причины их возникновения

Перечень основных неисправностей коленчатого вала и причины их возникновения приведен в табл. 7.1.

Таблица 7.1. Неисправности коленчатого вала двигателя

Неисправность	Требования ТУ на ремонт Причина	Способ устранения
1	2	3	4
1. Износ шатунных ше-ек относительно номи-нального или ремонт-ного размера	Износ на величину более 0,25-0,35 мм	1. Естественный износ	Шлифование под ремонтный размер
2. Износ коренных ше-ек относительно номи-нального или ремонт-ного размера	Износ на виличину более 0,25-0,35 мм	1. Естественный износ	Шлифование под ремонтный размер
3. Погнутость вала	Биение средних шеек относительно крайних более 0,04 мм	Коробление блока Перегрев двигателя	Правка в призмах с применением гидравлического пресса
4. Отклонение от ци-линдричности и округ-лости коренных и ша-тунных шеек	Допускается не более 0,015 мм	Неравномерный естественный износ	Шлифование под ремонтный размер
5. Неточность углового расположения шатуных шеек	Допускается не более 900 0015	Пластическая деформация при повышенных нагрузках	Правка на специальном приспособлении

7.3 Технология нанесения износоуменьшающего покрытия

Долговечность работы коленчатого вала двигателя определяется качеством обработки поверхности шатунных и коренных шеек, качеством смазки и другими условиями работы кривошипно-шатунного механизма.

Разработанная ГНТ «Информбытсервис» специальная присадка, наносимая с помощью приспособления, устанавливаемого на круглошлифовальный станок, позволяет при прочих равных условиях увеличить долговечность работы коленчатого вала двигателя на 50-70%.

После круглошлифовальной операции шейки коленчатого вала на нее наносится износоуменьшающее покрытие. Устройство для нанесения покрытия устанавливается в рабочее положение и закрепляется так, чтобы рабочий орган находился на обрабатываемой шейке в 1 положе-нии, а затем переводится во второе положение. Режим нанесения антифрикционного покрытия приводится в технологической карте, в ней же указано и время выполнения операций.

Режимы шлифовки коренных и шатунных шеек коленчатого вала, нормы времени на выполнение операций приводятся в технологической карте и взяты из справочника технолога-машиностроителя и справочника нормировщика-машиностроителя.

8. Безопасность и экологичность проектных решений

8.1 Выбор объекта анализа

Объектом анализа безопасности является разработанный в дипломном проекте агрегатно-механический участок. Производственные рабочие, выполняющие работы по текущему ремонту узлов и деталей автомобилей, могут подвергаться воздействию опасных и вредных факторов, которые могут привести к травматизму или профзаболеваниям. Кроме того, производственная деятельность транспортного цеха оказывает негативное воздействие на окружающую среду.

8.2 Анализ потенциальной опасности в агрегатно-механическом участке для персонала и окружающей Среды

Анализ потенциально опасных и вредных факторов в агрегатно-механическом участке

В агрегатно-механическом участке постоянно или периодически действуют опасные и вредные производственные факторы, которые согласно ГОСТ-12.0003-80 подразделяются на физические, химические, биологические и психологические.

Наиболее характерные для агрегатно-механического участка вредные и опасные факторы приведены в табл. 8.1.

Анализ производственных воздействий на окружающую среду.

Основным источником загрязнения воздушного бассейна при эксплуатации автомобильного транспорта являются двигатели внутреннего сгорания, которые загрязняют атмосферу вредными веществами, выбрасываемыми с отработанными газами, картерными газами и топливными испарениями. В табл. 8.2. приведены данные по составу отработанных газов, обладающих наибольшей токсичностью для основных типов двигателей

Загрязнение сточных вод транспортным цехом происходит в основном при мойке автомобилей, узлов, агрегатов и деталей при их ремонте, зарядке аккумуляторных батарей, восстановлении хромированных и никелированных покрытий, ремонте системы охлаждения, механи-ческой обработке металлов и других материалов.

К наиболее типичным видам загрязнений сточных вод относятся нефтепродукты, кислоты, щёлочи, смазочно-охлаждающие жидкости, антифриз, гальванические и грязевые сбросы, частицы металлов.

Анализ возможности возникновения чрезвычайных ситуаций в агрегатно-механическом участке

Основными причинами возникновения взрывов и пожаров в транспортном цехе являются: - неосторожное обращение с огнем;

- нарушение правил пожарной безопасности при сварочных работах;

- нарушение правил эксплуатации электрооборудования;

- неисправность отопительных приборов;

- неправильное устройство и эксплуатация термических печей;

- нарушение режима эксплуатации устройств подогрева двигателей;

- нарушение правил пожарной безопасности при аккумуляторных и окрасочных работах;

- самовозгорание промасленных и обтирочных материалов;

- статическое электричество;

- нарушение герметичности газового оборудования на газобалонных автомобилях;

- применение низко воспламеняющихся и горючих жидкостей для мойки двигателей;

- взрыв сосудов, работающих под давлением и другие факторы.

Кроме того, причиной взрыва и пожара может служить атмосферное электричество при неправильной системе молниезащиты.

8.3 Характеристика производственной среды, производственного здания (на примере агрегатно-механического участка)

Данные, характеризующие агрегатно-механический участок, определенные по действующим нормативным документам, приведены в табл. 8.3.

Таблица 8.1. Перечень вредных и опасных факторов в агрегатно-механическом участке

Наименование факторов	Место действия	Нормативный документ	Возможные последствия, отклонения
1	2	3	4
1. Повышенное значение напряжения электрической цепи, замыкание которой может произойти через тело человека	Электроустановки в агрегатно-механичес-ком участке	ГОСТ 12.10.38-82 при длительном воздействии (более 10 секунд) в аварийном режиме	Электротравма
2. Подвижные части производственного оборудования	Станки, гидр. пресс	ГОСТ 18.2.003-74 ГОСТ 12.3.002-75	Механическая травма
3. Повышенная загазованность рабочей зоны	Агрегатно-механический участок отработанные газы	ГОСТ 12.1.005-88 ПДК	Профзаболевание отравление
4. Повышенная запыленность воздуха рабочей зоны	Агрегатно-механический участок	ГОСТ 12.1.005-88	Профзаболевание
5. Повышение или понижение температуры, влажности, подвижности воздуха рабочей зоны	Агрегатно-механический участок	Оптимальные параметры микроклимата	Перегрев или переохлаждение организма
6. Недостаточная освещенность рабочего места	Агрегатно-механический участок	СНиП П-23.05-95	Утомляемость, травматизм
7. Взрывоопасность горючей жидкости (паров)	Масло, бензин, газ	НПБ 105-95	Пожар, взрыв
8. Наличие вредных веществ, способных гореть при взаимодействии с водой, кислородом	Ветош, масло	НПБ 105-95	Пожар
9. Твердогорючие материалы	Промасленная ветош	НПБ 105-95	Пожар
10. Повышенное давление воздуха в сосудах и трубопроводах	Трубопроводы	ГОСТ 12.2.016-81 ГОСТ 12.3.001-83	Взрыв, пожар
11. Повышенный уровень шума	Металлорежущие станки	ГОСТ 12.1.003-83	Утомление, глухота
12. Повышенный уровень статического напряжения (электрического)	Трубопроводы, воздухопроводы	ГОСТ 12.1.003-83 ГОСТ 12.1.098-86	Взрыв

Таблица 8.2. Состав отработанных газов двигателя внутреннего сгорания

Компоненты	Пределы концентрации компонентов в неохлажденных ОГ (бензиновый двигатель, процент объема)
СО2 углекислый газ СО окись углерода NО окись азота СnHm углеводороды Соединения свинца Альдегиды CnHm Сажа Бенз(а)пирен	5,0-12,0 0,1-10,0 до 0,6 0,2-3,0 18-3,8 мг/м. куб 0,0-0,2 10-40 мг/м. куб 1,5-21 мг/м. куб

Таблица 8.3. Характеристика производственной среды агрегатно-механического участка

Характеристика	Показатели	Нормативные документы
1	2	3
Категория производства подрыво и пожаробезопасности	В агрегатно-механическом участке имеются масла, пожароопасн.	НПБ-105-95 Производственные здания промышленных предприятий
Степень огнестойкости	II - из несгораемых конструкций	СниП 2.01.02-85 Противопожарные нормы проектирования зданий и сооружений
Класс помещений по степени опасности поражения электричеством	С повышенной опасностью	ПЭУ-76 глава 1-1
Класс помещений в зависимости от окружающей среды	Сухое	ПЭУ-76 глава 1-1
Класс взрывоопасности	В-lа	ПЭУ-76 глава VIII-3
Класс пожароопасной зоны	П-llа	ПЭУ-76 глава VIII-4
Группа производственного процесса по санитарной характеристике	IIб	СНиП 2-09-04-87 Вспомогательные здания и помещения промышленных предприятий
Санитарный класс производства и ширина санитарной зоны	Проектируемый агрегатно-механический участок относится к VI классу. Ширина санитарной зоны - 300 м	СанПиН 2.2.1/2.1.1.597-96

8.4 Мероприятия по обеспечению безопасности труда в агрегатно-механическом участке

Планировка агрегатно-механического участка.

Планировка агрегатно-механического участка заключается в обеспечении удобно в технологическом отношении размещения оборудования по площади зоны.

Технологическое оборудование расположено согласно СНиП II 93-74. Расстояния между оборудованием и стеной - 0,5 м., между оборудованием и колоннами - 0,7 м. Рабочие места производственных рабочих выбраны так, чтобы обслуживающий персонал мог свободно контро-лировать работу механизмов с учетом максимально возможного обзора. Ширина проходов -1,8 м.

Ограждение опасных зон

В агрегатно-механическом участке опасной зоной является рабочее место токаря, фрезеровщика и рабочих, работающих на заточном станке и станке для шлифовки клапанов.

При работе на токарном станке патрон закрывается защитным кожухом. При обработке чугуна и других хрупких материалов, используется прозрачный защитный экран.

Работа на заточном станке и станке для шлифования клапанов допускается только при одетых защитных очках.

Обеспечение электробезопасности.

Источником снабжения транспортного цеха электроэнергией является трех фазная сеть 380/220 В с изолированной нейтралью. Всё электрооборудование, питающееся этим напряжением, по способу защиты человека от поражения электротоком, относится к изделиям I класса, имеющие рабочую изоляцию и элемент заземления по ГОСТ 12.1.030-81.

В агрегатно-механическом участке электробезопасность обеспечивается применением надежной изоляции электрических систем и установок, расположением электрических распределительных систем в специальных шкафах, электропроводки в металлических трубопроводах, применением электрооборудования, соответствующего требованиям защиты окружающей среды.

Здание производственного корпуса имеет контур заземления. Все оборудование зоны, имеющее электропривод или токоведущие части, заземляется путем присоединения его к контуру. Защитное заземление состоит из заземлителей и соединительных шин. Используются естественные и искусственные заземлители. К первым относятся металлические элементы конструкций, погружаемые в землю, искусственные заземлители изготовлены из стальных труб.

Рубильники защищены кожухами. Одним из важнейших мероприятий по электробезопасности является применение понижающих напряжений.

Переносные приборы освещения, применяемые в агрегатно-механическом участке, питаются напряжением не более 36 В.

8.5 Мероприятия по производственной санитарии в агрегатно-механическом участке

Метеорологические условия

Одной из основных составляющих производственной санитарии являются метеорологические условия в производственном помещении. В агрегатно-механическом участке они определяются температурой, влажностью и скоростью движения воздуха.

Работы, выполняемые в агрегатно-механическом участке, относятся к категории работ III тяжести. В соответствии с ГОСТ 12.1.005-88 оптимальные и допустимые нормы температуры, относительной влажности и скорости движения воздуха приведены в табл. 8.4.

Таблица 8.4. Нормы температуры, влажности и скорости движения воздуха по ГОСТ 12.1.005.-88

Период года	Категория работ	На постоянных рабочих местах	Допустимая темп. возд. на пост. раб. месте
		Оптимальная	Допустимая
		t0 с возд	Отн. влажн	Скор. движен. воздуха	t0 с возд.	Отн. влажн.	Скор. движен. воздуха
Холодн. и пер.	III	16-18	60-40	0,3	13-19	75	0,5	12-19
Тепл.		18-21	60-40	0,5	Не>26	65	0,6-0,7	26

Для правильного выбора системы вентиляции определяется удельная площадь и удельный объем помещения, приходящегося на одного рабочего.

F_уд=;

V_уд=;

где F_п - площадь и объем помещения;

F_об - площадь и объем, занимаемая оборудованием;

N - количество работающих в наиболее загруженную смену.

F_уд = м²

V_уд = м²

Полученные результаты свидетельствуют, что на требования строительных норм СН 254-77 выполняются.

Агрегатно-механический участок оборудуем обще объемной механической приточно-вытяжной и местной вентиляцией. Обще объемная вентиляция предусматривает вытяжку воздуха из верхней зоны над всеми рабочими местами. Приток воздуха осуществляется в рабочую зону из расчета 125 м. куб./ч со скоростью воздуха 2,0 - 2,5 м/с.

Температура подаваемого воздуха в холодный период года предусмотрена не ниже +16 град. С и не выше +25 град. С. Для участка предусмотрено воздушное отопление, совмещенное с приточной вентиляцией.

Производственное освещение.

В агрегатно-механическом участке применяется естественное и искусственное освещение с использованием люминесцентных ламп ЛБ-80. Питание ламп осуществляется от сети 220В. Переносные лампы питаются от понижающего трансформатора напряжением 36 В. Для агрегатно-механического участка применяются светильники типа ОД. Кроме общего естественного и искусственного освещения в агрегатномеханическом участке установлено местное освещение на всех металлорежущих станках, где необходим контроль над точностью обработки деталей.

Светильники типа ОД с люминесцентными лампами расположены равномерно по площади потолка всего участка. На основании СНиП 23.05-95 в таблице 8.6 приведена освещенность для агрегатно-механического участка.

Таблица 8.6. Нормированная освещенность а агрегатно-механическом участке

Характеристика зрительной работы	Наименьший объект различия	Размер зрительной работы	Контраст объекта с различн. фоном	Подразряд зрительной работы	Характеристика фона	Освещенность
						При комб. осв.	При общ. осв.
Средней точности	От 1 до 5	V	малый	б	темный	300	200

Защита от шума и вибрации.

В табл. 8.7. представлены требования ГОСТ 12.1.003-83 по уровню звукового давления в октавных полосах.

Таблица 8.7. Нормы воздействия звукового давления на человека

Рабочее место	Допустимые уровни звукового давления в дБ в октавных полосах со среднегеометрическими частотами, Гц	Уровень звука и эквивалент уровня звука в дБ
Постовые рабочие места в производственных помещениях	63	125	250	500	1000	2000	4000	8000	85
	99	92	86	83	80	78	76	74

Гигиенические нормы вибрации, воздействующие на человека в производственных условиях, приводятся в табл. 8.8. по ГОСТ 12.1.012-90.

Для борьбы с шумом и вибрацией используют как общие, так и индивидуальные средства защиты. Для снижения шума применяются специальные звукопоглощающие конструкции расположенные вблизи источников шума или рабочего места. Узлы и агрегаты (шестереночные, цепные, ременные и другие передачи, соударяющиеся детали), вызывающие повышенный шум заключаются в изолированные кожухи.

Таблица 8.8. Нормы вибрации, воздействующие на человека

Виды вибрации	Направления по которым норм. вибрация	Среднеквадратичное значение виброскорости, м/с 10-2 не более
		Логарифмические уровни виброскорости дб, в октавных полосах
		1	2	4	8	16	31,5	63	125	250	500	1000
Технологическая на постоянных рабочих местах	вертикальная или		1,3	0,45	0,22	0,2	0,2	0,2
	горизонталь-ная		108	99	93	92	92	92
Локальная вибрация	по каждой из осей				5,0	5,0	3,5	2,5	1,87	1,3	0,6	0,65
					120	120	117	114	111	108	105	102

Для ослабления передачи вибрации и шума по воздуховодам и трубопроводам их присоединение к вентиляторам и насосам осуществляется при помощи гибких вставок из прорезиненной ткани или резинового патрубка. При работе с пневматическими или электрическими гайковертами, они для снижения передачи вибрации на рабочего снабжены рукоятками с виброгасящими устройствами.

8.5.4. Средства индивидуальной защиты.

В качестве средств индивидуальной защиты работающих в агрегатно-механическом участке применяются:

? специальная одежда для защиты тела работающих в соответствии с ГОСТ 12.4.109-82;

? средства защиты глаз - очки защитные по ГОСТ 12.4.001-80;

? средства защиты рук - рукавицы 0,1,02,3 ПИ;

? специальная обувь - ботинки по ГОСТ 12.4.003-77;

? средство защиты головы - берет;

? защитное дерматологическое средство - мыло, паста.

8.6 Производственная эстетика

Цветовая отделка помещения в агрегатно-механическом участке выполняется в соответствии с общим архитектурно-комплексным решением интерьера, с учетом СН-181-76 и ГОСТ 12.4.026-76.

Наиболее важные части интерьера, требующие особого внимания, окрашены в следующие цвета:

? стены - салатовый;

? потолок - белый;

? оборудование - зеленый;

? выступающие части оборудования - желтый;

? наружные поверхности системы ограждения опасных мест - красный.

8.7 Расчетная часть безопасности труда

Расчет искусственного освеще...