Разработка серии ремонтных лежаков для технического обслуживания и ремонта автомобилей

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Южно-Уральский государственный университет (научно-исследовательский университет)

Выпускная квалификационная работа

РАЗРАБОТКА СЕРИИ РЕМОНТНЫХ ЛЕЖАКОВ ДЛЯ ТЕХНИЧЕСКОГО ОБСЛУЖИВАНИЯ И РЕМОНТА АВТОМОБИЛЕЙ

А.С. Ногин

Челябинск 2017

АННОТАЦИЯ

Данный проект выполнен на тему: «Разработка серии ремонтных лежаков для технического обслуживания и ремонта автомобилей». Проект состоит из графической части и пояснительной записки. Пояснительная записка дипломного проекта выполнена на листах, формата А4. Графическая часть дипломного проекта выполнена на листах формата А1. В проекте реализована разработка конструкции лежака ремонтного, отличающаяся от прототипа до усовершенствованием конструкции освещением.

При проектировании были использованы только те стандартные изделия, которые не входят в разряд дефицитных, их можно легко найти. Выполнены прочностные расчеты, которые доказывают прочность и долговечность конструкции, рассчитаны затраты на изготовление лежака, определены перспективы производства и продаж. Также выявлены основные конкуренты, определена стоимость разработанной конструкции на рынке.

ОГЛАВЛЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

1. АНАЛИЗ КОНСТРУКЦИИ

1.1 Общие сведения

1.2 Обзор существующих конструкций

1.3 Назначение конструкции

1.4 Устройство конструкции

1.5 Принцип действия конструкции

1.6 Надежность конструкции

1.7 Безопасность конструкции

2. КОНСТРУКТОРСКАЯ ЧАСТЬ

2.1 Обоснование конструкции лежака

2.2 Предлагаемая конструкция

2.3 Технологическая сборка конструкции лежака

2.4 Безопасность эксплуатации конструкции

3. РАСЧЕТ КОНСТРУКЦИИ

3.1 Расчет опорных колесиков на грузоподъемность

3.2 Проверочный расчет сварного шва на прочность

4. ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА КОНСТРУКТОРСКОЙ РАЗРАБОТКИ

4.1 Экономическое обоснование конструкции лежака

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

ПРИЛОЖЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

На сегодняшний день ремонтное производство оснащено механизированными линиями разборки-сборки, новыми способами ремонта деталей, современным оборудованием, развитыми технологическими процессами. Главным источником увеличения производительности труда при капитальном ремонте машин и агрегатов является механизация и автоматизация производственных процессов на основе концентрации производства. При этом особенно механизация разборочных, моечных, дефектовочных и сборочных работ имеет первостепенное значение, т.к. при этом также значительно повышается культура производства и как следствие качество ремонта. Важное значение также имеет механизация трудоемких процессов, так как она оказывает непосредственное влияние на снижение себестоимости и значительно облегчают труд рабочих.

Повышение качества ремонта имеет важное значение, т.к. при этом увеличивается эффективность работы оборудования и в целом всего парка машин: возрастает количество исправной техники, снижаются расходы на эксплуатационные ремонты и др.

Тема данного проекта является актуальной, так как зачастую в процессе ремонта автомобилей механик вынужден осуществлять работу в неудобном для себя положении. Например, лежа под автомобилем на спине. Правильное техническое оснащение автомастерской влияет на многие факторы, начиная от создания необходимых условий для работы и заканчивая репутацией и доходностью предприятия. Специфика данной деятельности диктует потребность в использовании специальных ремонтных лежаков и сидений, которые призваны существенно сэкономить силы и время мастера, что напрямую влияет на производительность труда.

Целью проекта является улучшение конструкции лежака для ТО и ремонта автомобилей, повышение удобства и комфортности конструкции.

Для достижения цели данного проекта необходимо осуществить ряд задач:

1. Обзор существующих конструкций лежаков

2. Выявить достоинство и недостатки существующих конструкций

3. Разработать лежак на основе прототипа

4. Выполнить изготовление лежака

5. Сделать выводы по предложенной конструкции лежака.

Для решения поставленных в проекте задач необходимо проанализировать конструкции существующих лежаков и разработать улучшение конструкции.

Объектом исследования является лежак ремонтный для ТО и ремонта автомобилей.

1. АНАЛИЗ КОНСТРУКЦИЙ

1.1 Общие сведения

В настоящее время одним из основных показателей эффективности работы ремонтных мастерских, станций технического обслуживания является их техническое оснащение, простое и удобное в работе, надёжное и неприхотливое в период эксплуатации, так же, отвечающее нормам безопасности. Одним из немаловажных предметов оснащения станций ТО является лежак.

Лежак представляет собой передвижную платформу с мягкой подстилкой, легко перекатывающуюся по ровной поверхности [4].

Лежак предназначен для быстрого доступа к деталям находящимся с нижней стороны агрегата, куда сложно, или невозможно подлезть, с условием, что имеется достаточно места для передвижения лежака; удобства работы, находясь под агрегатом.

1.2 Обзор существующих конструкций

Зачастую в процессе ремонта автомобилей механик вынужден осуществлять работу в неудобном для себя положении. Например, лежа под автомобилем на спине. Чтобы существенно повысить удобство работы даже в таком положении, производителями профессионального оборудования для СТО предлагается автосервисная мебель. К ней в первую очередь относятся подкатные ремонтные лежаки и сиденья механика.

Также их еще иногда называют лежаками автослесаря или подкатными тележками для ремонта автомобиля. Второе название связано с тем, что простейшие модели ремонтных лежаков исполнены в виде низкой тележки на колесиках. Лежа на ней, автослесарь может подкатиться под автомобиль и осуществить его ремонт или обслуживание [4].

Конструкция лежаков различается в основном конструктивным исполнением и эргономическими свойствами.

Отличительные характеристики лежаков:

- параметры длины, ширины, высоты;

- количество колёс;

- наличие наклона спинки;

- наличие подголовника;

- материал матраца;

- наличие поддонов и боковых полок для инструментов;

- эргономические свойства.

Основным недостатком лежаков является не достаточно прочные рамные конструкции и неудобство передвижения посредством приложения значительных усилий рабочего, особенно для выкатывания из-под агрегата.

В ассортименте компаний представлен широкий модельный ряд специализированных лежаков и сидений, которые имеют следующие очевидные преимущества:

- эргономичная, функциональная конструкция;

- современный дизайн;

- мобильность и маневренность;

- простота и удобство эксплуатации;

- большой габаритный ряд;

- износоустойчивость и долговечность.

Лежак ремонтный обеспечивает удобство проведения ремонта трансмиссии, выпускной системы и прочих работ.

1.2.1 Лежак ремонтный Standart 24.120

Лежак производства Сорокин модели Standart представлен на рисунке 1.1. Техническая характеристика представлена в таблице 1.1.

Рисунок 1.1 - Лежак ремонтный Standart 120

Таблица 1.1 - Технические характеристики лежака ремонтного Standart 120

Параметры	Размер, количество
Габариты ДxШxВ макс, мм	920х420х100
Габариты ДxШxВ мин, мм	920х420х100
Кол-во колес, шт	4
Вес нетто, кг	5.5
Вес брутто, кг	6,5
Габариты в упаковке ДxШxВ, мм	930х450х115

Достоинство лежака:

- Металлическая рама;

- Поворотные колеса;

- Небольшой вес.

Недостатки лежака:

- Не регулируемый подголовник;

- Вероятность прогиба рамы;

- Жесткая подложка, поролон толщина 1 см;

- Тонкий материал общива;

-отсутствует подсветка.

1.2.2 Лежак ремонтный с подъёмом Standart 24.110

Лежак производства Сорокин модели Standart представлен на рисунке 1.2. Техническая характеристика представлена в таблице 1.2.

Рисунок 1.2 - Лежак ремонтный с подъёмом Standart 24.110

Таблица 1.2 - Технические характеристики лежака ремонтного Standart 24.110

Параметры	Размер, количество
Габариты ДxШxВ макс, мм	1016х440х150
Габариты ДxШxВ мин, мм	1016х440х120
Особенность	подголовник
Кол-во колес, шт	6
Вес нетто, кг	6.5
Вес брутто, кг	7,5
Габариты в упаковке ДxШxВ, мм	1030х440х115

Достоинство лежака:

- Металлическая рама;

- Поворотные колеса;

- Небольшой вес.

Недостатки лежака:

- Отсутствует освещение;

- Жесткая подложка, поролон толщина 1 см;

- Тонкий материал общива.

1.2.3 Лежак ремонтный Great

Лежак производства Сорокин модели Great представлен на рисунке 1.3. Техническая характеристика представлена в таблице 1.3.

Достоинство лежака:

- Металлическая рама;

- Поворотные колеса;

Недостатки лежака:

- Отсутствует освещение;

- Не регулируемый подголовник;

- Высокая посадка лежака;

- Тяжесть конструкции.

Рисунок 1.3- Лежак ремонтный Great

Таблица 1.3 - Технические характеристики лежака ремонтного Great

Параметры	Размер, количество
Габариты ДxШxВ макс, мм	1130х500х200
Кол-во колес, шт	6
Вес нетто, кг	11.7
Вес брутто, кг	12,5
Габариты в упаковке ДxШxВ, мм	1150х520х140

1.2.4 Лежак-сиденье для ремонта

Лежак производства Сорокин модели Great представлен на рисунке 1.4. Техническая характеристика представлена в таблице 1.4.

Рисунок 1.4 - Лежак-сиденье для ремонта

Таблица 1.4 - Технические характеристики лежак-сиденья для ремонта

Параметры	Размер, количество
Габариты сидения ДxШxВ, мм	590х425х480
Габариты лежака ДxШxВ, мм	1090х425х120
Особенность	подголовник
Кол-во колес, шт	6
Вес нетто, кг	6.7
Вес брутто, кг	8.5
Габариты в упаковке ДxШxВ, мм	1050х440х140

Достоинство лежака:

- Металлическая рама;

- Поворотные колеса;

- Универсальность конструкции.

Недостатки лежака:

- Отсутствует освещение;

- Не регулируемый подголовник;

- Высокая посадка лежака;

- Тяжесть конструкции;

- Сложность конструкции.

1.2.5 Лежак ремонтный Great 24.104

Лежак производства Сорокин модели Great представлен на рисунке 1.4. Техническая характеристика представлена в таблице 1.4.

Рисунок 1.5 - Лежак ремонтный Great 24.104

Таблица 1.5 - Технические характеристики лежак-сиденья для ремонта

Параметры	Размер, количество
Габариты ДxШxВ макс, мм	1000x480x110
Габариты ДxШxВ мин, мм	1000x480x110
Особенность	пластиковый
Кол-во колес, шт	6
Вес нетто, кг	7.2
Вес брутто, кг	8.5
Габариты в упаковке ДxШxВ, мм	1030x510x100

Достоинство лежака:

- Имеются отсеки для инструментов;

- Мягкий подголовник.

Недостатки лежака:

- Отсутствует освещение;

- Не регулируемый подголовник;

- Пластиковый корпус;

- Жесткость конструкции.

Для максимального облегчения различных видов работ, требующих длительного горизонтального положения мастера (ремонт трансмиссии, выпускной системы, систем питания и пр.), в специализированных магазинах имеется большой выбор специализированных ремонтных лежаков. Все модели имеют прочную пластиковую или металлическую основу и оснащены колесами (4 или 6 шт.). Представлены различные модели лежаков:

- пластиковые лежаки с эргономичной формой и выемками под руки;

- лежаки с металлическим каркасом и мягкой основой (статичные с подголовником, с подъемом, складные);

- универсальные складные лежаки-сиденья.

Лежак подкатной для автосервиса имеет довольно простую и удобную конструкцию. Конструкция состоит из сварной рамы, матраца, подголовника, направляющих поворотных колёс. Конструкцией предусмотрены направленные лампы.

1.3 Назначение конструкции

Лежак подкатный предназначен для быстрого и удобного доступа к деталям находящимся с нижней стороны агрегата, куда сложно, или невозможно подлезть; быстрого выкатывания из-под агрегата, для облегчения условий труда рабочего.

1.4 Устройство конструкции

Общее устройство конструкции показано на рисунке 6.

Рисунок 1.6 - Внешний вид лежака

Конструкция состоит из сварной рамы, матраца, подголовника, направляющих поворотных колёс. Спереди располагается подголовник, который можно регулировать по высоте. Матрац лежака ремонтного, крепиться к основной раме болтом и гайкой. Поворотные направляющие колёса крепятся к профилю рамы. Материал мягкой части матраца - поролон.

Несмотря на множество конструктивных элементов, конструкция довольно проста в изготовлении и очень надёжна в эксплуатации.

1.5 Принцип действия конструкции

Данную конструкцию называют лежаками автослесаря или подкатными тележками для ремонта автомобиля. Второе название связано с тем, что простейшие модели ремонтных лежаков исполнены в виде низкой тележки на колесиках.

Рабочий устанавливает лежак, таким образом, чтобы при закатывании лежак максимально точно был направлен на обслуживаемый агрегат, после чего ложится на матрас, таким образом, чтобы голова оказалась на подголовнике. Закатываясь под автомобиль на лежаке, рабочий выполняет все необходимые операции.

Специфика деятельности автосервисов диктует потребность в использовании специальных ремонтных лежаков, которые призваны существенно сэкономить силы и время рабочего, что напрямую влияет на производительность труда.

1.6 Надежность конструкции

Лежак ремонтный способен выполнять транспортную работу в течение всего срока службы. Надежность лежака характеризуется безопасностью, долговечностью, ремонтопригодностью и сохраняемостью.

Надежность - способность лежака выполнять заданные функции, сохраняя во времени значение эксплуатационных показателей в заданных пределах, соответствующим заданным режимам и условиям использования, ремонта, хранения и транспортировки.

Безотказность - способность лежака сохранять работоспособность непрерывно в течение некоторого времени или некоторой наработки.

Долговечность - способность лежака сохранять работоспособность до перехода в предельное состояние с возможными перерывами для обслуживания и ремонта.

Ремонтопригодность - способность лежак заключающиеся в его приспособленности к предупреждению и обнаружению отказов и повреждении к восстановлению работоспособности и исправность путем использования технического обслуживания и ремонта.

1.7 Безопасность конструкции

Лежаки ремонтные сегодня все более востребованы, объемы их растут постоянно.

Лежак ремонтный подкатной должен иметь высокую грузоподъемность. Безопасность при движении - очень важное требование к данным лежака.

Именно из-за безопасности лежака рамы конструкции делают из высококачественной стали, потому что вторичный металл такой прочности не имеет. И если для рам других конструкций годятся относительно легкие профили, то лежаки собирают из труб квадратного сечения с толстыми стенками.

Лежаки ремонтные подкатные на российском рынке строго отвечают всем требованиям законодательства. Безопасность эксплуатации обеспечивает мягкое покрытие, а также продуманная конструкция.

2. КОНСТРУКТОРСКАЯ ЧАСТЬ

2.1 Обоснование конструкции лежака

Разборочные работы - имеют большое значение в общем комплексе авторемонтного производства. Они составляют около 10 % от общего объема работ по капитальному ремонту автомобилей.

В настоящее время одним из основных показателей эффективности работы ремонтных мастерских, станций технического обслуживания является их техническое оснащение, простое и удобное в работе, надёжное и неприхотливое в период эксплуатации, так же, отвечающее нормам безопасности. Одним из немаловажных предметов оснащения станций ТО является ремонтный лежак. Лежак ремонтный представляет собой передвижную платформу с мягкой подстилкой, легко перекатывающуюся по ровной поверхности. Лежак предназначен для быстрого доступа к деталям находящимся с нижней стороны агрегата, куда сложно, или невозможно подлезть, с условием, что имеется достаточно места для передвижения лежака; удобства работы, находясь под агрегатом.

Несмотря на множество конструктивных элементов конструкция довольно проста в изготовлении и очень надёжна в эксплуатации.

Целью проекта является проектирование лежака ремонтного с вмонтированной светодиодной лентой, так как держать отдельную лампу не удобно при работе, прототипом которого является лежак ремонтный подкатной производителя ИП Сорокин «Лежак ремонтный с подъёмом Standart».

Лежак предназначен для проведения работ под автомобилем. Мобильность изделия позволяет легко и быстро подкатиться под автомобиль, облегчая и ускоряя тем самым процесс ремонта. Конструкция данного лежака предусматривает подъемный подголовник. Матрац лежака ремонтного крепиться к основной раме болтом и гайкой. Поворотные направляющие колёса крепятся болтовым соединением к горизонтальному профилю каркаса. Материал матраца конструкции лежака выполнен из фанеры, поролона и мебельной ткани. Это позволяет механику подолгу лежать на его поверхности и при этом не ощущать боль в спине. Рама изготовлена из трубы профилированной, что в целом позволяет лежаку ремонтному быть удобнее, мобильнее в эксплуатации. Учитывая малую высоту ремонтного лежака, он дает возможность осуществлять работы на автомобилях с низкой посадкой. Специализированный лежак для автосервиса позволяет существенно облегчить работу автомеханика, вынужденного длительное время находиться под автомобилем. С помощью лежака ремонтного можно производить осмотр днища и совершать ремонтные операции в тех случаях, когда отсутствует смотровая яма или нет возможности воспользоваться домкратом.

2.2 Предлагаемая конструкция

За основу предлагаемой конструкции лежака ремонтного принят лежак ремонтный с подъёмом Standart производство ИП Сорокин.

Прототип предлагаемой конструкции представлен на рисунке 1.7.

Рисунок 2.1 - Прототип конструкции

Прочный и маневренный лежак автослесаря на шести колесах. Жесткая основа из металла обеспечивает прочность конструкции. Сверху находится мягкий матрац на поролоне с небольшим добавочным слоем для головы. Имеется регулируемый подголовник. Также в конструкцию лежака добавлено освещение - светодиодная лента закреплена на раму в 4 -х местах по бокам конструкции лежака, которая работает от 12V аккумулятора, расположенного слева от подголовника, закрытым специальным кожухом, что значительно облегчает работу автослесаря, т.к не всегда удобно держать переносной фонарик при работе под автомобилем, не требуется дополнительного времени для подготовки освещения рабочего места.

Лежак легко очищается от загрязнений мокрой тканью. Он быстро перемещается на небольших колесах, которые поворачиваются на 360°.

Лежак предназначен для проведения работ под автомобилем. Мобильность изделия позволяет легко и быстро подкатиться под автомобиль, включить при необходимости освещение вмонтированное в торец профиля рамы ремонтного лежака, облегчая и ускоряя тем самым процесс ремонта.

Размер лежака 1010х420х110 мм.

Разработанная конструкция лежака ремонтного представлена на рисунке 2.2.

Рисунок 2.2 - Разработанная конструкция лежака ремонтного

Лежак предназначен для быстрого доступа к деталям находящимся с нижней стороны агрегата, куда сложно, или невозможно подлезть, с условием, что имеется достаточно места для передвижения лежака; удобства работы, находясь под агрегатом.

2.3 Технологическая сборка конструкции лежака

ремонтный лежак конструкция

Для изготовления лежака приобретаем профильную трубу 20х20х1,5 и профиль 20х10х1,5.

Рисунок 2.3 - Профильная труба

Отрезаем профиль нужного размера для изготовления каркаса лежака.

Рисунок 2.4 - Подготовка профиля под размер лежака

После того как профиль отрезан по размерам лежака, гнем трубу на трубогибе.

Рисунок 2.5 - Трубогиб

Отрезаем нужный нам размер, изогнутой трубы на трубогибе.

Рисунок 2.6 - Подготовка профилированной трубы нужного размера

Свариваем металлический каркас лежака, с заранее проложенными проводами для освещения.

Рисунок 2.7 - Сварочные работы

Сварочные работы ведутся электродуговой сваркой инверторным сварочным аппаратом.

Рисунок 2.8 - Сварочный аппарат

Покраска металлической рамы с укрытием проводов малярным скотчем.



Рисунок 2.9 - Эмаль универсальная

Убираем малярный скотч, с проводов после покрасочных работ.

Рисунок 2.10 - Покрашенная конструкция рамы

Режем в нужный нам размер фанеру электрическим лобзиком.

Рисунок 2.11 - Электрический лобзик

Для крепления матраца лежака к металлической раме использую болтовое соединение, предварительно монтирую врезные гайки в заготовку из фанеры.

Рисунок 2.12- Отверстия для крепления фанеры

В подголовник лежака также использую врезные гайки, для болтового соединения подголовника и рамы конструкции.

Рисунок 2.13 -Отверстия для крепления подголовника

В качестве подложки матраца лежака использую материал поролон толщиной 20мм

Рисунок 2.14 - Поролон для подложки

Матрац лежака состоит из фанера толщиной 9мм и подложка из поролона 20мм.



Рисунок 2.15 - Матрац конструкции лежака

Раскраиваем нужный размер из мебельной влагостойкой ткани (кожзам) для откидного подголовника.

Рисунок 2.16 - Раскройка обивки матраца лежака

Обтягиваем откидную матрац подголовника материалом, для фиксации материала использую ручной механический степлер.

Рисунок 2.17 - Механический степлер

Раскройка материала для матраца лежака.

Рисунок 2.18 - Влагостойкий материал для матраца лежака

Обтягиваю матрац мебельной тканью (кожзам), для фиксации ткани использую мебельный ручной степлер.

Рисунок 2.19 - Крепление ткани

Подготавливаем комплектующие для гибкой связи матраца и регулировки подголовника по углу наклона.

Рисунок 2.20 - Комплектующие для регулировки подголовника

Монтирую мебельную петлю матрац лежака болтовым соединением, в заранее подготовленные врезные гайки, монтированные в основание (фанеру).

Рисунок 2.21 - Монтаж мебельной петли

Готовый матрац для лежака.

Рисунок 2.22 - Матрац лежака

Дюралевый П- образный профиль с матовым оргстеклом для светодиодной ленты.

Рисунок 2.23 - Дюраль алюминиевый профиль для светодиодной ленты

Электрическим лобзиком режем в нужный нам размер профиль для светодиодной ленты.

Рисунок 2.24 - Электрический лобзик

Отрезаем светодиодную ленту нужного размера.

Рисунок 2.25 - Светодиодная лента

Высверливаю технологические отверстия в профиле для светодиодной ленты, для прохода проводов в сам профиль

Рисунок 2.26 - Высверливание отверстий

Монтируем профиль для светодиодной ленты, на раму лежака.

Рисунок 2.27 - Профиль для светодиодной ленты

Профиль светодиодной ленты фиксируем к раме лежака с помощью само реза с двух сторон дюралевого профиля

Рисунок 2.28 - Фиксирование профиля для светодиодной ленты

Соединяем проводку (заложенную ранее в металлический профиль лежака) со светодиодной лентой с помощью пайки припаем.

Рисунок 2.29 - Пайка светодиодной ленты

Закрываем П-образный профиль для светодиодной ленты экраном, выполненным из матового оргстекла.

Рисунок 2.30 - Оргстекло

Рисунок 2.31 - Акб 12вольт 1,2а/ч; Клейма плоская обжимная; Переключатель; Заглушка 20х20 пластиковая; Светодиодная лента

Соединяю выведенные провода (проложенные ранее внутри торца профиля) с клеммами плоскими.

Рисунок 2.32 - Клемма

Для надежности соединения проводов с клеймами использую пайку припоем

Рисунок 2.33 - Пайка проводов с клеммами

Монтирую переключатель в торец профиля лежака, предварительно изолировал контакты изолирующей лентой. Для надежного контакта клейм и переключателя выполнил пайку припоем.

Рисунок 2.34 - Переключатель

Купленные колеса для лежака предусматривали крепление открытой гайкой, данное крепление при эксплуатации лежака не удобны, не безопасны.

Рисунок 2.34 - Колесо для лежака

Были приобретены гайки «Эриксона». Данный вид гайки представляет собой цилиндр с внутренней резьбой с плоской шляпкой, с шлицем типа "внутренний шестигранник".

Рисунок 2.35 - Гайки «Эриксона»

Из оцинкованной проволоки d6 мм, изготовил упор под подголовник.

Рисунок 2.36 - Упор под подголовник

Монтирую пластмассовую заглушку 20х20 в профильную трубу

Рисунок 2.37 - Заглушка пластиковая

Из мебельной ткани была выполнена защитная крышка для аккумулятора.

Данная крышка предотвращает короткого замыкания контактов акб, а также фиксирует саму аккумуляторную батарею на площадке.

Рисунок 2.37 -Кожух для аккумулятора

Фиксирую матрац к раме лежака с помощью болтового соединения.

Рисунок 2.38 - Крепление матраца к раме лежака

Герметизирую щели профиля светодиодной ленты, обклеиваю малярным скотчем, чтобы исключить попадания герметика на не запланированные участки дюралевого профиля.

Рисунок 2.39 - Герметизация конструкции лежака

Готовая конструкция лежака ремонтного.

Рисунок 2.40 - Конструкция лежака ремонтного

2.4 Безопасность эксплуатации конструкции

Все проверки, техническое обслуживание и ремонт проводятся только на неподвижно стоящем транспортном средстве. Для этого необходимо провести подготовительные операции, исключающие самопроизвольное движение транспорта: установить автомобиль, поставить рычаг переключения передач (избиратель скорости для автомобилей с автоматической коробкой передач) в нейтральное положение, затормозить автомобиль стояночным тормозом, подложить упоры (башмаки) под колеса ведущих мостов.

Автомобиль, установленный на напольный пост технического обслуживания или ремонта, необходимо надежно закрепить путем подстановки не менее двух упоров под колеса, затормозить стояночным тормозом. При этом рычаг коробки передач должен быть установлен в положение, соответствующее низшей передаче.

Работники, выполняющие работы, лежа под автомобилем, должны быть обеспечены лежаками. Работать лежа на полу или земле без лежака не допускается.

При вывешивании части автомобиля, прицепа, полуприцепа подъемными механизмами (домкратами, талями и тому подобным), кроме стационарных, необходимо вначале подставить под не поднимаемые колеса противооткатные упоры, вывесить автомобиль, подставить под вывешенную часть козелки и опустить на них автомобиль.

ТО и ТР автомобилей необходимо выполнять в соответствии с общими требованиями Положения о техническом обслуживании и текущем ремонте подвижного состава автомобильного транспорта, утвержденного постановлением Министерства транспорта.

3. РАСЧЕТ КОНСТРУКЦИИ

3.1 Расчет опорных колесиков на грузоподъемность

При выборе типа колеса необходимо учитывать как нагрузку на тележку, так и условия эксплуатации (место дальнейшей работы, нагрузки, температурный режим) и другие требования (например, податливости, плавности хода, снижения трудозатрат, прочности) и даже такие не очевидные вещи, как, например, цвет обода колеса.

При расчёте грузоподъёмности колёс или колёсных опор необходимо знать собственную массу транспортного средства (тележки или оборудования), максимальную массу груза и количество установленных колёс или колёсных опор.

Необходимая грузоподъемность колеса должна быть рассчитана по следующей формуле:

где:

Т - грузоподъемность каждого колеса;

Е - масса транспортной платформы;

Z - масса перевозимого груза;

М - коэффициент эффективной нагрузки (учитывает расположение колес).

Для платформенных тележек значения коэффициента М приведены в таблице 1.6.

Таблица.1.6. Схемы крепления колес на платформенных тележках и коэффициента эффективной нагрузки (М)

Схема крепления к платформе	К-т эффективной нагрузки (М)	Описание, применение	Количество колес
			Поворотных	Неповоротных
	M=6	6-ти колесная схема. Обеспечивает максимальную устойчивость и высокую маневренность, позволяет достаточно легко сохранять заданное направление движения.	6	0

Для шестиколесных лежаков коэффициент М=6.

Кн - коэффициент неравномерности (асимметричности) нагрузки.

Расчет нагрузки должен вестись с учетом асимметричности нагрузки, значение грузоподъемности по максимально нагруженному колесу примем равным Кн=1,5…3 (в зависимости от неравномерности нагрузки).

Принимаем Кн=2.

Подставим значения в формулу (1), получаем:

Таким образом, по результатам расчета видно, что грузоподъемность одного колесика составляет 26,9 кг.

Общая грузоподъёмность составляет 161,4 кг, что говорит о том, что количество установленных на раму лежака опорных колесиков соответствует заявленной грузоподъемности лежака.

В качестве вывода скажем, что, выбирая, колеса для лежака следует руководствоваться средой ее будущего применения и грузоподъемностью лежака.

3.2 Проверочный расчет сварного шва на прочность

Проверочный расчет сварного шва на прочность выполнен в соответствии с методикой [3].

Рисунок 3.1 - Конструкторские элементы сварного шва

Рисунок 3.2 - Варианты нагружения сварных соединений растягивающей силой

Профильная труба соединена я профильной трубой двумя сварными швами (рисунок 3.1).

Сварной шов при соединении встык (рис. 3.2) работает на растяжение и сжатие, причем все виды подготовок кромок принимаются эквивалентными [3].

Расчет прочности швов соединений, нагружаемых осевыми силами

Условные обозначения:

Р--нагрузка соединения;

L -- общая длина рассчитываемого шва;

д-- толщина соединяемых деталей;

k -- катет углового шва;

L=300 мм, h=20 мм, B= 150 мм.

Допустимая сила для соединения при растяжении:

где - допустимое напряжение для сварного шва при растяжении.

Угловые швы с катетом k=6 мм выполнены инверторной сваркой электродами d=4, допустимое напряжение при растяжении профиля = 160 Мпа.

Допустимое напряжение среза в угловых швах:

В сварных швах возникают касательные напряжения от поперечной силы P и изгибающего момента М. Так как векторы и взаимно перпендикулярны, то величина суммарного напряжения находится по формуле:

, (3)

Определим и :

где - площадь опасного сечения одного углового шва, мм².



где - момент сопротивления опасного сечения углового шва, мм³.

Из условия прочности

Следовательно, Н.

Для стыкового шва, если не учитывать действие силы P (как при расчете профиля на изгиб), условие прочности записывается в виде [3]

где - момент сопротивления сечения шва, равный моменту сопротивления профиля, мм³.

Подставляем в формулу 7, получаем

Из уловия прочности

Следовательно, .

Вывод: Условие прочности сварных швов удовлетворяется.

4. ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА ПРОЕКТА

4.1 Экономическое обоснование конструкторской разработки

Затраты на изготовление конструкции лежака представлены в таблице 1.7.

Таблица 1.7 - Затраты на покупные изделия для изготовления конструкции лежака ремонтного

№	Наименование покупных изделий	Ср. изм.	Кол-во	Цена за ед., руб.	Сумма, руб.
1	Труба квадратная 20*20*1,5; 20х10х1,5	м.	4	35	140
2	Ткань влагостойкая (кожзам)	м	1,5х0,5	150	300
3	Поролон 20мм	м	0,5х1	250	250
4	Фанера 9мм	м	1,5*1,5	300	300
5	Колесики d=0,06 м	шт.	6	55	330
6	Светодиодная лента	м.	2	100	200
7	Краска для покраски рамы	м.	1	180	180
8	Профиль накладной для светодиодной ленты	шт.	1	250	250
9	Метизы для крепления фанеры	шт.	2	1,5	3
10	Провод 1,5х2	м.	1	12	12
11	Аккумулятор 12 V	шт.	1	420	420
12	Переключатель	шт.	1	25	25
13	Клемма плоская	шт.	4	5	20
14	Гребенка ступенчатая	шт.	1	100	100
15	Проволока стальная 6	шт.	1	10	10
16	Заглушка пластиковая 20х20	шт.	3	3	9
17	Герметик акриловый (коричневый)	шт.	1	40	40
	Итого:				2589

Чеки на покупные материалы для изготовления конструкции лежака представлены в Приложении. Общие затраты найдем по формуле:

где - стоимость приобретенных изделий, руб.

- стоимость сварочных работ, руб.

- стоимость деталей изготовленных на металлорежущих станках, руб.

- стоимость сборочных работ, руб.

- общепроизводственные накладные расходы, руб.

- общехозяйственные накладные расходы, руб.

Стоимость сварочных работ находим по формуле:

, (9)

где - почасовая тарифная заработная плата сварщика, руб.;

- дополнительная заработная плата, руб.

Начисляется в размере 25% от почасовой тарифной заработной платы;

- начисления по социальному страхованию, руб.

Начисляется в размере 30 % от суммы почасовой тарифной заработной платы и дополнительной заработной платы.

Подставляя в формулу (8), получим:

Стоимость приобретенных деталей и оснастки составляет 2 589,00 руб.

Стоимость изготовления деталей на металлорежущих станках и ручном трубогибе равняется:

Работа болгаркой = 120 руб.

Работа загиба трубы = 3 изделия *25 руб= 75 руб.

Сверление отверстий = 6 отв. * 10 руб =60 руб.

Покраска рамы лежака - 200 руб.

Стоимость сборочных работ рассчитываем по формуле:

, (10)

где - тарифная ставка слесаря сборщика, руб.;

_.- дополнительная заработная плата, руб. Начисляется в размере 25 % от почасовой тарифной заработной платы;

- начисления по социальному страхованию, руб. Начисляется в размере 30% от суммы почасовой тарифной заработной платы и дополнительной заработной платы.

Почасовая тарифная ставка рабочего находится по формуле:

, (11)

где - полная трудоемкость сборочных работ, ч., принимаем ч.;

- почасовая ставка рабочих, начисленная по среднему тарифу, руб., принимаем руб.;

- коэффициент, учитывающий оплаты к основной заработной плате, принимаем .

Подставляя в формулу 9, получим:

Общепроизводственные (цеховые) накладные расходы на изготовление установки вычислим по выражению:

, (12)

где - основная заработная плата производственных рабочих, руб.;

- накладные расходы предприятия, %.

Начисляется в размере 34,2 % от основной заработной платы производственных рабочих. Расходы состоят из затрат на организацию производства, затрат на обслуживание и ремонт основных средств, затрат на оплату труда работников производственного персонала.

+, (13)

Подставляя в формулу 11, получим:

Общехозяйственные накладные расходы , рассчитаем по формуле:

, (14)

где - общий процент общехозяйственных накладных расходов, %. Начисляется в размере 12 % от основной заработной платы производственных рабочих. К ним относятся затраты, связанные с управлением и обслуживанием производства в целом: расхода на оплату труда административно-управленческого аппарата с отчислениями на социальные нужды; конторские расходы.

Подставляем в формулу 14, получаем:

Подставляя полученные значения в формулу 8, получим:

Данные расчетов сведем в таблицу 1.8.

Таблица1.8 - Стоимость конструкторской разработки

№ п/п	Наименование затрат	Обозначение	Ед. измерения	Стоимость, руб.
1	Затраты на материалы и комплектующие детали		руб.	2 589,00
2	Заработная плата, отчисления на соц. нужды		руб.	872,32
3	Общепроизводственные расходы		руб.	298,33
4	Общехозяйственные расходы		руб.	104,68
Итого:			3864,33

В данном проекте представлены основные расчетные показатели экономики конструктивной части, показана методика вычислений. Новые экономичные конструкции уменьшают затраты на производство, что ведет за собой повышение прибыльности предприятия.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В результате проектирования на основе прототипа производства Сорокин разработана конструкция лежака ремонтного.

Предложенная конструкция ремонтного лежака отличается от прототипа тем, что конструкция лежака обладает дополнительными уникальными характеристиками, включая светодиодную ленту, расположенную в виде четырех точках по 40 см, по бокам конструкции рамы. Светодиодная лента защищена дюраль алюминиевым корпусом, с матовым стеклом, что обеспечивает удобство и комфортность конструкции.

Светодиодная лента работает с помощью 12 V аккумулятора, расположенного с левой стороны от подголовника, который защищен кожухом из дополнительного материала. Выключатель вмонтирован в торце профиля трубы, что удобно и безопасно для работы. Проводка для освещения вмонтированы внутри профильной трубы конструкции, что также повышает безопасность данного лежака, а также сохранность проводки. Клеммы для аккумулятора спаяны.

Предложенная разработка лежака создает более благоприятные условия работы под автомобилем, что значительно улучшает применение данного лежака.

Стоимость изготовления данной конструкции составляет 3864,33 руб

Стоимость прототипа конструкции на рынке у конкурентов составляет 3999 руб.

Разработанная конструкция лежака создает более благоприятные условия работы под автомобилем, что в дальнейшем будет востребовано на рынке и будет пользоваться спросом у клиентов, как для частного использования, так и для автосервисов.

СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

1 Анурьев В.И. Справочник конструктора-машиностроителя: В 3 т. Т.1. - 8-е изд., перераб. И доп. Под ред. И. Н. Жестковой. -М.: Машиностроение, 2001.-920с.

2 Анурьев В.И. Справочник конструктора-машиностроителя: В 3 т. Т.2. - 8-е изд., перераб. И доп. Под ред. И. Н. Жестковой. -М.: Машиностроение, 2001.-920с.

3 Анурьев В.И. Справочник конструктора-машиностроителя: В 3 т. Т.3. - 8-е изд., перераб. И доп. Под ред. И. Н. Жестковой. -М.: Машиностроение, 2001.-920с.

4 Ерохин М.Н., Карп, А.В. Детали машин и основы конструирования. - М.: Колос, 2004. - 462с.

5 Колесник П.А., Шейнин В.А. Техническое обслуживание и ремонт автомобилей. - М.: Транспорт, 1985.

6 СТО ЮУрГУ 21-2008 Стандарт организации. Система управления качеством образовательных процессов. Курсовая и выпускная квалификационная работа. Требования к содержанию и оформлению / составители: Т.И. Парубочая, Н.В. Сырейщикова, А.Е. Шевелев, Е.В. Шевелева. - Челябинск: Изд-во ЮУрГУ, 2008. - 55 с.

ПРИЛОЖЕНИЕ

Чеки на комплектующие для изготовления конструкции

Размещено на Allbest.ru

...