Технический проект реконструкции ПТБ КС-17 Грязовецкого ЛПУ МГ ПАО "Газпром"

- проверьте уровень масла в башмаках балансирного устройства задней подвески, при необходимости долейте масло до уровня заливных отверстий;

- затяните гайки болтов крепления кронштейнов задней подвески к лонжеронам рамы.

3.4.2 Текущий ремонт подвески

При разборке рессор, в случае износа накладки скользящего конца коренного листа передней рессоры, снимите накладку, в дальнейшем эксплуатируйте рессору без накладки. Замерьте зазоры между пальцами и втулками отъемных ушков. Номинальный зазор между пальцем и втулкой 0,17... 0,39 мм при номинальном диаметре пальца 39,95... 40,00 мм. Если зазор больше 2 мм, то замените изношенные детали.

Замените втулки, имеющие значительные выкрашивания одного из торцов (свыше 60 % от поверхности торца втулки). При износе боковых сухарей передних рессор на глубину до 3 мм замените их (номинальная толщина сухарей - 8 мм). При износе верхних сухарей передних рессор на глубину до 3 мм спрессуйте их с кронштейнов, разверните на 180° и вновь напрессуйте. При износе концов первых коренных листов рессор задней подвески на 40... 50% толщины поменяйте местами первый и третий листы.

Для предохранения опор рессор задней подвески от интенсивного износа на их опорные поверхности наплавлен слой твердого сплава (HRC 56... 62) на глубину 2... 4 мм. При износе этого слоя произведите его повторную наплавку электродом ЭН-60М-3,0-1 ГОСТ 9466-75. На автомобилях КАМАЗ-53212, КАМАЗ-55111 и КАМАЗ-54112 твердый сплав глубиной 2... 4 мм наплавлен и на боковые стороны опор. При суммарном зазоре более 10 мм между наружными и внутренними боковинами опор и рессорами произведите наплавку твердого сплава на боковины опор рессор, обеспечив суммарный зазор 3... 5 мм.

При сборке рессор смажьте графитной смазкой трущиеся поверхности листов, так же смажьте ушки и пальцы передних рессор. Передние и задние рессоры устанавливайте на автомобиль попарно с разницей прогиба не более 10 мм.

Во избежание поломок рессор и износа щек башмаков при проведении ремонта:

- гайки крепления передних рессор затягивайте с моментом 431-490 Н.м (44-50 кгс.м);

- гайки крепления задних рессор затягивайте с моментом 785-883 Н.м (80-90 кгс.м);

Для снятия реактивных штанг с автомобиля используйте съемник: для этого, отвернув гайки 5 (рисунок 3.2), снимите крышку 4, штангу пропустите между шпильками съемника, наденьте на шпильки крышку 4 и заверните гайки 5.

Клин 3 заведите до упора между торцами наконечника штанги и проушины пальца, при этом винт 1 должен быть в крайнем правом положении. Затяните гайки 5 и, вворачивая винт 1 в корпус 2, выпрессуйте палец изпроушины. Замена вкладышей и пальцев реактивных штанг производится при осевом люфте в реактивной штанге более 1,3 мм.

Рисунок 3.2 - Снятие съемником пальцев реактивных штанг:

1 - винт; 2 - корпус; 3 - клин; 4 - крышка; 5 - гайка; 6 - шпилька



Для регулирования осевого зазора в башмаке балансирного устройства:

- поднимите автомобиль за раму и установите на подставки. Обеспечьте возможность поворачивания балансира, отделив концы задней рессоры от опор мостов или сняв рессору;

- заверните разрезную гайку так, чтобы балансир не поворачивался от руки;

- отверните гайку на 1/6 оборота, затяните стяжной болт с моментом 78,2...98,1 Н.м (8... 10 кгс.м) и проверьте возможность поворачивания балансира от руки. Если балансир не поворачивается, дополнительно отпуститеразрезную гайку, предварительно ослабив стяжной болт.

При разборке балансирного устройства в случае износа осей и втулок башмаков балансирного устройства выше допустимого отшлифуйте оси до устранения следов износа и установите ремонтные (уменьшенные повнутреннему диаметру) втулки. При номинальном диаметре оси балансира 87,93... 88,00 мм номинальный зазор между осью и втулками должен быть 0,120... 0,305 мм. Допустимый без ремонта зазор между осью и втулкамине более 1,0 мм. Амортизаторы заменяйте при снижении максимальных сил сопротивления на ходе сжатия и отбоя более чем на 25% по сравнению с нижним пределом, указанным в таблице 3.1.

Таблица 3.1 - Сопротивление амортизатора при ходе отбоя и ходе сжатия

Скорость поршня, м/с	Сила сопротивления, N (кгс)
	при ходе отбоя	при ходе сжатия
0,2 (дроссельный режим) 0,52 (клапанный режим)	1373...1962(140...200) 3626...4415 (370...450)	687...981(70...100) 1079... 1472(110...150)

При появлении на амортизаторе следов подтекания масла, снимите ам1ортизатор с автомобиля и подтяните гайку резервуара. Если течь не устраняется подтягиванием гайки резервуара, замените амортизатор.



3.4.3 Замена листа передней рессоры

Для снятия передней рессоры:

- отверните гайку стяжного болта заднего кронштейна рессоры, снимите пружинную шайбу, болт и распорную втулку;

- отсоедините амортизатор в нижней опоре;

- поднимите за раму переднюю часть автомобиля, установите подставку под раму и опустите на нее автомобиль, при этом обеспечьте зазор между накладкой коренного листа и вкладышем в заднем кронштейне рессоры 40... 80 мм;

- отверните гайки стяжных болтов проушин переднего кронштейна рессоры, снимите пружинные шайбы, болты и выбейте палец;

- закрепите рессору в подъемном приспособлении;

- отверните гайки стремянок крепления рессоры к балке передней оси, снимите накладку рессоры;

- подъемным приспособлением снимите рессору с передней оси.

Для установки передней рессоры:

- подъемным приспособлением опустите рессору на переднюю ось, предварительно установив кронштейн амортизатора под рессору;

- установите накладку рессоры и совместите их центрирующие элементы;

- вставьте стремянки рессоры в отверстия площадки передней оси и затяните гайки стремянки;

- подведите передний конец рессоры к кронштейну, совместите отверстие ушка рессоры с отверстиями в кронштейне, вставьте палец и стяжные болты, наденьте на них шайбы и затяните гайки;

- поднимите за раму переднюю часть автомобиля, уберите подставку и опустите автомобиль;

- присоедините амортизатор к передней оси;

- вставьте распорную втулку и стяжной болт в задний кронштейн рессоры и закрепите его.

Проконтролируйте момент затяжки гаек стремянок. Смажьте палец ушка рессоры до появления свежей смазки из втулки ушка.

3.4.4 Замена листа передней рессоры

Для снятия задней рессоры:

- ослабьте гайки стяжных шпилек щек башмака рессоры;

- расшплинтуйте пальцы опор рессоры и выбейте пальцы опор рессоры (у автомобилей КАМАЗ-5320, КАМАЗ-5410, КАМАЗ-55102) или снимите ограничители качания мостов (если это автомобили КАМАЗ-53212, КАМАЗ-54112,КАМАЗ-55111);

- поднимите за раму заднюю часть автомобиля, установите подставку под раму и опустите автомобиль на нее, при этом обеспечьте зазоры между концами рессоры и опорами не менее 25... 30 мм;

- отверните гайки стремянок рессоры и снимите стремянки, накладку рессоры и верхние листы рессоры, не скрепленные хомутами;

- подъемным приспособлением снимите рессору с башмака.

Для установки задней рессоры:

- подъемным приспособлением установите рессору на башмак, совместив их центрирующие элементы;

- затяните гайки стяжных шпилек щек башмака до соприкосновения щек с рессорой;

- установите накладку рессоры, стремянки и затяните гайки стремянок;

- поднимите заднюю часть автомобиля, уберите подставку и опустите автомобиль;

- установите пальцы опор рессоры, наденьте шайбы и зашплинтуйте пальцы (у автомобилей КАМАЗ-5320, КАМАЗ-55102, КАМАЗ-5410) или установите ограничители качания мостов (если это автомобили КАМАЗ-55111,КАМАЗ-53212, КАМАЗ-54112).

Проконтролируйте моменты затяжки гаек стремянок.



3.5 Моменты затяжек резьбовых соединений

Моменты затяжек резьбовых соединений указаны в таблице 3.2.

Таблица 3.2 - Моменты затяжек резьбовых соединений

Наименование	Резьба	Размер под ключ	Момент затяжки, Н•м (кгс•м)
Гайки стремянок задних рессор	М22	32	441-490 (45-50)
Гайки крепления пальцев реактивных штанг	М30	46	490-588 (50-60)
Гайки шпилек крепления верхних кронштейнов реактивных штанг	М20	30	353-392 (36-40)

3.6 Технологическое нормирование трудоемкости

Техническая норма времени на операцию рассчитывается по формуле:

t_шт = t_осн+t_всп+t_доп, (3.1)

где t_шт - штучное время на операцию, чмин;

t_осн - основное время, в течение которого выполняется заданная работа, чмин;

t_всп - вспомогательное время на производство подготовительных воздействий на изделие, чмин;

t_доп- дополнительное время, чмин.

Вспомогательное время рассчитывается по формуле:

t_всп = (3-5%)t_осн.(3.2)

Дополнительное время рассчитывается по формуле:



t_доп = t_обсл+t_отд,(3.3)

где t_обсл- время на обслуживание технологического оборудования и рабочего места, чмин;

t_отд- время на отдых и личные нужды, чмин.

Время на обслуживание оборудования и рабочего места рассчитывается по формуле:

t_обсл = (3-4%)t_осн,(3.4)

Время на отдых и личные нужды рассчитывается по формуле:

t_отд = (4-6%)t_осн,(3.5)

Оплата труда ремонтного рабочего должна производиться по штучно-калькуляционному времени, которое рассчитывается по приведенной формуле:

(3.6)

где t_п-з - подготовительно-заключительное время на получение задания, ознакомление с технической документацией, получение и сдачу инструмента, сдачу работы и т.п.,

N_п- число изделий в одной последовательно обрабатываемой партии.

Подготовительно-заключительное время рассчитывается по формуле:



t_п-з =(2-3%)Т_см,(3.7)

где Т_см - продолжительность смены, принимаем Т_см=8 ч.

Основное время на комплекс воздействий складывается из их трудоемкостей. Трудоемкость ремонта амортизационной стойки (снятие, разборка, промывка, дефектовка, сборка, установка) t_осн=97 чел мин.

Все операции выполняются слесарем 4-го разряда.

Результаты проделанных расчетов по трудоемкости работ по замене листа рессоры приведены ниже в таблице 3.3.

Таблица 3.3- Трудоемкость работ замены листа рессоры, чел•мин

№ опера Ции	Название операции	t осн, чел• мин.	t всп, чел• мин.	t обсл, чел• мин.	tотд, чел• мин.	t шт, чел• мин.	t п-з, чел• мин.	t штк, чел• мин.
1	005	9	0,4	0,3	0,45	10,1	0,2	10,4
2	010	15	0,6	0,5	0,75	16,9	0,4	17,3
3	015	9	0,4	0,3	0,45	10,1	0,2	10,4
4	020	34	1,4	1,2	1,7	38,3	0,9	39,1
5	025	21	0,8	0,7	1,05	23,6	0,5	24,2
6	030	9	0,4	0,3	0,45	10,1	0,2	10,4
	Всего	97	3,9	3,4	4,9	109,1	2,4	111,6

Все операции выполняются слесарем 4-го разряда.

Технологический процесс рассматривается в маршрутном и операционном изложении. Маршрутное описание проводится на маршрутной карте по ГОСТ 3.1118-82. Операционное изложение процесса приведено в операционных картах по ГОСТ 3.1407-86 в формах 1 и 1а.



4ю КОНСТРУКТОРСКАЯ ЧАСТЬ. РАЗРАБОТКА ПОДЪЕМНИКА КОМПЛЕКТА СТОЕК

Работоспособность, производительность работников, качество выполнения технологических операций ПС зависит от типа и технического состояния подъемно-осмотрового оборудования, применяемого на производственно-технической базе.

Прогрессивной конструкцией подъемно-транспортного оборудования являются комплекты передвижных стоек. Стойка обладает большой устойчивостью, легко перемещается одним работником.

Данные подъемники эксплуатируются везде, где имеется ровная горизонтальная прочная площадка. Комплект стоек позволяет освободить производственную площадь, так как не привязаны жестко к точкам позиционирования.

4.1 Анализ существующих конструкций передвижных стоек подъемников

Каждый из типов подъемно-осмотрового оборудования имеет свои особенности и область применения. Окончательный выбор подъемно осмотрового оборудования зависит от вида работ и моделей обслуживаемых транспортных средств. На сегодняшний день наибольшее применение находят подъемники с электрогидравлическим и электромеханическим приводом.

Универсальные подкатные подъемники (рисунок 4.1) для всех типов АТС:

- простота, компактность и удобство в применении,

- подхват за колесо,

- подвижность и маневренность,

- возможность использования как в помещении, так и на улице,

- оптимальная геометрия подхватов,

- повышенная безопасность вследствие применения независимых блокираторов устройств подхвата,

- ручной спуск при отключении питания.

Рисунок 4.1 - Универсальные подкатные автомобильные подъемники

Подъемник подкатной, электромеханический, грузоподъемность до 30/45 т. (базовый комплект - 4 стойки, тележка для перемещения стоек), (комплект - 6 стоек, тележка для перемещения стоек). Для обслуживания грузовых автомобилей и автобусов представлен на рисунке 4.2.

Рисунок 4.2 - MAHA RGE Универсальные подкатные подъемники (мобильная колонна) для грузовиков и автобусов г/п до 30/45 тонн

- 5-летняя гарантия на ходовые винт и гайку,

- простота, компактность и удобство в применении,

- подхват за колесо,

- подвижность и маневренность,

- возможность использования как в помещении, так и на улице,

- оптимальная геометрия подхватов,

- повышенная безопасность вследствие применения независимых блокираторов устройств подхвата,

- уникальный шариковый узел «ходовая гайка-винт» Maxa обеспечивает повышенную износоустойчивость и долговечность,

- ручной спуск при отключении питания,

- возможность обслуживания автопоездов,

- грузоподъемность колонны 7,5 т,

- ход каретки 1650 мм,

- время подъема 105 с,

- напряжение питания системы управления 220 В,

- мощность двигателя колонны 15 кВт,

- напряжение 3/400 ф/В,

- производство - Германия,

- габариты 2225/1150/980 мм,

- вес колонны 400 кг.

Подъемник 6-ти стоечный подкатной электромеханический,подхват за колеса (с подставками 6 шт.), г/п 24т. Диаметр колесного диска от 20” до 22” представлен на рисунке 4.3.

Рисунок 4.3 - П-238М2.6 «ТУР» Подкатной электромеханический 6-ти стоечный подъемник для грузовых автомобилей



Комплектация из шести подкатных стоек позволяет обслуживать сочлененные автобусы и трехосные грузовые автомобили. Подхват автомобиля производится за колеса. Привод подъемника - электромеханический, через редуктор. Основные узлы конструкции рассчитаны в соответствии с требованиями безопасности, надежности и долговечности для оборудования такого типа. Электрооборудование подъемника позволяет управлять всеми стойками с общего пульта или одной стойкой по отдельности дистанционно со своего пульта или другого места управления. Для ремонта передней и задней подвесок автомобиля или другой специальной техники или при использовании подъемника для обслуживания нескольких автомобилей применяются универсальные подставки.

Особенности:

1. Подкатные стойки обеспечивают обслуживание автомобилей независимо от колеи и базы автомобилей.

2. Есть возможность управления с общего пульта и с каждой стойки в отдельности.

3. Пульты управления находятся на стойках подъемника.

4. Подъемник обладает небольшой энергоемкостью.

5. Высокопрочные стойки выполнены из специального штампованного профиля.

6. Малоизнашиваемая несущая гайка и шестерня редуктора с высоким коэффициентом скольжения.

7. Система безопасности двух уровней:

7.1 Механический уровень:

- несущая и страхующая гайки;

- наличие в приводе червячного редуктора, самотормозящаяся резьба на грузовом винте;

- комплект жестких трубчатых подставок, устанавливаемых под каждую ось автомашины после подъема.

7.2 Электрический уровень:

- наличие в электросхеме индивидуальной защиты каждого электродвигателя;

- однофазном снижении напряжения;

- симметричном снижении фазных напряжений;

- обрыве одной, двух или трех фаз;

- блокировка подъема в случае износа грузовой гайки через аварийный концевой выключатель;

- электрические верхние и нижние концевые выключатели с электрической блокировкой при срабатывании одного из них;

- функционирование кнопок управления только при постоянном нажатии;

- возможность управления каждой стойкой по отдельности;

- пониженная мощность электродвигателей привода за счет сниженного коэффициента трения в червячном редукторе.

8. Наличие подкатной тележки для перемещения стоек.

9. Закрытый грузовой винт - наличие защитных кожухов на стойке, предотвращающих попадание грязи, пыли.

Технические характеристики:

- тип передвижной, электромеханический,

- количество стоек 6,

- грузоподъемность комплекта стоек т, с max 24,

- высота подъема над уровнем пола мм, max 1520,

- макс/мин. диаметры колеса, мм 1200/900,

- скорость подъема не менее м/сек 0,008,

- мощность привода суммарная, кВт, не более 9,

- габаритные размеры стойки,

- длина, мм 1100,

- ширина, мм 1096,

- высота, мм 2515,

- масса подъемника, кг, не более 2602.

Чешские, грузоподъемность 30000 кг представлены на рисунке 4.4. Четыре мобильные стойки г/п 7500 кг. каждая, 4x3 кВт, высота подъема 1550 мм., время подъема/опускания 155 с., электронная синхронизация, 4х770 кг. Индивидуальный пульт управления и гидравлическая тележка для передвижения на каждой стойке. Автоматическая электронная синхронизация колонн с помощью индуктивных датчиков. Привод осуществляется системой винт-гайка. Нейлоновая гайка и стальная предохранительная гайка. Комплект состоит из одной мастер - колонны (основной пульт управления) и четырех остальных колонн. Кнопка ВВЕРХ/ВНИЗ на каждой колонне.

Особенности:

1. Простота, эргономичность и удобство в применении для работы ТО и ТР подвески.

2. В стандартной комплектации на каждой стойке установлена гидравлическая тележка для передвижения.

Рисунок 4.4 - Колонны подкатные г/п 4х7,5 т. электромеханические KraftWell KRW4M7.5

3. Низкий вес колонны обеспечивает удобное и быстрое ее перемещение.

4. Возможность опускания в ручном режиме при отключении электричества.

5. Простой и удобный способ соединения колонн.

6. Порошковая окраска.

Планируется обслуживать автобусы разных весовых категорий, различные по габаритным размерам. Самым оптимальным вариантом подъемника является универсальный подкатной подъемник для всех типов АТС с электромеханическим приводом.

Наиболее экономичным вариантом подъемников данного вида конструкции являются отечественные подъемники П-238М2. Привод подъемника осуществляется от электродвигателя через редуктор и коническую передачу.

В данной работе подъемник имеет шестеренчатую передачу, это выгодно, так как к.п.д. выше, чем у червячного редуктора.

4.2 Определение и расчет конструкций механизма

Комплект передвижных стоек, описываемый в данной работе, предназначен для вывешивания автобусов и автомобилей снаряженной массой до 12 тонн.

Подъемник П-238М2 является наиболее прогрессивной конструкцией подъемного механизма. Стоика обладает большой устойчивостью. Все стойки могут легко перемещаться одним человеком. Подъемник состоит из стойки, в которой находится ходовой винт.

Грузовой винт приводится во вращение электродвигателем через редуктор. Управление стойками осуществляется с пульта управления, находящегося на одной из стоек, обеспечивающего их синхронную работу, а так же на каждой стойке отдельный пульт.

Параметры подъемника:

- высота подъема - 1700 мм,

- скорость подъема - 0,006 м /с,

- длина стойки - 2900 мм,

- ширина стойки - 1260 мм.

4.3 Расчет деталей и узлов конструкторской разработки

Расчет передачи винт-гайка

Передача гайка-винт применяется в грузоподъемных устройствах для преобразования вращательного движения винта в поступательное.

Основными характеристиками, которые определяют прочность, устойчивость, износостойкость передачи (рисунок 4.5) и условиями ее использования в механизме являются:

- внутренний диаметр резьбы, ,

- шаг резьбы - ,

- длина нарезанной части - l,

- расчетная длина винта - L,

- угол подъема винтовой линии - ,

- высота гайки - Н_г,

- наружный диаметр гайки - D.

Рисунок 4.5 - Передача гайка-винт



Кинематический расчет.

Угловые скорости и частота вращения связаны со скоростью поступательного движения передачи винт-гайка зависимостями. Рассчитываются по формуле 4.1:

,	(4.1)

где - угловая скорость вращения, рад/с;

- шаг резьбы, мм (Sp=10);

n - число заходов резьбы (n=1);

V - скорость поступательного движения гайки, мм/с (V=6).

рад/с .

,	(4.2)

где - частота вращения, об/мин.

К.П.Д. винтовой пары в случае преобразования вращательного движения в поступательное:

,	(4.3)

где - угол подъема винтовой линии;

р - приведенный угол трения.

КПД с учетом дополнительных потерь:

,	(4.4)



КПД передачи винт-гайка с трением скольжения низок. При =2 - 20 и р = 5 град. получим выражение:

,	(4.5)

=0,45ч0,7.

Самоторможение в резьбе передачи используется, чтобы поднятый груз не опускался под действием нагрузки.

Число заходов для данных передач выбирается n=1 при отсутствии требования самоторможения и в зависимости от соотношения V и n_в. Число заходов равно 2-4.

Рассмотрим для рассчитываемого механизма кпд - по формулам (4.4.) и (4.5). Принимаем для расчетов =3 и р=5:

;

.

Расчет передачи гайка-винт.

Критериями работоспособности передачи являются: износостойкость, прочность, устойчивость на продольный изгиб винта.

Для выполнения данных требований необходимо чтобы передача винтгайка обладала достаточной износостойкостью. Удельное давление [р] между витками винта и гайки для различных материалов винтовой пары не должно превышать значений.

Данные приведены в таблице 4.1.

Таблица 4.1 - Удельное давление между витками в зависимости от пары трения

Вид пары трения	[р]. МПа
Закаленная сталь-бронза	10-13
Незакаленная сталь-бронза	8-10
Закаленная чугун -антифрикционный АВЧ-1 иАКЧ-1сталь	7-9
Незакаленная сталь -антифрикционный чугун АВЧ-2 иАКЧ-2	6-7
Незакаленная сталь-чугун СЧ18-365-7 И С 421-40	5-7

Для резьбы определим рабочую высоту профиля:

	(4.6)

где - шаг резьбы.

мм.

Число витков на гайке:

, (4.7)

где - высота гайки, мм.

Z=100/10=10 витков.

Преобразовав и подставив в формулу (4.6) значения и Z через.

,	(4.8)

где =1,2-2,5 для нарезных гаек:

- средний диаметр резьбы, мм.

Н_г= 2,1•0,046=0,1м .

Выполним расчет среднего диаметра резьбы винтовой пары с данной резьбой:

,	(4.9)



где р - среднее рабочее давление между поверхностями резьбы винта и гайки, МПа,

Fа - осевая нагрузка на передачу, Н.

.

Осевая нагрузка на винт равна:

Fа=m•а,	(4.10)

где m - расчетная нагрузка на винт, кг,

а - ускорение свободного пдения, м/с.

В данной конструкции подъемника используется нарезная гайка. Примем для расчетов 2,1 выбирая пару трения закаленная сталь - бронза. Для нее [р]=10⁶ МПа.

В дальнейших расчетах примем =0,046 м. из конструктивных условий и стандартных рядов резьбы. Это удовлетворяет условию ⁰ и соответствует аналогичным конструкциям.

По значению подбираем большие ближайшие значения параметров резьбы и винта и гайки.

Окончательно принимаем:46мм, 42мм, d=47,мм - для винта; =46мм, d=48мм, =43мм - для гайки, =5,5мм., z=0.5мм, = 5мм, Н=1,866•S=18,66мм.

Пересчитывается среднее рабочее давление между рабочими поверхностями резьбы винта и гайки по значению . Для этого используем формулу (4.6).

Параметры винтовой пары определяют:

,	(4.11)



где р - среднее давление между поверхностями резьбы винта и гайки, МПа,

Fа - осевая нагрузка на винт, Н,

- средний диаметр резьбы, мм,

H₁ - рабочая высота профиля резьбы, мм,

Z - число витков резьбы в гайке.

р=2500•10/3,14•0,1•0,005•10=1,6 МПа.

Проверим на прочность параметры винта и гайки. Винт испытывает сжатие. Для этого надо обеспечить определенный запас устойчивости:

	(4.12)

где []4 - запас устойчивости:

По формуле Эилера:

	(4.13)

где - критическая нагрузка, Н,

Е•I - жесткость при изгибе, Н•м² ,

- коэффициент длины,

- гибкость винта,

I - радиус инерции сечения винта, мм.

Расчет ведем по формуле Ясиньского при =?;

,	(4.14)

Определяем радиус инерции винта:



i=,	(4.15)

i=0,042/4=0,0105 м.

Расчетная гибкость винта равна:

=0,5•1,7/0,0105=81= <= 100,

F _{а кр}=(3,14²•2•10¹¹•0,023•0,042⁴/[0,5•2]²)=301048 Н.

Далее определим запас устойчивости по формуле (4.12) =(301048/25000)=12.

Условие уравнения устойчивости винта n_у>[ ] выполняется.

Определяем прочность винта с учетом крутящего момента М_кр по формуле:

=,	(4.16)

где _э - напряжение нагрузок, МПа,

- напряжение растяжения или сжатия, МПа,

- касательное напряжение, МПа,

М_кр - крутящий момент приложенный к винту, Нм.

[] _(сж) допускаемое напряжение на сжатие, принимаем []_р(сж)=Gт / 3ч3,5 МПа.

Значение [_р], [_сж] и [_с] принимается:

- для бронзы [_р] =35 - 45 МПа;

- для чугуна [_р] =20 - 25 МПа;

- для бронзы и чугуна по чугуну и стали [_р] =35 - 45 МПа;

- для бронзы [_р] =20 - 30 МПа.

Крутящий момент на валу, определяется:



,	(4.17)

,

МПа.

Условие прочности винта выполняется.

Винт также испытывает напряжения изгиба от внецентренного приложения нагрузки:

	(4.18)

Тогда:

МПа.

Диаметр гайки D определим из условия прочности на растяжение:

,	(4.19)

м .

Окончательно принимаем D=0,07 м.

Гайку рассчитаем на прочность, учитывая напряжения кручения по формуле:



,	(4.20)

.

Данное условие выполнено.

4.4 Расчет подкатной стойки подъемника

Расчет подкатной стойки на прочность представлен на рисунке 4.6.

Рисунок 4.6 - Расчетная схема стойки

В=300 мм, Н=250 мм, в=h=20 мм. Размеры сечения представлены на рисунке 4.7.

Рисунок 4.7 - Поперечное сечение стойки



Рассчитаем подкатную стойку на прочность. Будем учитывать нагрузки и изгибающий момент на допускаемое напряжение. Расчетная схема примет следующий вид:

,	(4.21)

где - максимальная нагрузка, МПа,

М - изгибающий момент, МПа,

W - момент сопротивления,м²,

Q - действующая нагрузка, Н,

F - площадь поперечного сечения,м².

Изгибающий момент:

,	(4.22)

где l - длина подхвата, принимаем 1=1,1м.

Момент сопротивления профиля рассчитываем по формуле:

,	(4.23)

где I - момент инерции сечения, м⁴.

Момент инерции сечения определим по формуле:

,	(4.24)



По формулам (4.21 - 4.24) выполним расчет на прочность.

;

Нм;

W=м³;

МПа.

17,9МПа<[]=60МПа.

Условие выполняется.

Расчет стойки на выносливость.

Произведем расчет на допустимое напряжение сжатие:

,	(4.25)

где - коэффициент условного допускаемого напряжения на сжатие.

Определим исходя из гибкости стойки :

,	(4.26)

где - коэффициент длины в зависимости от закрепления стойки(=2),

L - длина стойки, м.

,

принимаем равным 0,81.

<48,6 МПа .

Условие устойчивости выполняется.

4.5 Расчет колес

Для расчета колес определим контактное напряжение между колесом и опорной поверхностью.

Напряжение в зоне контакта определим по формуле:

_к= [_к], (4.27)

где Р_к - расчетная нагрузка, Н,

Е - предел текучести материала, Е = 2,110¹⁰ Па,

d - диаметр колеса, d = 0,12м,

b - ширина колеса, b = 0,14м,

z - количество колес, ед,

[_к] - допустимое контактное напряжение, [_к] = 60 МПа.

Рассмотрим самый нагруженный случай, когда стойку подъемника перемещают, нагрузка максимальная. Принимаем количество колес равное трем z=3, заменяя опору тележки колесом, учитывая, что нагрузка от стойки подъемника одинакова по всем трем направлениям. Нагрузка на колеса составит 4500 Н (масса стойки).

МПа < [_к].

Условие контактной прочности выполняется.

МПа < [_к].

Условие контактной прочности колеса и поверхности выполняется.

Под действием нагрузки, действующей на колесо, происходит нагружение среза оси. Схема сил, действующих на ось колеса, показана на рисунке 4.8.

Рисунок 4.8 - Схема сил, действующих на колесо

Условие прочности по напряжению среза:

ф = F/[(р/4)•d²•i]?[ф], (4.28)

где F=R_k - сила, действующая на колесо (54500 Н),

d - диаметр оси колеса (10 мм),

i - число плоскостей среза (2),

[ф] - допускаемое напряжение среза (100 МПа).

ф = 54500/[(3,14/4)?0,01²•2]?100•10⁶,

34,7 •10⁶?100•10⁶МПа,

Условие выполняется.



4.6 Расчет лапы на прочность

Максимальный изгибающий момент определим по формуле:

М_изг = Р_изгl, (4.29)

где Р_изг - изгибающая нагрузка, Н (Ри =12,5 кН),

l - длина нагруженной части лапы, м ( lп = 410 мм).

М_изг = 12500•0,41 = 5125 Нм

Максимальное напряжение изгиба:

_и = М_изг / Wx [_и], (4.30)

где [_и] - допустимое значение напряжения изгиба, Па ([_и]=100 МПа);

Wx - момент сопротивления при изгибе, определяемый по формуле:

, (4.31)

где b - ширина несущей лапы, м (принимаем b = 150 мм);

h - высота несущей лапы, м ( принимаем h = 85 мм).

=0,00012 м³.

Сечение профиля показано на рисунке 4.9.



Рисунок 4.9 - Сечение профиля лапы

_и = 10250 / 0,00012 = 85,4 МПа

_и< [_и].

Условие прочности выполнено.

4.7 Расчет параметров подъемника

Определим суммарный к.п.д. привода

,	(4.32)

где - суммарный к.п.д. механизма,

- к.п.д. редуктора,

- к.п.д. подшипников качения,

- к.п.д. винтовой пары,

- к.п.д. муфты.

Опираясь на конструкторский опыт, принимаем для расчетов, так как редуктор конический; к.п.д. подшипников ; ; .

.

Потребляемая мощность электродвигателя:

,	(4.33)

где N - мощность потребляемая одним двигателем, кВт,

V - скорость подъема ,м/с.

кВт.

По технической характеристике выбираем N=1 кВт .

Рассчитаем время подъема:

tn=H/V	(4.34)

где t_n - время подъема груза на заданную высоту, сек;

Н - высота подъема опорных точек над уровнем пола, м,

V - скорость подъема, мм/с,

t_n=1,7/0,006=283 сек.

Выполним расчет по определению скорости вращения винта передачи винт-гайка:

,	(4.35)

где V - частота вращения винта, об/мин,

S - шаг резьбы передачи винт-гайка.

=(0,006/12•10^-3) 60=30 об/мин .

По формуле выполним расчет передаточного числа приводного редуктора



,	(4.36)

где - передаточное число шестеренчатого одноступенчатого конического редуктора косозубого зацепления,

- число оборотов приводного электродвигателя, =1500 об /мин,

.

Примем передаточное число редуктора , что будет соответствовать стандартному ряду передаточных отношений редукторов.

Выбор электродвигателя.

По расчетным характеристикам =1500 об/мин, N=1кВт выберем электродвигатель. Этим значением удовлетворяет двигатель АИР100S4 асинхронный, обдуваемый 380 В, 50 Гц, IM1081.

4.8 Техническое обслуживание подъёмника

Перед началом эксплуатации работник должен провести полное освидетельствование подъёмника.

С определенной периодичностью один раз в год проводить переосвидетельствование подъёмника. Проверять статические и динамические испытания. Выполнять измерение расстояния между грузовой и страховочной гайкой.

Не реже одного раза в неделю проверять надёжность крепления стоек и затяжку всех резьбовых соединений подъёмника. Ослабленные соединения подтянуть.

Каждый месяц проверять правильность работы конечных выключателей.

Уровень масла в масляном редукторе проверять один раз в месяц, при необходимости производить долив масла ТАП 15В.

Внутренние поверхности стоек, колеса смазывать один раз в месяц: наносить тонкий слой смазки 158 М.

Контролировать наличие смазки грузового винта. Контроль производить ежедневно, при необходимости смазать.

Чистку подъёмника следует проводить по мере загрязнения.



5. ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

5.1 Обоснованиеинвестиций

Грязовецкое ЛПУ МГ ПАО «Газпром» КС-17» в последнее время всё меньше использует собственные производственные возможности, прибегая к услугам сторонних организаций по ремонту подвижного состава.

В АТЦ числится 129 легковых, грузовых, специальных автомобилей и автобусов. Специфика работы предприятия заключается в том, что грузовой и специальный транспорт для предприятия нужен для обеспечения проведения плановых и аварийных ремонтов при обслуживании газопровода.

По мере перевода автомобилей на ремонт в сторонних организациях затраты по их обслуживанию значительно возросли и продолжают расти. А коэффициент технической готовности подвижного состава снижается. Данная тенденция не может считаться удовлетворительной.

В соответствии с этим можно сделать вывод, что для снижения затрат необходимо реконструировать производственно-техническую базу. Так как производственный корпус и зона хранения автомобилей уже существуют, то затраты на создание ПТБ будут сведены к минимуму и срок окупаемости инвестиций будет минимален.

На ПТБ будут осуществляться своими силами ТО и ТР основного подвижного состава предприятия.

Организацию работы автомобилей на линии осуществляет служба эксплуатации. Оценка качества работы технической службы по коэффициенту выпуска автомобилей на линию заставляет ее организовать ТО и ремонт подвижного состава таким образом, чтобы количество технически исправных автомобилей, которые могут быть выпущены на линию, было бы как возможно больше, и поэтому способствует повышению качества работы предприятия в целом.



5.2 Расчет инвестиций

5.2.1 Расчет капитальных затрат

Для реконструкцииПТБКС-17Грязовецкого ЛПУ МГ ПАО «ГАЗПРОМ»необходимо произвести затраты на реконструкцию помещения здания для стоянки, установку входа в осмотровую канаву, замену светильников, замену дверей, замену электропроводки, замену розеток, выравнивания бетонным раствором пола в некоторых участках, сантехнических работ, приобретение технологического оборудования, его доставку и монтаж.

Принимаем, что удельная стоимость реконструкции здания с учетом выполняемых работ с приобретением необходимого инвентаря и оборудования (светильников, проводов, розетка), равна 170руб/м², таким образом, сметная стоимость реконструкциизданий(З_стр) ПТБ площадью324м² составляет З_рек=170х324 = 55080 руб.

Для организации реконструкции ПТБнеобходимо приобрести оборудование и инструмент, указанный в таблице5.1.

В работе предложена оригинальная конструкция, однако вследствие единичного производства её стоимость будет значительно выше серийных образцов и поэтому в табель технологического оборудования её не включаем.

Сумма затрат на приобретение оборудования (З_об) составит 2343000 рублей. Конструкторская часть выполнена в 4 разделе данной работы. Мы не изготавливаем оборудование согласно заданию руководителя ВКР.

Затраты на транспортировку оборудования принимаются 4% от стоимости соответствующего закупаемого оборудования[21]:

, руб. (5.1)

Зтр = 0,04· 2343000=93720 руб.

Из перечисленного оборудования необходимость в монтаже имеют кранбалка, сверлильный станок, тиски слесарные, стеллажи, подъемники, верстаки, станок точильно-шлифовальный, пресс суммарной стоимостью 2103000 рублей:

,руб. (5.2)

Зм= 0,08 · 2103000 =168240 руб.

Таблица 5.1- Перечень технологического оборудования

Название	Марка, модель	Цена, руб.	Кол-во	Сумма, руб
Подъемник комплект стоек для грузовых автомобилей и автобусов	П-238М2	471000	3	1413000
Подставка Автомобильная	TS2003-10	3000	8	24000
Подъемник канавный	ПНК-10	121000	1	121000
Подъемник для легковых автомобилей гидравлический двухстоечный	TS-1112	112000	1	112000
Кран-балка (1,5 т)		150000	1	150000
Сварочный аппарат	Telwin	28000	1	28000
Сверлильный станок (550 Вт)	Энкор Корвет-48	24000	1	24000
Верстак слесарный металлический	Верстакофф	23000	4	92000
Станок точильно-шлифовальный	УЗ-3	69000	1	69000
Стеллаж	Верстакофф СГ-400	13000	1	13000
Тиски слесарные (шир. губок 140 мм)	ТС-1	6000	4	24000
Ларь для обтирочного материала	-	1000	2	2000
Ларь для отходов	-	1000	4	4000
Система раздачи масла	TS99235	27000	1	27000
Нагнетатель смазки	TS50600	10000	1	10000
Набор инструмента	Арсенал	5000	1	5000
Установка слива масла, 90л.	TS647090	15000	1	15000
Пресс	ОМА 655 В	57000	1	57000
Электрогайковерт	Г-120	80000	1	80000
Тележка для перевозкиагрегатов	ОМА	40000	1	40000
Пуско-зарядное устройство 12/24В	Sprintcar 640	33000	1	33000
Итого				2343000

С

умму инвестиций определим по формуле[21]:

, руб. (5.3)

где З_рек - затраты на реконструкциюзданий, руб.;

З_об - затраты на приобретение оборудования, руб.;

З_тр - затраты на транспортировку оборудования, руб.;

З_м - затраты на монтаж оборудования, руб.

I_о = 55080+2313000+93720+168240=2660040руб.

Таким образом, рассчитали капитальные затраты.

5.2.2 Расчет эксплуатационных затрат

Дополнительные текущие эксплуатационные затраты включают в себя затраты на амортизацию, затраты на ремонт оборудования, затраты на электроэнергию, на заработную плату, налоговые отчисления, накладные расходы и др.

Т.к. дополнительных участков для создания ПТБ не требуется, то аренду на землю не учитываем.

Амортизируемым имуществом согласно Налогового Кодекса признается имущество со сроком полезного использования более 12 месяцев и первоначальной стоимостью более 100000 рублей[21].

При установлении линейного метода начисления амортизации сумма начисленной за один месяц амортизации в отношении объекта амортизируемого имущества определяется как произведение его первоначальной стоимости и нормы амортизации, определенной для данного объекта.

Отчисления на амортизацию здания определяются по формуле[21]:



, руб, (5.4)

где - норма амортизации здания, принимаем срок эксплуатации здания20 лет,

.

руб.

Отчисления на амортизацию оборудования стоимостью свыше 100 т.руб. Из списка закупаемого оборудования стоимость превышает 100 т.руб. (подъемник канавный, подъемник комплект стоек, подъемник для легковых автомобилей, кран-балка)стоимостью 1796000 руб. определяются по формуле [21]:

, руб. (5.5)

Принимаем срок эксплуатации оборудования 7 лет, тогда норма амортизации равна:.

руб.

Затраты на ремонт оборудования составляют 8% от его стоимости[21]:

, руб. (5.6)

руб.

Затраты на электроэнергию увеличатся и определим по формуле [21]:



, руб. (5.7)

где М - увеличившаяся мощность электроустановокустанавливаемого оборудования в ходе реконструкции, кВт (3,0 на 1 рабочий пост),

N - количество рабочих постов,(N=5),

Т_эф- эффективный годовой фонд времени работы оборудования, 1830ч/ (254 рабочих дней по 8 рабочих часов, работа в 1 смену),

К_с- коэффициент использования оборудования на аналогичных СТО, 0,4,

- стоимость 1 кВт•ч электроэнергии, 6,4 руб.

В таблице 5.2 представлен коэффициент коррекции.

Таблица 5.2- Коэффициент коррекции[21]

Размер предприятия (расчетная единица - один рабочий пост)	Числовые значения корректирующих коэффициентовустановленной мощности
до 5	1,15
св. 5 до 10	1,0
св. 10 до 20	0,9
св. 20 до 30	0,85
св. 30	0,75

Тогда:руб.

Дополнительно возрастут затраты на освещение. Добавляются потолочные светильники с учетом различных режимов работы. Общая площадь освещения составит 324 м². Затраты на освещение определены исходя из норматива 0,3 кВт на 25 м²[21]:



,руб, (5.8)

Тогда:

руб.

Общие затраты на электроэнергию:

руб.

Затраты на подвод и отвод воды определяются по формуле [21]:

З_в = (V^сут_подвС_подв+ V^сут_отвС_отв)NД_раб,руб, (5.9)

где V^сутподв и V^сутотв - подводимый и отводимый суточный объем воды, м³ (объемы воды принимаются равными соответственно 3 м³/сутки и 1,25 м³/сутки на один рабочий пост)[21],

Сподв и Сотв - стоимость одного м³ подводимой и отводимой воды, руб. (Сподв = 39,79 руб., Сотв= 66,92 руб.), МУП «ЭТС»,

N - количество рабочих постов, (N=3), без учета мойки.

Значения корректирующих коэффициентов представлены в таблице 5.3

Таблица 5.3- Корректирующие коэффициенты[21]

Размер предприятия (расчетная единица - один рабочий пост)	Числовые значения корректирующих коэффициентов расхода воды
	Потребляемой	сточной
до 5	1,05	1,04
св. 5 до 10	1,0	1,0
св. 10 до 20	0,96	0,97
св. 20 до 30	0,94	0,93
св. 30	0,9	0,87



Зв = (3·39,79•1,05 + 1,25·66,92•1,04)·3·257=163710 руб.

Затраты на отопление данного участка не учитываются, т.к отопление этого участка входит в отопление производственного корпуса.

Для работы необходимо по штату 4 работника. На данные места в настоящий момент будут переводить четырех слесарей по эксплуатации и ремонту подземных газопроводовс автомобильным образованием с сохранением заработной платой 27000 рублей. Сложность и трудоемкость работ не изменится. Поэтому расчеты по фонду заработной платы не делаем.

Затраты на расходные материалы увеличатсяЗ_рм из расчета 10000 руб. на 3 рабочихпоста и составят 30000 руб.

Затраты налога по недвижимости составит 2,2%[20]:

Н_им=0,022•З_рек, руб. (5.10)

где З_рек - затраты на реконструкцию зданий, руб.,

Н_им=0,022·55080=1212 руб.

Дополнительные затраты на эксплуатацию рассчитываются по формуле:

З_доп.= А_зд+ А_об+З_р.+З_элэ+З_в+ З_рек+Н_им, руб.(5.11)

где А_зд-отчисления на амортизацию здания, руб;

А_об- отчисления на амортизацию оборудования, руб;

З_р- затраты на ремонт оборудования, руб.;

З_эл- общие затраты на электроэнергию, руб.;

З_в -затраты на подвод и отвод воды, руб.;

З_рек- затраты на рекламу, руб.;

Н_им - налог на имущество, руб.

З_доп=2754+235810+187440+126349+163710+30000+1212=747275 руб.

Дополнительные накладные расходы составляют10% от дополнительных затрат на эксплуатацию участка [21]:

З_нр= 0,1 • З_доп, руб. (5.12)

З_нр= 0,1 • 747275=74727руб.

Тогда дополнительные текущие эксплуатационные затраты составят:

С_э=З_доп+З_нр =747275+74727=822002 руб.

5.3 Оценка эффективности инвестиций

До проведения реконструкции часть работ по ТО и Р специальных грузовых автомобилей и автобусов выполнялись (5500чел•ч) в сторонних организациях по причине устаревшего оборудования и не полной его укомплектованности. Средняя стоимость нормо-часа работ в сторонних организациях составляет 1200 руб.

Годовая экономия на затратах в сторонних организациях рассчитывается по формуле:

ЭЗ=T_Г •С_н-ч.,руб, (5.13)

где С_н-ч-стоимость нормо-часа, руб.,

T_Г - годовой объем работ, чел?ч.

ЭЗ_агр = 5500•1200=6600000 руб.

Экономический эффект от реконструкции будет:

ЭФ=ЭЗ+А_зд-С_э =6600000+238564-822002=6016562руб.

Одним из важнейших показателей проекта является срок окупаемости инвестиций. Чем он меньше, тем эффективнее используются инвестиции в организацию предприятия.

Величина срока окупаемости инвестиций рассчитывается по формуле[21]:

(5.14)

Срок окупаемости равен: года.

Срок окупаемости 0,44 года (5 месяцев) является привлекательным для предприятия, то инвестиции в реконструкцию экономически оправданы.На данный момент КС-17Грязовецкого ЛПУ МГ ПАО «Газпром» имеет необходимую сумму для реконструкции. Реконструкция будет проходить за счет средств предприятия.



Список использованных источников

Афанасьев, Л. Л. Гаражи и станции технического обслуживания автомобилей / Л. Л. Афанасьев, А. А.Маслов, Б. С. Колясинский. - бМосква: Транспорт, 1980. - 216 с.

Напольский, Г.М. Технологическое проектирование автотранспортных предприятий и станций технического обслуживания: учебник для вузов / Г.М. Напольский. - 2-е изд. переработанное и дополненное. - Москва: Транспорт, 1993. - 271 с.

Напольский, Г.М. Технологический расчет и планировка станций технического обслуживания автомобилей: учебное пособие / Г.М. Напольский, А.А. Солнцев. - Москва: МАДИ (ГТУ), 2003. - 53 с.

Напольский, Г. М. Технологическое проектирование автотранспортных предприятий и станций технического обслуживания /Г.М. Напольский. - Москва: Транспорт, 1993. - 272 с.

Отраслевые нормы технологического проектирования предприятий автомобильного транспорта [Электронный ресурс]: офиц. сайт. - Режим доступа: http://www.docload.ru

Дажин, В.Г. Проектирование станций технического обслуживания автомобилей: Методические указания к курсовому и дипломному проектированию / В.Г. Дажин. - ВПИ. - Вологда, 1998. - 26 с.

Проектирование станций технического обслуживания автомобилей: учебное пособие / В. Г. Дажин, О. Н. Пикалев, А. В. Востров, Н. В. Курилова. - Вологда: ВоГТУ , 2012 . - 122 с.

Управление качеством продукции. Инструменты и методы менеджмента качества: учебное пособие/ С.В. Пономарев, С.В. Мищенко, В.Я. Белобрагин, В.А. Самородов, Б.И. Герасимов, А.В. Трофимов, С.А. Пахомова, О.С. Пономарева. Москва: РИА «Стандарты и качество». 2005. - 184 с.

Оценка экономической целесообразности проекта: методические рекомендации по выполнению экономической части ВКР / сост. А. А. Борисов. - Вологда: ВоГТУ, 2014. - 24 с.

Положение о техническом обслуживании и ремонте подвижного состава автомобильного транспорта. - Москва: Транспорт, 1986. - 48 с.

Чекмарев, А. А. Справочник по машиностроительному черчению / А. А. Чекмарев, В. К. Осипов. - Москва: Высшая школа, 2006 - 493 с.

Руководство по эксплуатации обслуживанию и ремонту автомобиля КАМАЗ-4308 [Электронный ресурс]: офиц. сайт - Режим доступа: http://specautotex.ru

Размещено на Allbest.ru

...