Организация и технология ремонта тракторов ДТ-75М, ДТ-75МВ в мастерской ОАО "Слободская агропромтехника"

,

где G - вес наплавленного металла, г

А - поправочный коэффициент на длину шва

т - поправочный коэффициент на положение шва в пространстве;

I - величина сварочного тока, А;

б - коэффициент наплавки, г· а/ч;

Вес наплавленного металла, необходимого для образования сварочного шва, находим по формуле

G = F · L · j ,

Где F - площадь поперечного сечения шва, см²;

L - длина шва, см;

j - удельный вес металла электрода, г/см³

,

L = 20 см; j = 7,1 г/см³; G = 0,19 · 20 · 7,1 = 27 г

Величина сварочного тока зависит от марки и диаметра применяемого электрода. Ее определяют по формуле

I = (20 + 6d_э)d_э,

I = (20 + 6 · 5)5 = 250 А

А = 1,2; М = 1,25; d = 1,2

Т₀ =

9. Контрольная

Переход первый

Установить деталь на верстак

Т_в = 1,5 мин

Переход второй

Проконтролировать дефекты

Т_шт = 5 мин

Переход третий

Снять деталь с верстака

Т_в = 1,5 мин

Определение норм времени по операциям

Термическая



Т_шк2 = Т_в1 + Т_в2 + Т_шт + Т_доп + ,

Где Т_доп - дополнительное время, мин;

Т_пз - подготовительно-заключительное время, мин;

Т_доп = (Т_шт + Т_в1 + Т_в2)К,

Где К - отношение дополнительного времени к оперативному,%

К = 10%

Т_доп = (4 + 1,5 + 1,5)0,1 = 0,7 мин

Т_пз = 15 мин

Т_шк2 = 1,5 + 1,5 + 4 + 0,7 + 15/15 = 8,7 мин

Слесарная

Т_шк2 = Т_в1 + Т_в2 + Т_шт1 + Т_шт2 + Т_доп + ,

Т_доп = (Т_в1 + Т_в2 + Т_шт1 + Т_шт2)К

К = 8 %

Т_доп = (1,5 + 1,5 + 9 + 7)0,08 = 1,52 мин

Т_пз = 15 мин

Т_шк.э = 1,5 + 1,5 + 9 + 7 + 1,52 + 15/15 = 21,52 мин

Формовочная

Т_шк4 = Т_в + Т_шт1 + Т_шт2 + Т_доп + ,

Т_доп = (Т_в + Т_шт1 + Т_шт2)К

К = 7 %; Т_в = 2 мин

Т_доп = (2 + 6 + 5) 0,07 = 0,91 мин

Т_пз = 15 мин; п₁ = 1

Т_шк4 = 2 + 6 + 5 + 0,91 + 15/1 = 28,91 мин

Термическая

Т_шк5 = Т_в1 + Т_в2 + Т_шт + Т_доп + ,

Т_доп = (Т_в1 + Т_в2 + Т_шт)К

К = 10 %

Т_доп = (1,5 + 2 + 3) 0,1 = 0,65 мин.

Т_пз = 15 мин.

Т_шк5 = 1,5 + 2 + 3 + 0,65 + 15/1 = 22,15 мин.

Плавильная

Т_шк6 = Т_шт1 + Т_шт2 + Т_шт3 + Т_шт4 + Т_шк5 + Т_в + Т_доп

Т_доп = (

Т_в = 10 мин; К = 10%

Т_доп = (12 + 1 + 2 + 2 + 0,5 + 10)0,1 = 2,75 мин

Т_пз = 30 мин.

Т_шк6 = 12 + 1 + 2 + 2 + 0,5 + 10 + 2,75 + 50/15 = 33,58 мин.

Слесарная

Т_шк7 = Т_в1 + Т_в2 + Т_шт + Т_доп + Т_пз/п,

Т_доп = (Т_в1 + Т_в2 + Т_шт)К,

К = 8 % ; Т_пз = 10 мин.

Т_доп = (1,5 + 1,5 + 5)0,08 = 0,64 мин

Т_шк7 = 1,5 + 1,5 + 5 + 0,64 + 10/15 = 9,31 мин.

Сварочная

Т_шк8 = Т_в1 + Т_в2 + Т_в3 +Т₀ Т_доп + Т_пз/п,

Т_доп = (Т_в1 + Т_в2 + Т_в3 + Т_о) К

К = 8 %; Т_доп = 0,904 мин.; Т_пз = 15 мин.

Т_шк8 = 1,4 + 0,3 + 1,5 + 8,1 + 0,904 + 15/15 = 13,2 мин.

Контрольная

Т_шк9 = Т_в1 + Т_в2 + Т_шт + Т_доп + Т_пз/п

5.4 Технико-экономическая оценка конструкторской разработки

Затраты на изготовление разработки рассчитываем по формуле

,

где С_к.д. - стоимость изготовления корпусных деталей, рам, каркасов, руб.;

С_о.д. - затраты на изготовление оригинальных деталей (валы, втулки и др.), руб.;

С_п.д. - стоимость покупных деталей, руб.;

С_сб.н. - полная заработная плата (с начислениями) производственных рабочих, занятых на сборке конструкции, руб.;

С_оп. - общепроизводственные накладные расходы на изготовление конструкции, руб.;

С_к.д. = Q · С_г.д.,

Где Q - масса материала, израсходованного на изготовление корпусных деталей, рам, каркасов, кг;

С_г.д. - средняя стоимость 1 кг готовых деталей, руб.

Q = 126 кг; С_г.д. = 18 руб/кг

С_к.д. = 126 · 18 = 2268 руб.

С _о.д. = с_пр.н. + С_м.з.,

Где С_пр.н. - заработная плата (с начислениями) производственных рабочих, занятых на изготовлении оригинальных деталей, руб.;

С_м.з - стоимость материала заготовок для изготовления оригинальных деталей, руб.

С_пр.н. = С_пр + С_д + С_соц.,

Где С_пр и С_д - основная и дополнительная заработная плата производственных рабочих, руб;

С_соц. - начисления по социальному страхованию, руб.

,

где t_ср - средняя трудоемкость изготовления отдельных оригинальных деталей, t_ср = 13,6 чел.-ч.;

С_ч - часовая ставка рабочих, С_ч = 12 руб./ч;

К_д = 1,025 - коэффициент, учитывающий доплаты к основной з/плате

С_пр = 13,6 · 12 · 1,025 = 167,29 руб.

С_д = (5…12)С_пр/100

С_д = 10 · 167,29/100 = 16,73

С_соц = R_соц(С_пр + С_д)/100,

Где R_соц = 38,5 % - процент начисления по социальному страхованию

С_соц = 38,5(167,29 + 16,73)/100 = 70,85 руб.

С_пр.н. = 167,29 + 16,73 + 70,85 = 154,87 руб.

С_м.з = С_з · Q₃ ,

Где С_з - цена килограмма материала заготовки, С_з = 10 руб/кг;

Q₃ - масса заготовки, Q₃ = 34,7 кг

С_м.з. = 10 · 34,7 = 347 ру.

С_о.д. = 254,87 + 347 = 601,87 руб.

Цена крупных деталей С_п.д. берется по прейскуранту

С_п.д. = 2960 руб.

С_об.н. = С_сб + С_д.сб.+ С_соц.сб,

Где С_сб. и С_д.сб - основная и дополнительная заработная плата

производственных рабочих, занятых на сборке, руб.;

С_соц - начисления по социальному страхованию на заработную плату

этих рабочих

С_сб = Т_сб · С_ч · К_д.,

Где Т_сб = К_с - нормативная трудоемкость сборки конструкции, чел.-ч;

К_с = 1,08 - коэффициент, учитывающий соотношение между полным и

оперативным временем сборки;

- суммарная трудоемкость сборки составных частей конструкции, = 4,5 чел.-ч.

С_сб = 1,08 ·4,5 · 12 · 1,025 = 59,8 руб.

С_д.сб. = (5…12) С_сб/100

С_д.сб. = 10 · 59,8/100 = 5,98 руб.

С_соц.сб. = R_соц(С_сб + С_б.сб.)/100

С_соц.сб = 38,5 (59,8 + 5,98)/100 = 25,3 руб.

С_сб.н. = 59,8 + 5,98 + 25,3 = 91,1 руб.

С_оп = ,

Где - основная заработная плата производственных рабочих,

участвующих в изготовлении конструкции, руб;

R_оп = 500% - процент общепроизводственных расходов

= С_пр + С_сб

= 167,29 + 59,8 = 227,1 руб.

С_оп. = 227,1 · 500/100 = 1135,5 руб.

С_ц.кон. = 2268 + 601,87 + 2960 + 91,1 + 1135,5 = 7056,47 руб.

Определяем себестоимость продукции с использованием разработки по формуле

С_г = С_ц.кон + А + Р_тр + С_эл + З_п,

Где А - амортизационные отчисления, руб.;

Р_тр. - отчисления на текущий ремонт, руб.;

С_эл. - стоимость электроэнергии, руб.;

З_п - годовая заработная плата рабочего

А = 12,5 С_ц.кон/100

А = 12,5 · 7056,47/100 = 882,1 руб.

Р_тр = 8,5 · С_ц.кон/100

Р_тр = 8,5 · 7056,47/100 = 599,8 руб.

С_эл = W · ,

Где W - годовой расход электроэнергии, W = 9320 кВт·ч;

- стоимость 1 кВтч электроэнергии, = 0,9 руб.

С_эл - 9320 · 0,9 = 8388 руб.

З_п = 14000 руб.

С_г = 7056,47 + 882,1 + 599,8 + 8388 + 14000 = 30926,37 руб.

Ожидаемая годовая экономия

Э_г = (С₁ - С₂)N₂,

Где С₁ и С₂ - себестоимость продукции до и после капитальных вложений, руб.;

N₂ - годовая программа ремонта объектов с применением разработанной конструкции, шт.

С₁ = 31130,9 руб.; N₂ = 300 шт.

Э_г = (31130,9 - 30926,37)300 = 61359 руб.

Срок окупаемости капитальных вложений



О_г = К/Э_г,

Где К - капитальные вложения, руб.

К = С_ц.кон + З_м,

Где З_м - стоимость монтажа конструкции, З_м = 1608 руб.

К = 7056,47 + 1608 = 8664,47 руб.

О_г = 8664,47/61359 = 0,15 года

Годовой экономический эффект

Э_г.э = Э_г - Е_н · К,

Где Е_н = 0,12 - нормативный коэффициент

Э_г.э = 61359 - 0,12 · 8664,47 = 60319 руб.

стенд ремонт каретка трактор



6. Разработка стенда для обкатки кареток тракторов ДТ-75М

Обкатка - это завершающая стадия ремонта агрегата. Целью обкатки является подготовка трущихся поверхностей деталей к восприятию эксплуатационных нагрузок, а также выявления дефектов сборки.

Практика показала, что собранные и заправленные смазкой каретки необходимо обкатывать. Этим мы повышаем их надежность и долговечность. За время обкатки проверяется правильность сборки, надежность крепления узлов и деталей, отсутствие течи масла через уплотнения катков.

6.1 Анализ существующих конструкций

На ремонтных предприятиях проектируются и изготавливаются весьма разнообразные конструкции стендов для обкатки кареток. Один из них, разработанный на ремонтно-техническом предприятии города Рудничный, представлен на рисунке 6.1.

На раме (4) крепится

Двигатель 4А80В443

Редуктор РУП-120(2)

Барабан (3)

Рис. 6.1 Обкаточный стенд ОПР 3006

Рабочим органом этого стенда является барабан. Частота вращения опорных катков каретки при обкатке 151 об/мин. Мощность установленного двигателя 1,5 кВт, частота вращения 1415 об/мин. Редуктор РУП - 120 имеет передаточное число 15,5.

В мастерской Дрегичинской райсельхозтехники Брестской области разработали стенд для одновременной обкатки двух кареток. Стенд (рис. 6.2.) имеет станину 1 размером 1500 х 1500 мм, сваренную из швеллера №18. К ней приварены четыре поперечины 5, на которых установлены электродвигатель 2 и редуктор 3. Привод состоит из цепной передачи и двух приводных валов 6 с межцентровым расстоянием 500 мм, установленных на четырех шариковых подшипниках 7. На концах валов приварены фланцы 8 с тремя пальцами 9. На них надеты прорезиненные кольца 10 для бесшумной работы. Каретки с помощью электротельфера устанавливают на оси кронштейнов 4, а в промежутки между спицами пальцы 9 с прорезиненными кольцами 10. Последние вращают опорные катки.

Недостатки обоих стендов в том, что они работают в одном скоростном режиме, т.е. рабочий орган вращается с постоянной частотой. Для достижения большего эффекта обкатки необходимо, чтобы стенд работал на нескольких режимах. Также один из недостатков обоих стендов - их шумная работа из-за цепной передачи. Желательно цепную передачу заменить ременной. У стенда ОПР 3006 опорные катки каретки взаимодействуют с металлической поверхностью барабана. Необходимо установить на барабан резиновое кольцо. Этим мы увеличим сцепление и уменьшим шумность работы стенда в результате взаимодействия барабана с опорными катками каретки.

6.2 Описание предполагаемой конструкции

Для ремонтной мастерской, в которой производится ремонт небольшой партии кареток достаточно обкаточного стенда типа ОПР 3006.

Учитывая все недостатки существующих конструкций, я предлагаю свою разработку стенда для обкатки кареток трактора ДТ-75. За основу беру стенд ОПР 3006.

Каретка обкатывается на трех режимах в течение 17 минут [10]

1 режим: частота вращения опорных катков кареток n_кар = 50 об/мин.;

время обкатки при этой частоте Т = 2 минуты;

2 режим: n_кар = 100 об/мин.; Т = 5 мин.

3 режим: n_кар = 151 об/мин.; Т = 10 мин.

Изменение режимов происходит за счет изменения напряжения питающей сети двигателя постоянного тока с независимым возбуждением. Двигатель питается от трехфазного трансформатора TV1 с выводами вторичной обмотки на 165 В, 100 В, 75 В и выпрямителя состоящего из диодов VD6 (рис. 6.3.). Обмотка возбуждения питается от трансформатора TV2 380/220 и диодного мостика VD7-VD10 (выпрямителя) постоянным током.

Стенд состоит из рамы, на которую крепится электродвигатель, соединенный через втулочно-пальцевую муфту с червячным редуктором, затем усилие посредством ременной передачи передается на барабан, который закреплен на валу. Вал, в свою очередь, вращается в подшипниках. Корпуса подшипников жестко крепятся на раме. Муфта, соединяющая электродвигатель с редуктором и ременная передача имеют защитные ограждения. Корпус электродвигателя при монтаже стенда необходимо заземлить.

Работает стенд следующим образом. Собранную каретку тельфером устанавливают на направляющих салазках стенда. Далее в ось качания балансира вставляется палец. Затем каретку продвигают по поверхности барабана до того момента, пока палец, установленный в ось качания балансира не соприкоснется с крюками сбрасывателя, удерживающими каретку в определенном положении при работе стенда. Затем пускают электродвигатель.

Для удобства работы в электрической схеме предусмотрено переключение с ручной работы на автоматическую. Электрическая схема стенда показана на рисунке 6.3. и будет описана ниже. По окончании обкатки электродвигатель отключается или его отключают от питающей электросети и после того как произойдет остановка барабана, нажатием на педаль управления сбрасывателем освобождают палец, установленный в ось качания балансира, от удерживающих его крюков и каретку по направляющим салазкам скатывают со стенда.

Схему предполагаемой конструкции стенда не изображаем, поскольку она идентична со схемой показанной на рис. 6.1.

Электрическая схема стенда для обкатки кареток тракторов ДТ-75 (рис. 6.3.) работает следующим образом.

Двигатель постоянного тока с независимым возбуждением питается от трансформатора TV1 с выводами вторичной обмотки на 165 В, 100 В, 75 В и выпрямителя VD1… VD6. Обмотка возбуждения питается от трансформатора TV2 и выпрямителя VD7…VD10 постоянным током. Для того, чтобы получить различную частоту вращения вала электродвигателя необходимо изменять напряжение подаваемое на якорь. Для этого существуют три группы силовых контактов магнитных пускателей КМ1, КМ2, КМ3, которые и выполняют эту работу. Для удобства работы в схеме предусмотрено как ручное, так и автоматическое переключение режимов.

Управляющая цепь работает следующим образом. В ручном режиме. Переключатель SA устанавливается в положение «Р» (ручное). При нажатии кнопки SB 1, соответствующей пуску первой программы через катушку КМ 1 будет протекать ток по цепи: фаза А, катушка КМ 1, размыкающие контакты третьей и второй программы, кнопка «пуск» SB1, блок-контакт КМ1, кнопка «стоп» SB4, переключатель SA и нейтральный провод

После того, как сработает катушка КМ1 замкнутся силовые контакты КМ1, отключатся размыкающие контакты КМ1 второй и третьей программы, тем самым исключив возможность их непроизвольного включения, и заработает двигатель. Для его выключения необходимо нажать кнопку SB4, которая разрывает цепь катушки и тем самым отключает потребитель. Остальные программы работают аналогично.

Схема в автоматическом режиме работает следующим образом. Переключатель SA переводят в положение «А» (автоматическое). Установив на реле времени ВС-10-34 нужные выдержки на каждой программе, нажимают кнопку «пуск» SB5, тем самым замыкая цепь управления. Ток пойдет следующим образом. Фаза «А» катушка магнитного пускателя первой программы КМ1, размыкающийся контакт первой программы реле времени IКТ, катушка КМ4 контактора, кнопка «пуск» SB5, блок-контакт кнопки «пуск» КМ4, переключатель SA и нулевой провод. Вторая цепь - цепь включения реле времени. Она работает постоянно пока не выключится контакт (размыкающийся) третье программы реле времени III КТ или микровыключатель SQ. Так протекает с фазы «А» через катушку реле времени КТ, микровыключатель SQ, обмотку двигателя М, размыкающийся контакт третьей программы реле времени III КТ, катушка контактора КМ4, кнопка «пуск» SB5, блок-контакт кнопки «пуск» КМ4, переключатель SA, нулевой провод.

По истечении заданного времени размыкающийся контакт первой программы I КТ размыкается, но в то же время включается замыкающийся контакт второй программы, тем самым подавая напряжение на катушку КМ2 и переводя двигатель на другой режим работы. Аналогично включается третья программа. По истечении ею заданного времени отключается размыкающийся контакт III КТ, который в свою очередь обесточивает катушку контактора КМ4 и тем самым отключает реле времени. Контакты реле возвращаются в исходное положение. Стенд готов для обкатки новой каретки.

5.3 Технические расчеты

Определим усилие необходимое для вращения барабана. Оно сложится из двух составляющих - силы сопротивления вращению опорных катков каретки и силы сопротивления вращению в опорах барабана.

F_c = F_{с кар} + F _{с бар},

Где F_с - сила сопротивления появляющаяся при вращении барабана;

F_{c кар} - сила сопротивления опорных катков каретки;

F_{с бар} - сила сопротивления вращению в опорах барабана.

F_{с кар} = ,

Где G_кар - сила тяжести каретки, Н;

Д_кар - диаметр опорного катка каретки, м;

м - коэффициент трения качения, м;

f - коэффициент трения в подшипниках;

d - диаметр вала катка каретки, м;

К_р - коэффициент трения реборд.

F_с.кар. =

Силу сопротивления вращению в опорах барабана найдем по формуле [11]

,

где G_бар - сила тяжести барабана, Н;

d - диаметр вала барабана, м;

Д_бар - диаметр барабана, м;

F_с = 221,3 + 4 = 225,3 Н

Определим вращающий момент на валу барабана по формуле [12]

,

где F_с - усилие на барабане, Н;

Д _бар - диаметр барабана, м

Определим частоту вращения барабана по формуле [12]

,

где v - линейная скорость на поверхности барабана, м/с;

Д_б - диаметр барабана, м

Определим линейную скорость на поверхности барабана. Частота вращения опорных катков n_кат = 151 об/мин. Тогда

,

где Д - диаметр катка, м

,

Угловую скорость вычислим по формуле [12]

,

Определим требуемую мощность на привод по формуле [12]

,

где Т - вращающий момент на валу барабана, нм;

щ - угловая скорость барабана, с -¹;

з - коэффициент полезного действия всего механизма

з = з_рем · з_черв · з_муф ,

где з_рем - КПД ременной передачи;

з_черв - КПД червячного редуктора;

з_муф - КПД муфты

Примем з_рем = 0,95; з_черв = 0,8; з_муф = 0,98 [12]

З = 0,8 · 0,95 · 0,98 = 0,74

Определяем частоту вращения двигателя по формуле

n_э = n_б · i_черв · i_рем ,

где i_черв - передаточное отношение червячного редуктора;

i_рем - передаточное отношение ременной передачи

n_э = 120 · 12,5 · 2 = 3000 об/мин.

Выбираем двигатель постоянного тока марки 2ПБ100М ГОСТ 20529 - 75 Он наиболее подходит по мощности и частоте. У двигателя Р_э = 1,2 кВт при n_э = 3000 об/мин

Расчет муфты

Расчет муфты МУВП состоит из расчета упругих элементов на смятие, а пальцев на изгиб [13].

Определим напряжения снятия по формуле

,

где Т - крутящий момент передаваемый муфтой, Нм;

К - коэффициент режима работы;

Z - число пальцев;

D₁ - диаметр расположения центров пальцев, м;

l - длина втулки, м;

d - диаметр пальцев, м;

- допустимое напряжение снятия

Принимаем = 2 Мпа; К = 1,2 [13 ]; d = 0,015; D = 0,09; Z = 6; l = 0,03 [13 ]

,

где Р_э, n_э - мощность и частота вращения на валу двигателя

Проверочный расчет пальцев на изгиб выполним по формуле

Расчет шпоночных соединений

Расчет ведем по допустимому напряжению на смятие. Материал шпонки Сталь 45, принимаем заниженное значение = 80 Мпа.

Напряжение смятия определяем по формуле

,

где l_p - длина шпонки, мм;

h - высота шпонки, мм;

t₁ - глубина паза, мм;

d - диаметр вала, мм

Получаем

Аналогично рассчитываются все остальные шпоночные соединения.

Поверочный расчет редуктора

Проверяется по условию

,

где Р_ред - максимальная мощность, передаваемая редуктором, кВт;

Р_э - номинальная мощность двигателя;

К - коэффициент, учитывающий характер работы стенда, К = 1.

3,99 кВт > 1,2 · 1 = 1,2 кВт

Редуктор подходит

Определим частоту на выходном валу редуктора по формуле

n_вых = n_вх/i,

где n_вх - частота вращения на входном валу редуктора, об/мин;

i - передаточное число редуктора

n_вых = 3000/12,5 = 240 об/мин

Определим передаваемую редуктором мощность по формуле

Р_вых = Р_вх · з_черв. ,

Где Р_вх - мощность на входном валу;

з_черв - КПД червячной передачи, з_черв = 0,8 .

Р_вых = 1,18 · 0,8 = 0,94 кВт

Определим крутящий момент на выходном валу редуктора по формуле

,

Расчет клиноременной передачи

Для передачи момента вращения на барабан служит клиноременная передача. Произведем ее расчет при пусковой нагрузке до 120 % от номинальной. Выберем сечение ремня по номограмме для заданных условий (Р = 0,94 кВт; n = 240 об/мин) подходят ремни сечением А.

Определим диаметры шкивов: для повышения ресурса работы передачи меньший шкив устанавливаем с расчетным диаметром d₁>d_min; принимаем d₁ = 100 мм.

Диаметр ведомого шкива определим по формуле

d₂ = d₁ · i

где i - передаточное отношение передачи

d₂ = 100 · 2 = 200 мм

Уточняем передаточное отношение с учетом относительного скольжения S = 0,015 по формуле

Получаем

Определяем межосевое расстояние по формуле

a_min = 0,55(d₁ + d₂) + T_{o ,}

a_max = d₁ + d₂ ,



где Т_о - высота сечения ремня, мм

а_min = 0,55 (100 + 200) + 8 = 173 мм

а_max = 100 + 200 = 300 мм

Принимаем промежуточное значение а = 250 мм. Определим расчетную длину ремня по формуле

,

Получаем

Принимаем ближайшее стандартное значение L_p = 1000 мм по ГОСТ 1284-68 .

Уточняем межосевое расстояние по формуле

,

где W = 0,5 (d₁ + d₂);

у = 0,25 (d₂ - d₁)²

Получаем

W = 0,5 · 3,14 (100 + 200) = 471 мм;

у = 0,25 (200 - 100)² = 250 мм

Определяем угол обхвата на малом шкиве по формуле

,

Получаем

Определим расчетную мощность по формуле

,

где Р₀ - номинальная мощность передаваемая одним ремнем

С_б - коэффициент угла обхвата;

С_L - коэффициент длины ремня;

С_i - коэффициент передаточного отношения;

С_р - коэффициент режима работы.

Определяем число ремней по формуле

,

где Р - передаваемая мощность передачей;

С_z - коэффициент, учитывающий число ремней

Принимаем Z=1

Определим натяжение ветви ремня по формуле

,

где Р - передаваемая мощность, кВт;

С_р, С_L, С_б - коэффициенты, значения которых указаны выше;

и - коэффициент усиливающий влияние центробежных сил, Нс²/м²

н - скорость ремня, м/с

н = ,

где d₁, n₁ - диаметр и частота вращения ведущего шкива

н =

Вычислим силу, действующую на валы по формуле



Получаем

Барабан сварной

Толщину листа для рабочей поверхности барабана и для стенок конструктивно принимаем 6 мм, т.к. нагрузка от каретки небольшая.

Расчет вала барабана

Принимаем круглого сплошного сечения, Сталь 45 у_В = 630 Мпа;

у_Т = 470Мпа; у_-1 = 275 Мпа; ф_-1 = 160 Мпа. Вал делает 120 об/мин. И передает мощность

Р_рем = Р_вых.р.· з_рем,

Получаем

Р_рем = 0,94 · 0,95 = 0,893 кВт

Определим момент передаваемый шкивом на вал по формуле

Получаем

Эпюра крутящих моментов, возникающих в сечениях вала, показана на рис. 6.4.

Для определения опорных реакций подшипников вала составим выражение сумм моментов относительно опор А и В:

Вертикальная плоскость

Откуда

Откуда

Максимальный изгибающий момент равен

М_{изг.вер.}=R_f · 0,05

Откуда

М_{изг.вер} = 950 · 0,05 = 47,5 Нм

Горизонтальная плоскость

Отсюда

Максимальный изгибающий момент равен

М_{изг.гор.}= - F_n · 0,06

Отсюда

М_{изг.гор.} = -1030 · 0,06 = - 61,8 Нм

Эпюры М_и построены на рисунке 6.4.

Вычислим значение полного изгибающего момента М_{и max} по формуле

Получаем

Опасными сечениями являются место посадки барабана на вал и выходной конец вала. Проверяем первое сечение. Определим статическую прочность вала по формуле

,

где у_и - напряжение изгиба, МПа;

ф - напряжение кручения, Мпа

Получаем

Получаем

Предельное допускаемое напряжение принимают близким к пределу текучести у_Т

Прочность вала в первом сечении обеспечена

Проверяем второе сечение (выходной конец вала).

Определим сопротивление усталости

где S_у - запас сопротивления усталости только по изгибу;

S_ф - запас усталости только по кручению

где у_-1 и ф_-1 - пределы выносливости;

у_а и ф_а - амплитуды переменных составляющих циклов напряжений;

у_m и ф_m - постоянные составляющие циклов напряжений;

ш_у и ш_ф - коэффициенты, корректирующие влияние усталости;

К_d b R_А - масштабный фактор и фактор шероховатости поверхности;

К_у и К_ф - эффективные коэффициенты концентрации напряжений при

изгибе и кручении.

Принимаем К_у = 1,7; К_ф = 1,4; К = 0,72; К_F = 1; ш_у = 0,1; ш_ф = 0,05;

у_m = 0; ф_m = ф_а = 1,95 Мпа; К_d = 0,72

Определим напряжение изгиба по формуле

у_и =

Получаем

Определим напряжение кручения

,

Получаем



Прочность вала во втором опасном сечении обеспечена

Расчет и подбор подшипников

Определяем суммарные силы действующие на подшипники в опорах А и В

где R_A1 и R_A2 - опорные реакции в опоре А, соответственно в вертикальной и горизонтальной плоскостях, Н;

R_B1 и R_B2 - опорные реакции в опоре В

Получаем

Так как вал барабана работает в спокойном режиме без больших перегрузок и при отсутствии продольной нагрузки на подшипники, для расчетов принимаем шариковый радиальный подшипник - П209, имеющий С_r = 33,2 кН и С_r0 = 18,6, соответственно коэффициент статической и динамической грузоподъемности.

Приведенную нагрузку для любой ступени нагружения можно определить по формуле .

,

где F_r и F_a - радиальная и осевая нагрузка на подшипник, Н;

К_Т - температурный коэффициент;

К_б - коэффициент безопасности;

X и Y - коэффициенты радиальной и осевой нагрузок;

V - коэффициент, учитывающий вращение наружного или внутреннего кольца подшипника.

Принимаем: К_Т = 1; К_б = 1,3; X = 1; Y = 0; V = 1

Из расчетов F_rA = 965,7 Н; F_rB = 1533,3 Н; F_aA = 0; F_aB = 0

Отсюда

Р_rA = (1·1·967,7) · 1,1 = 1,067 кН

Р_rB = (1·1· 1533,3)·1,1 = 1686,6 Н ? 1,69 кН

Определим ресурс подшипника по формуле

где n - частота вращения вала, об/мин;

a₁ - коэффициент надежности;

а₂ - коэффициент, учитывающий качество металла подшипника и условия эксплуатации

Принимаем: а₁ = 1; а₂ = 0,8



Получаем

Условие выполняется, значит принятый подшипник выбран правильно

Расчет болта, крепящего опоры барабана

Болты, крепящие барабан, поставлены с зазором, поэтому рассчитывать соединение будем по условию стыка.

Барабан крепится на четырех болтах. Определим сдвигающую силу, приходящуюся на один болт по формуле

где G - сила тяжести барабана и каретки;

Z - количество болтов

Определим силу затяжки по формуле

,

где К - коэффициент запаса;

i - число плоскостей стыка деталей;

f - коэффициент трения в стыке

Принимаем К = 1,5; i=1; f = 0,17

Получаем

Определим диаметр резьбы по формуле

,

где - допустимый предел прочности

Принимаем = 48 Мпа

Отсюда

Конструктивно принимаем болт М 16



7. Мероприятия по охране окружающей природной среды

Охрану окружающей среды в России в настоящее время следует рассматривать как комплекс мероприятий, направленных на обеспечение единства экологической политики, экономического и социального развития народного хозяйства и страны в целом [16]. Это одна из насущных задач человечества.

Очевидно, что развитие человеческого общества невозможно без взаимодействия с природной средой. Огромные ресурсы нашей планеты, как возобновимые, так и невозобновимые, интенсивно использовались и используются для обеспечения всем необходимым человеческого общества, для его дальнейшего развития.

Человек получает от природы все необходимое для жизни - энергию природы, питание, различные материалы. Природа - источник удовлетворения его эстетических потребностей. Взаимодействие с природой видоизменяет ее. Направленные антропогенные изменения в природе в большинстве случаев носят позитивный характер. Они необходимы обществу: строятся города, развивается промышленность. Однако в ряде случаев антропогенные изменения ведут и к негативным воздействиям. Вполне естественными задачами в этих условиях является рациональное использование природных ресурсов предусматриваются различные очистные сооружения, их типы и конструкции зависят от физико-механических свойств вредных примесей, попадающих в сточные воды.

В мастерских много вредных примесей образуется при моечно-очистных работах и в настоящее время разработано и рекомендовано достаточное количество установок для очистки и регенерации моющих растворов. Так, флотационные установки и установки типа «Кристалл» используют для регенерации загрязненной воды, образующейся при наружной мойке машин. Для обеспечения очистки и регенерации моющих растворов из синтетических и других препаратов сооружают замкнутую технологию очистки ремонтируемых объектов. В замкнутую схему включают растворные пункты ОМ-21613.

В отделениях мастерской механической обработки металла, где в больших количествах используют смазочно-охлаждающие жидкости (эмульсии, садовые растворы и др.), создают централизованные системы для их сбора, очистки и повторного использования.

При современной постановке и решении проблемы по охране окружающей среды и сокращению расхода пресной воды регенерация вредных растворов и отработавших нефтепродуктов, а также резкое сокращение вредных выбросов в атмосферу, приобретают особую актуальность.

Перед ремонтно-обслуживающими предприятиями, как и перед промышленными, ставится задача перевода их на такие технологические процессы регенерации и очистки производственных сточных вод, которые обеспечивали бы максимальное и даже полное повторное их использование на предприятиях.

Резкое сокращение выбросов вредных веществ в атмосферу может быть достигнуто за счет совершенствования процесса сжигания топлива в котлах-агрегатах, сжигания твердого топлива по методу В.В. Ключевского, ступенчатое сжигание, сжигание с малым избытком воздуха, добавление к топливу присадок, содержание металлоорганических присадок и соединений и др.

При горячей обкатке и испытании двигателей, при диагностировании и технологическом обслуживании машин предусматривают: замену этилированного бензина бензометановой смесью, использование газообразного топлива, добавление к поступающему в двигатель воздуху 6% воды, использование барийсодержащих присадок к дизельному топливу и т.д.

В отделениях окраски рекомендуется применять современные методы окраски (окунание, безвоздушное или электростатическое распыливание); использование лакокрасочных материалов, не содержащих органических растворителей; возвращение в технологический цикл растворителей после рекуперации (превращение в жидкость).

Обязанность предприятий заботиться об окружающей среде непосредственно вытекают из закона об охране здоровья населения, который предписывает руководству всех предприятий и организаций проводить мероприятия, необходимые для создания здоровых условий жизни.

В ОАО «Слободская агропромтехника» предусмотрены следующие природоохранительные мероприятия:

озеленение территории ремонтно-технического предприятия;

оборудование емкостей для слива и сбора отработанного масла и различных моющих растворов;

установка фильтрующих элементов на всех вытяжных устройствах;

технологическое оборудование, выделяющее вредные для здоровья газы оборудуются местными отсосами;

построены ряд очистных сооружений, которые представляют собой нейтрализаторы, состоящие из двух накопительных камер и приемника.

В ОАО «Слободская агропромтехника» необходимо выполнить следующие мероприятия:

своевременно выполнять техническое обслуживание очистных сооружений;

для уменьшения выбросов в атмосферу вредных веществ из цехов и котельной рекомендуется переход на природный газ;

также необходимо учесть все пожелание, которые были даны в этом разделе.

Все перечисленные мероприятия и операции внесут свой вклад в сохранение окружающей среды.

Экологические требования в сельском хозяйстве рассмотрены в статье 46 Закона Российской Федерации «Об охране окружающей природной среды»

8. Технико-экономические показатели проекта

К основным технико-экономическим показателям ремонтного производства следует отнести: стоимость основных производственных фондов, размер оборотных средств, производственную площадь, количество основного оборудования, стоимость ремонта изделий, годовую экономию.

Стоимость основных производственных фондов определится по формуле [14].

С_прф = С_зд + С_об + С_пи (1)

Где С_зд, С_об - соответственно, стоимость производственного здания и установленного оборудования, руб;

С_пи - стоимость приборов, приспособлений, инструмента, инвентаря, руб.

Стоимость производственного здания, оборудования, приборов и приспособлений определяем из соотношения

,

где - средняя стоимость здания, отнесенная к 1 м² производственной площади, руб./м²;

F_пр - производственная площадь мастерской, м²

Принимаем F_пр = 2678 м²; = 2500 руб/м²

Получим

С_зд = 2500 · 2678 = 6695000 руб.

С_об = ,

С_пи =

Где и - удельная стоимость оборудования и приборов, приспособлений, инструментов, инвентаря, руб/м²

Цеховая себестоимость ремонта трактора

С_ц = С_пр.н. + С_з.ч. + С_р.м. + С_о.п., (3)

Где С_пр.н. - полная заработная плата производственных рабочих, руб.;

С_з.ч. и С_р.м. - нормативные затраты на запасные чпсти и ремонтные материалы, С_з.ч. составляет 100 % от С_пр.н., С_р.м. - 60% от С_пр.н., руб.;

С_о.п. - стоимость общепроизводственных накладных расходов, руб.

С_пр.н. = С_пр + С_доп. + С_соц., (4)

Где С_пр - основная заработная плата производственных рабочих, руб.;

С_доп. - дополнительная заработная плата рабочих (на ремонтных предприятиях составляет 10 % от С_пр), руб.;

С_соц. - отчисления на социальное страхование в размере 39 % от

С_пр + С_доп, руб.

С_пр = t_изд · С_ч · К_t, (5)

Где t_изд - нормативная трудоемкость ремонта изделия, численно равная значению нормы времени на выполнение всего объема работ по ремонту трактора, t_изд = 300 чел.-ч.;

С_ч - часовая ставка рабочих, С_ч = 10,62 руб/ч;

К_t = 1,025 - коэффициент, учитывающий доплаты за сверхурочные и другие работы

С_пр = 300 · 10,62 · 1,025 = 3265,65 руб.

С_доп = 10 · 3265,65/100 = 326,57 руб.

С_соц = 39(3265,65 + 326,57)/100 = 1400,97 руб.

С_пр.н. = 3265,65 + 326,57 + 1400,97 = 4993,19 руб.

С_з.ч. = 700 · 4993,19/100 = 34952,33 руб.

С_р.м. = 60 · 4993,19/100 = 2995,91 руб.

С_оп = R_оп · С_пр/100,

Где R_оп = 500% - процент общепроизводственных накладных расходов

С_оп = 500 · 3265,65/100 = 16328,25 руб.

Подставив все рассчитанные значения в формулу (3) получим цеховую себестоимость ремонта

С_ц = 4993,19 + 34952,33 + 2995,91 + 16328,25 = 59269,68 руб.

Полная себестоимость ремонта трактора рассчитывается по формуле

С_п = С_ц + С_ох + С_вп,

Где С_ох, С_вп - соответственно общехозяйственные и внутрипроизводственные накладные расходы предприятия

С_ох = С_пр R_ох/100,

С_вп = С_пр R_вп/100,

Где R_ох = 93 % - процент общехозяйственных накладных расходов;

R_вп = 3 % - процент внепроизводственных накладных расходов

С_ох = 3265,65 · 97/100 = 3167,68 руб.

С_вп = 3265,65 · 3/100 = 97,97 руб.

С_п = 59269,68 + 3167,68 + 97,97 = 62535,33 руб.

Годовая экономия в результате снижения себестоимости ремонта трактора

Э_г = (С₁ - С₂)N,

Где С₁, С₂ - себестоимости ремонта трактора на исходном и проектируемом предприятии, руб.;

N - программа предприятия, N = 300

С₁ = 68960 руб.

С₂ = 62535,33 руб.

Э_г = (68960 - 62535,33) · 300 = 1927401 руб.

Срок окупаемости капитальных вложений

О_г =

О_г =

Ожидаемый годовой экономический эффект Э_г.э. от внедрения в производство проекта реконструкции цеха при изменении программы предприятия определяется по формуле

,

где Е_н = 0,12 - нормативный коэффициент;

С_о2 и С_о1 - стоимости основных производственных фондов на

проектируемом и исходном предприятии, руб.;

N_пр2 и N_пр1 - годовые программы предприятия проектируемого и

исходного соответственно в приведенных единицах.

С₀₂ = 9747920 руб.; С₀₁ = 6534000 руб.

N_пр2 = 300; N_пр1 = 230

Э_г.э. = 1927401 - 0,12 (9747920 - 6534000= 1780364 руб.



ВЫВОДЫ И ПРЕДЛОЖЕНИЯ

В предлагаемом дипломном проекте технологический процесс позволит снизить себестоимость ремонта тракторов, увеличить производительность труда. Необходимо произвести реконструкцию мастерской: пристроить кузнечный участок, заменить устаревшее оборудование на новое и более современное.

При внедрении в производство стенда для обкатки кареток, разработанного в разделе «Конструкторская разработка», уменьшится себестоимость ремонта каретки и увеличится ее послеремонтный ресурс.

Мероприятия по охране труда, разработанные в данном дипломном проекте, позволят улучшить условия работы трудящихся, снизить травматизм, увеличить производительность труда.

Мероприятия по охране природы также позволят увеличить производительность работы предприятия, уменьшить выброс вредных веществ в атмосферу, водоемы и другую природную среду.



ЛИТЕРАТУРА

1. Шевченко А.И. Справочник слесаря по ремонту тракторов.-Л.: Машиностроение, 1989 г. - 510 с.

2. Бабусенко С.М. Проектирование ремонтных предприятий. - М: Колос, 1981 г. - 295 с.

3. Бабусенко С.М. Проектирование ремонтно-обслуживающих предприятий. - М.ВО.: Агропромиздат, 1990 г. - 350 с.

4. Тельноф И.Ф. и др. Ремонт машин. - М.: Агропромиздат, 1992 г. - 560 с.

5. Левитский И.С. Организация ремонта и проектирования сельскохозяйственных ремонтных предприятий. - М.: Колос, 1981 г. - 295 с.

6. Бабусенко С.М. Ремонт тракторов и автомобилей. - М.: Агропромиздат, 1987 г. - 351 с.

7. Смелов А.П. Курсовое и дипломное проектирование по ремонту машин. - М.: Колос, 1977 г. - 187 с.

8. Смелов А.П. Курсовое и дипломное проектирование по ремонту машин. - М.: Колос, 1984 г. - 192 с.

9. Матвеев В.А., Пустовалов И.И. Техническое нормирование ремонтных работ в сельском хозяйстве. - М.: Колос, 1979 г. - 288 с.

10. Степанов В.А. Ремонт ходовой части гусеничных тракторов. - М.: Колос, 1982 г. - 127 с.

11. Александров М.П. Подъемно-транспортные машины. - М.: Высшая школа, 1979 г. - 558 с.

12. Иванов М.Н. Детали машин. - М.: Высшая школа, 1991 г. - 383 с.

13. Чернавский С.А. Проектирование механических передач. - М.: Машиностроение, 1984 г. - 560 с.

14. Серый И.С. Курсовое и дипломное проектирование по надежности м ремонту машин. - М.: Агропромиздат, 1991 г. - 184 с.

15. Шкрабак В.С., Казлаускас Г.К. Охрана труда. - М.: Агпромиздат, 1989 г.

16. Банников И.В. и др.: Охрана природы. - М.: Агропромиздат, 1985 г. - 278

ПРИЛОЖЕНИЯ

Таблица 1

Расчетные данные площади окон ремонтной мастерской

№ п/п	Наименование участка	Площадь пола, м2	Расчетная площадь окон, м2
1.	Заправки тракторов	51	13,26
2.	Сборки тракторов	485	126,1
3.	Окраски	354	92,04
4.	Докраски тракторов	48	12,5
5.	Проверки электрооборудования	29	7,5
6.	Сборки узлов и агрегатов	391	101,7
7.	Ремонта корпусных деталей	62	16,1
8.	Комплектации	70	18,2
9.	Проверки топливной аппаратуры	47	12,2
10.	Обкатки двигателей	61	15,9
11.	Сборки двигателей	84	21,8
12.	Кузнечный участок	56	14,6
13.	Дефектации	90	23,4
14.	Медницко-радиаторный	44	11,4
15.	Ремонта рам, кабин, оперения, баков	211	54,9
16.	Разборочно-моечный участок	530	137,8
17.	Ремонта гусениц	47	12,2
18.	Краскоприготовительный	11	2,9
19.	Технического контроля	8	2,1
20	ИРК	15	3,9

Таблица 2

Количество ламп по участкам производственных помещений

№ п/п	Наименование участка	Количество ламп
		Расчетное	Принятое
1.	Заправки тракторов	6,4	6
2.	Сборки тракторов	60,6	61
3.	Окраски	44,3	44
4.	Докраски тракторов	6	6
5.	Проверки электрооборудования	36	36
6.	Сборки узлов и агрегатов	48,9	49
7.	Ремонта корпусных деталей	7,8	8
8.	Комплектации	8,8	9
9.	Проверки топливной аппаратуры	5,9	6
10.	Обкатки двигателей	7,6	8
11.	Сборки двигателей	10,5	11
12.	Кузнечный участок	7	7
13.	Дефектации	11,3	11
14.	Медницко-радиаторный	5,5	6
15.	Ремонта рам, кабин, оперения, баков	26,4	26
16.	Разборочно-моечный участок	66,3	66
17.	Ремонта гусениц	5,9	6
18.	Краскоприготовительный	1,4	1
19.	Технического контроля	1	1
20.	ИРК	1,9	2

СПРАВКА

Об исследовании объекта дипломного проектирования по патентной и научно-технической литературе

Стенд для обкатки кареток гусеничного трактора

Исследование объекта разработки на новизну

ПОИСК
1. Регламент поиска 2. Библиографический перечень обработанной литературы
Предмет поиска	Глубина поиска	Страны	Индексы МКИ, НКИ, УДК	Перечень просмотра	Наименование выявленных аналогов
					Номер охран-ного док-та	Класс, подкласс группа, подгр.	Название изобрете-ния, статьи журнала	Изобрета-тель (автор)	Когда и где опубли-ковано
Стенд для обкатки кареток	20 лет	СССР, ФРГ	МКИ G01М 7/09	Описание к авторским свидетельствам	Автор-ское свиде-тельство №74305	G01М 7/09	Стенд для обкатки кареток	Н.П. Фролов	1980 Бюллетень №7



Определение патентоспособности

Существующие признаки объекта разработки	Признаки прототипа	Существующие признаки объекта разработки общие с прототипом	Отличительные признаки объекта разработки	Положительный эффект, обеспечивающий совокупность признаков
1. Электродвигатель постоянного тока 2. Муфта 3. Редуктор 4. Ременная передача 5. Барабан 6. Резиновое кольцо на барабане	1. Рама 2. Электродвигатель асинхронный 3. Муфта 4. Редуктор 5. Цепная передача 6. Барабан	1. Рама 2. Муфта 3. Редуктор 4. Барабан	1. Электродвигатель 2. Ременная передача 3. Резиновое кольцо на барабане	1. Увеличивает послеремонтный ресурс каретки 1. Уменьшает шумность 2. Уменьшает себестоимость ремонта изделия

Размещено на Allbest.ru

...