Проект участка технического обслуживания подвижного состава

Размещено на http://www.allbest.ru

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

1. ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

1.1 Обкатка и испытание двигателей внутреннего сгорания

1.2 Расчет годового пробега подвижного состава

1.3 Расчет производственной программы по техническому обслуживанию

1.4 Корректирование трудоемкости технического обслуживания

1.5 Расчет трудоемкости технического обслуживания

1.6 Расчет основных производственных рабочих

2. КОНСТРУКТОРСКАЯ ЧАСТЬ

2.1 Выбор оборудования для проектируемого участка

2.2 Расчет площади помещения

2.3 Анализ существующих конструкций и приспособлений для обкатки и испытания двигателей внутреннего сгорания

2.4 Краткое описание стенда и принцип его работы

3. ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

3.1 Расчет технико-экономических показателей эффективности конструкции и их сравнение

3.2 Расчет стоимости основных производственных фондов и дополнительных капитальных вложений

4. ОХРАНА ТРУДА, ТЕХНИЧЕСКАЯ И ПОЖАРНАЯ БЕЗОПСНОСТЬ

4.1 Инструкция по охране труда для испытателя двигателей

4.2 Пожарная безопасность

4.3 Охрана окружающей среды

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ



ВВЕДЕНИЕ

Использование автотранспорта постоянно возрастает. Немалое значение отводится автомобильному транспорту в вопросах рейсовых и маршрутных перевозок пассажиров. Доля транспортных расходов в перевозках пассажиров составляет от 15 до 40 %.

Уменьшения стоимости транспортных операций можно добиться несколькими путями. Один из таких путей - совершенствование технической эксплуатации автомобилей. Улучшение технической эксплуатации автомобилей позволяет снизить расходы на топливо и смазочные материалы, на амортизационные отчисления и непосредственно на текущий ремонт (ТР) и техническое обслуживание (ТО).

Для решения всех этих вопросов, а также для поддержания автомобилей в исправном состоянии большое значение имеет внедрение диагностирования.

Эксплуатация технически неисправного автомобиля нерентабельна (резко возрастает возможность отказа, увеличиваются эксплуатационные расходы), вредна (усиливается загрязнение окружающей среды) и опасна для владельца и других членов общества (особенно, если эти неисправности связаны с системами автомобиля, влияющими на безопасность движения). Несвоевременное и некачественное проведение профилактических работ (ТО, диагностирование) вызывает повышенный износ деталей, агрегатов и преждевременный выход их из строя.

На предприятиях, внедривших техническое диагностирование, удалось продлить срок службы многих агрегатов автомобилей до ремонта без снижения их эксплуатационных капитальных ремонт (КР), после проведения необходимых регулировок, выявленных при диагностировании, продолжали надежно работать.

Разработкой методов и средств технического диагностирования в нашей стране занимается ряд крупных научно-исследовательских и учебных институтов и лабораторий.

Существующая система ТО и ремонта автомобилей включает в себя широкое внедрение средств технического диагностирования в технологический процесс ТО и ТР. Диагностирование обеспечивает значительную экономию средств на содержание автомобилей за счет сокращения их простоя на время обслуживания и ремонта, выполнения действительно необходимых регулировочных и ремонтных операций, сокращение расхода запасных частей и горюче-смазочных материалов (ГСМ).

подвижной состав обслуживание технический



1. ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

1.1 Обкатка и испытание двигателей внутреннего сгорания

Двигатели внутреннего сгорания после ремонта обязательно подвергаются обкатке и испытанию. Обкатка и испытания отремонтированных двигателей, с одной стороны, подготавливают к эксплуатации поверхности трения деталей, с другой - определяют показатели и характеристики работы двигателя для объективной оценки качества ремонта. Обкатывают и испытывают двигатели на электротормозных стендах.

Техническая характеристика обкаточно-тормозных стендов

Таблица 1

Модель стенда	Характеристика электрической машины	Возможная частота вращения коленчатого вала двигателя, мин-1
	Мощность, кВт	Синхронная частота вращения, мин-1	Крутящий момент, Н·м (кгс·м)	При холодной обкатке	При обкатке под нагрузкой
КИ-5541	55	700	726 (74)	300…700	800…1500
КИ-5542	37	1000	363 (37)	400…950	1100…2500
КИ-5543	55	1500	363 (37)	600…1450	1600…3000
КИ-5540	90	1500	687 (70)	600…1450	1600…3000
КИ-5274	160	1500	1020 (105)	600…1450	1600…3000
КИ-4893	37	1000	363 (37)	500…950	1100…2000

При подборе стенда для обкатки двигателя руководствуются следующим:

- максимальная частота вращения коленчатого вала испытуемого двигателя на холостом ходу должна быть близка по величине двойной синхронной частоте вращения ротора электродвигателя стенда, превышение не допускается;

- максимальный крутящий момент двигателя не должен превышать номинальное значение крутящего момента электродвигателя стенда.

Допускаемые моменты прокручивания коленчатых валов дизелей

Таблица 2

Марка дизеля	Величина момента, Н·м (кгс·м)
ЯМЗ-238НБ, ЯМЗ-240Б	80…100 (8…10)
СМД-60, СМД-62, СМД-64, СМД-66, СМД-72	60…80 (6…8)
СМД-17, СМД-18, СМД-19, СМД-20, СМД-21, СМД-22	60…80 (6…8)
Д-240, Д-241, Д-241Л, Д-260	60…80 (6…8)
А-01, А-03, А-41	40…50 (4…5)
Д-108, Д-160	60…80 (6…8)
Д-37, Д-37М, Д-144, Д-21А1, Д-21	40…60 (4…6)
Д-65, Д-65Н, Д-50, Д-50Л	60…80 (6…8)

При подготовке стенда к работе проверяют концентрацию электролита в жидкостном регулировочном реостате. Электролитом служит водный раствор кальцинированной соды. Для обкатки и испытаний двигателей малой, средней мощности рекомендуется принимать раствор концентрацией 0,5…1 %, а для двигателей большой мощности - концентрацией 2…3 %.

Перед установкой двигателя на обкаточно-тормозной стенд необходимо проверить момент проворачивания коленчатого вала. Коленчатый вал должен проворачиваться плавно, без заеданий; момент проворачивания не должен превышать значений, указанных в технических требованиях на ремонт двигателя соответствующей модели. Зазоры между бойками коромысел и торцами стержней клапанов газораспределительного механизма двигателя должны быть отрегулированы. У двигателя, подготовленного к обкатке, наружные поверхности должны быть чистыми и сухими, особенно в местах соединений детали и уплотнений, вокруг заглушек и заваренных мест. Масляный поддон двигателя должен быть заполнен моторным или обкаточным маслом до отметки «П» масломерного щупа.

С целью сокращения времени приработки и улучшения ее качества в масло вводят добавки, содержащие серу.

Технологическая обкатка двигателя состоит из трех этапов: холодного, горячего без нагрузки (на холостом ходу) и горячего под нагрузкой.

Холодная обкатка проводится методом прокручивания коленчатого вала двигателя на соответствующих скоростных режимах электрической машиной обкаточно-тормозного стенда. Перед холодной обкаткой рубашку охлаждения двигателя заполняют водой. В процессе холодной обкатки двигателя работа его систем смазки и охлаждения должна удовлетворять следующим требованиям:

- давление масла в главной масляной магистрали двигателя должно быть не менее 0,08 МПа при минимальной частоте вращения коленчатого вала;

- температура масла в поддоне двигателя (или перед масляным радиатором) двигателя должна быть не более 75⁰ С;

- температура охлаждающей жидкости на выходе из системы охлаждения двигателя должна быть не более 80⁰ С.

Во время обкатки на ощупь проверяют нагрев трущихся поверхностей. С помощью стетоскопа прослушивают стуки и шумы внутри двигателя. Не свойственные нормальной работе двигателя стуки и шумы в механизмах не допускаются. При обнаружении указанных и других неисправностей обкатку двигателя прерывают до устранения причины ненормальной работы механизма.

В завершении этапа допускается дополнительно проверить и при необходимости отрегулировать зазоры в клапанном (газораспределительном) механизме двигателя.

Горячая обкатка без нагрузки выполняется после пуска постепенным повышением частоты вращения коленчатого вала двигателя. Пуск двигателя для осуществления горячей обкатки должен проводиться от электрической машины стенда или пускового агрегата (устройства).

В процессе горячей обкатки без нагрузки температуру масла в поддоне двигателя и температуру охлаждающей жидкости на выходе из системы охлаждения рекомендуется поддерживать в пределах 60…95⁰ С.

По окончании второго этапа обкатки двигателя подтягивают гайки, регулируют зазоры в клапанах и проводят горячую обкатку под нагрузкой. Режимы холодной, горячей обкатки без нагрузки и горячей обкатки под нагрузкой устанавливают для каждого типа двигателя и указывают в технологических картах.

Горячая обкатка под нагрузкой проводится методом торможения работающего двигателя на соответствующих нагрузочных режимах при положении органов управления регулятором частоты вращения соответствующем полной подаче топлива.

В процессе обкатки под нагрузкой температура охлаждающей жидкости на выходе из системы охлаждения двигателя и масла должна быть в пределах 70…95⁰ С. Давление масла в главной масляной магистрали двигателя при частоте вращения коленчатого вала, близкой к номинальной.

Небольшое дымление прогретого двигателя на всех режимах обкатки, превышающих 50 % номинальной мощности, не является браковочным показателем.

Во время горячей обкатки под нагрузкой не допускается:

- подтекание масла, охлаждающей жидкости, топлива через прокладки и резьбовые соединения деталей;

- подсасывание воздуха в местах крепления впускного коллектора;

- пропуск газов из-под фланцев выпускного коллектора и через прокладки головок цилиндров;

- не свойственные нормальной работе двигателя шумы и стуки в механизмах.

После окончания горячей обкатки двигатель испытывают на развиваемую мощность и расход топлива, контролируют осмотром и устраняют неисправности. Длительность испытания двигателя под полной нагрузкой не должна превышать 5 минут.

Мощность двигателя Nе определяют по формуле:

Nе = (Р · n · 0,736)/(1000 · з), (1.1)

где Р - нагрузка по весовому механизму стенда, кг;

n - частота вращения коленчатого вала, мин^-1;

з - КПД.

Часовой расход топлива рассчитывают по формуле:

Q_ч = (3,6 · g)/t, (1.2)

где g - масса топлива, израсходованного во время испытания, кг;

t - время испытания, с.

Удельный расход топлива g_е определяют из выражения:

g_е = (1000 · Q_ч)/ Nе, (1.3)

где Q_ч - часовой расход топлива, кг/ч;

Nе - развиваемая двигателем мощность, кВт.

По окончании обкатки и испытания двигатель осматривают. Проверяют возможность его запуска от пускового двигателя или стартера, затем снимают с обкаточного стенда и устанавливают на стенд контрольного осмотра.

Снимают поддон картера, крышки шатунных и коренных подшипников. При этом обращают внимание на состояние рабочих поверхностей шеек коленчатого вала и вкладышей. Шейки не должны равномерно прилегать к поверхности шеек. В противном случае наблюдаются не приработанные поверхности. При текущем ремонте двигателя холодная обкатка проводится при частоте вращения коленчатого вала 500…700 мин^-1 в течение 3…5 мин.

Обкатку двигателя без нагрузки проводят в течение 10 минут при плавном повышении частоты вращения вала двигателя от минимально-устойчивой до максимальной холостого хода. Обкатку двигателя под нагрузкой проводят в течение 20 минут, крутящий момент от 5 до 95 % от номинального при полной подаче топлива в цилиндр двигателя. Температура масла и воды 5…95⁰ С.

1.2 Расчет годового пробега подвижного состава

Расчет годового пробега по марке подвижного состава производим по формуле:

L_г = 365 · А_и · l_cc · б_и, (1.4)

где А_и - списочное число подвижного состава, шт.;

l_cc - среднесуточный пробег автобусов, км;

б_и - коэффициент выпуска автобусов.

Расчеты проводим на примере автобуса марки Нефаз-5299.

L_г = 365 · 2 · 214,1 · 0,814 = 127,2 км

Результаты расчета годового пробега подвижного состава по остальным маркам автобусов

Таблица 3

Марка, модель подвижного состава	Аи, шт.	lcc, км	би	Lг, тыс.км
Икарус-250-280	52	214,1	0,814	3307,78
ЛиАЗ-677	153	214,1	0,814	9732,5
ЛиАЗ-5256	15	214,1	0,814	954,2
Волжанин 527002	31	214,1	0,814	1972
ЛАЗ-695	17	214,1	0,814	1081,4
Нефаз-5299	2	214,1	0,814	127,2
КА83-3270	2	214,1	0,814	127,2
Итого	272	214,1	0,814	17302,3

1.3 Расчет производственной программы по техническому обслуживанию

Корректирование периодичности технического обслуживания

Корректирование периодичности ТО-1 выполним по формуле:

L₁ = L_1н · К₁ · К₃, (1.5)

где L₁ - скорректированная периодичность ТО-1;

L_1н - нормативная периодичность ТО-1;

К₁ - коэффициент, учитывающий категорию условий эксплуатации;

К₃ - коэффициент, учитывающий климатические условия.

L₁ = 3500 · 1,0 · 0,9 = 3150 км

Скорректируем периодичность ТО-1 по кратности к среднесуточному пробегу:

n₁ = L₁/l_cc, (1.6)

где n₁ - коэффициент кратности периодичности ТО-1 к среднесуточному пробегу.

n₁ = 3150/214,1 = 14,71 ? 15

Определим расчетную периодичность ТО-1

L_1р = l_cc · n₁, (1.7)

где L_1р - расчетная периодичность ТО-1.

L_1р = 214,1 · 15 ? 3300 км

Корректирование периодичности тО-2 выполним по формуле:

L₂ = L_2н · К₁ · К₃, (1.8)

где L₂ - скорректированная периодичность ТО-2;

L_2н - нормативная периодичность ТО-2.

L₂ = 14000 · 1,0 · 0,9 = 12600 км

Скорректируем периодичность ТО-2 по кратности к периодичности ТО-1 по формуле:

n₂ = L₂/L_1р, (1.9)

где n₂ - коэффициент кратности периодичности ТО-2 к периодичности ТО-1.

n₂ = 12600/3300 = 3,82 ? 4

Определим расчетную периодичность ТО-2:

L_2р = L_1р · n₂, (1.10)

где L_2р - расчетная периодичность ТО-2.

L_2р = 3300 · 4 = 13200 км

Определим пробег до капитального ремонта:

L_кр = L_крн · К₁ · К₂ · К₃, (1.11)

где L_крн - нормативный пробег до КР, L_крн = 360000 км;

К₂ - коэффициент корректирования в зависимости от модификации подвижного состава, К₂ = 1,0.

L_кр = 360000 · 1,0· 1,0 · 0,9 = 324000 км

Рассчитаем средний пробег до КР по группе автобусов:

L_крс = (А'_и · L_кр + 0,8 · А''_и · L_кр)/(А'_и + А''_и), (1.12)

где А'_и - количество автобусов не прошедших КР;

А''_и - количество автобусов прошедших КР.

L_крс = (50 · 324000 + 0,8 · 200 ·324000)/250 = 272160 км

Определим количество КР:

N_кр = L_г/L_крс, (1.13)

N_кр = 127200/272160 = 0,5

Принимаем N_кр = 1.

Рассчитаем количество ТО-2:

N_ТО-2 = (L_г/L_2р) - N_кр, (1.14)

N_ТО-2 = (127200/13200) - 1 = 8,6

Принимаем N_ТО-2 = 9.

Определим количество ТО-1:

N_ТО-1 = (L_г/L_1р) - N_кр - N_ТО-2, (1.15)

N_ТО-1 = (127200/3300) - 1 - 9 = 28,5

Принимаем N_ТО-1 = 29.

Рассчитаем сменную программу.

Техническое обслуживание N_ТО-1.

N_ТО-1с = N_ТО-1/(Д_рт · С_ст), (1.16)

где N_ТО-1с - сменная программа по ТО-1;

Д_рт - количество дней работы авто в году на линии (253 дня);

С_ст - количество смен.

N_ТО-1с = 29/(253 · 1) = 0,11

1.4 Корректирование трудоемкости технического обслуживания

Корректирование трудоемкости ТО-1:

t_TO-1 = t_TO-1н · К₂ · К₅, (1.17)

где t_TO-1н - нормативная трудоемкость ТО-1, t_TO-1н = 7,5 чел.-ч;

К₅ - коэффициент корректирования нормативов трудоемкости ТО и ТР в зависимости от количества обслуживаемых и ремонтируемых автомобилей на АТП и количества технологически совместимых групп подвижного состава, К₅ = 1,10.

t_TO-1 = 7,5 · 1,0 · 1,10 = 8,25 чел.-ч

Корректирование трудоемкости ТО-2:

t_TO-2 = t_TO-2н · К₂ · К₅, (1.18)

где t_TO-2н - нормативная трудоемкость ТО-2,

t_TO-2н = 33,0 чел.-ч.

Корректирование удельной трудоемкости текущего ремонта:

t_тр = t_трн · К₁ · К₂ · К₃ · К₄ · К₅, (1.19)

где t_трн - нормативная удельная трудоемкость ТР,

t_трн = 7,6 чел.-ч/1000 км;

К₄ - коэффициент корректирования нормативов удельной трудоемкости в зависимости от пробега сначала эксплуатации.

Определим коэффициент корректирования К₄:

К₄ = (А₁ · К_4-1 + А₂ · К_4-2)/(А₁ + А₂), (1.20)

где А₁ - количество автомобилей в интервале пробега (1,5…1,75)·L_кр;

А₂ - количество автомобилей в интервале пробега свыше 2L_кр.

К_4-1 - коэффициент корректирования для пробега (1,5…1,75))·L_кр,

К_4-1= 1,8;

К_4-2 - коэффициент корректирования для пробега 2L_кр, К_4-2 = 2,5.

К₄ = (190 · 1,8 + 60 · 2,5)/250 = 2,57

Тогда удельная трудоемкость текущего ремонта равна:

t_тр = 7,6 · 1,0 · 1,0 · 0,9 · 2,57· 1,10 = 19,3 чел.-ч/1000 км

1.5 Расчет трудоемкости технического обслуживания

Трудоемкость ТО-1:

Т_ТО-1 = N_TO-1 · t_TO-1, (1.21)

Т_ТО-1 = 29 · 8,25 = 239,25 чел.-ч

Трудоемкость ТО-2:

Т_ТО-2 = N_TO-2 · t_TO-2, (1.22)

Т_ТО-2 = 9 · 36,3 = 326,7 чел.-ч

Трудоемкость текущего ремонта:

Т_тр = (L_г · t_тр)/1000, (1.23)

Т_тр = (127200 · 19,3)/1000 = 2454,96 чел.-ч

Суммарная трудоемкость всех работ за год:

УТ = Т_ТО-1 + Т_ТО-2 + Т_тр, (1.24)

УТ = 239,25 + 326,7 + 2454,96 = 3020,91 чел.-ч

1.6 Расчет основных производственных рабочих

Определим номинальный фонд рабочего времени:

Ф_н = (Д_к - Д_в - Д_п) · 8, (1.25)

где Д_к - количество календарных дней в году, Д_к = 365 дней;

Д_в - количество выходных дней в году, Д_в = 48 дней;

Д_п - количество праздничных дней в году, Д_п = 5 дней.

Ф_н = (365 - 48 - 5) · 8 = 2496 час

Явочное количество рабочих:

Р_я = УТ/Ф_н, (1.26)

Р_я = 3020,91/2494 = 1,2 чел.

Принимаем Р_я = 1 человек.

Действительный фонд рабочего времени:

Ф_д = (Д_к - Д_в - Д_п - Д_отп - Д_уп) · 8, (1.27)

где Д_отп - количество отпускных дней в году, Д_отп = 24 дня;

Д_уп - количество дней отсутствия по уважительной причине, Д_уп = 5 дней.

Ф_д = (365 - 48 - 5 - 24 - 5) · 8 = 2264 час

Списочное количество рабочих участков:



Р_с = УТ/Ф_д, (1.28)

Р_с = 3020,91/2264 = 1,3

Принимаем Р_с = 2 человека, т.к. для проведения испытания необходимо снимать данные, что один рабочий не сможет провести качественную обкатку и испытание.

2. КОНСТРУКТОРСКАЯ ЧАСТЬ

2.1 Выбор оборудования для проектируемого участка

Технологическое оборудование участка обкатки и испытания двигателя внутреннего сгорания выбираем согласно технологическому процессу.

Ведомость оборудования и оснастки участка.

Таблица 4

Наименование	Марка, Модель	Кол-во, шт.	Площадь, м2
			единицы	всего
1	2	3	4	5
1. Стенд обкаточно-тормозной	КИ-2139	1	4	4
2. Реостат		1	1,08	1,08
3. Электрошкаф		1
4. Весы торговые	РН-10Ц13М	1	0,12	0,12
5. Выносной пульт управления		1	0,16	0,16
6. Полка для весов в сборе с трехходовым краном		1	0,15	0,15
7. Бак для горючего		1	0,64	0,64
8. Шкаф инструментальный	ОРГ-1603	1	0,57	0,57
9. Стеллаж для деталей и запчастей	ОРГ-148-05- -230А	1	0,7	0,7
10. Ларь для ветоши		1	0,5	0,5
11. Зонт вытяжной		1	1,44	1,44
12. Кран подвесной	1А16-22-3	1	= 1,5 кН = 4,2
13. Огнетушитель	ОХП-10	2	0,2	0,4

2.2 Расчет площади помещения

Площадь участка обкатки и испытания ДВС определяют тремя способами: графическим - расстановкой оборудования на планировке; расчетным - по удельным площадям на единицу оборудования, на одного рабочего, на одно рабочее место или на единицу работу; расчетным - по площади, занимаемой оборудованием и переходным коэффициентом.

Ориентировочно площадь участка обкатки ДВС определяется:

F = УF_об · К_пл, (2.1)

где УF_об - суммарная площадь оборудования в плане, м²;

К_пл - коэффициент плотности расстановки оборудования (К_пл = 3…4).

F = 9,76 · 3 = 29,28 м²

Принимаем, учитывая строительные нормы, F = 36 м².

Ширина пролета участка должна быть не менее 6 метров.

Тогда производственная длина участка определяется по формуле:

L_п = F/g, (2.2)

где g - ширина пролета, (g = 6 м).

L_п = 36/6 = 6 м

2.3 Анализ существующих конструкций и приспособлений для обкатки и испытания двигателей внутреннего сгорания

Приработка и испытания двигателей внутреннего сгорания производятся на обкаточно-тормозных стендах переменного тока, включающих устройство для вращения двигателя в период холодной обкатки и для поглощения мощности двигателя во время горячей обкатки и испытания, а также дополнительное оборудование, обеспечивающее двигатель топливом, охлаждающей водой и смазкой. Стенд состоит из асинхронной электрической машины АБК, которая при холодной обкатке работает в режиме двигателя. Во время горячей обкатки электрическая машина работает в режиме генератора, отдавая ток в электрическую сеть.

Известен стенд для обкатки двигателя внутреннего сгорания, содержащий электропривод, карданный вал, отключающее устройство с шлицевой втулкой и опоры для размещения двигателя. Вал электропривода соединен с храповиком двигателя внутреннего сгорания через карданный вал, отключающее устройство, шлицевую втулку и зацепляющее устройство. Отключающее устройство выполнено в виде фланца, установленного на шлицевой втулке и снабженного ступенчатым выступом с зацепляющим элементом, причем последний снабжен храповиком. Между электроприводом и двигателем внутреннего сгорания установлена подшипниковая опора, на которую опирается карданный вал своей средней частью. Испытуемый двигатель устанавливают на опоры соосно карданному валу. Перемещением отключающего устройства по шлицам карданного вала соединяют зацепляющее устройство с храповиком двигателя, после чего производят обкатку двигателя.

Стенд рассчитан на обкатку двигателей только определенного типоразмера, в связи с чем имеет узкие функциональные возможности.

Наиболее близким к заявляемому по совокупности существенных признаков является принятый за прототип, известный стенд для обкатки и испытания двигателя внутреннего сгорания (КИ-2139Б). Стенд содержит основание, продольные направляющие, закрепленные на основании, и установленный на основании тормоз, выполняющий функции нагрузочного устройства. На продольных направляющих установлена тележка, имеющая раму, ложементы для размещения двигателя, механизм фиксирования тележки от осевого перемещения и опрокидывания. Вал двигателя соединен с валом тормоза посредством соединительного устройства. Стенд имеет съемные ложементы разной формы и размеров для установки двигателей различных типоразмеров. Ложементы накладываются непосредственно на раму тележки.

Этот стенд более универсальный в сравнении вышеописанным стендом, поскольку позволяет обкатывать двигатели различных типоразмеров. В зависимости от вылета вала двигателя тележку фиксируют на соответствующем расстоянии до тормоза, а в зависимости от расположения опор двигателя и расположения вала двигателя по высоте подбирают ложементы соответствующей формы и размеров.

Недостатком стенда является низкая универсальность.

В данном дипломном проекте предлагается повысить степень универсальности последнего предложенного стенда, являющаяся наиболее близкой к изобретению.

2.4 Краткое описание стенда и принцип его работы

Поставленная задача решается тем, что стенд для обкатки двигателя внутреннего сгорания, содержащий основание, нагрузочное и соединительное устройство, продольные направляющие, закрепленные на основании, раму, установленную на продольных направляющих с возможностью перемещения и фиксирования, ложементы для размещения двигателя, согласно изобретению имеет поперечные направляющие и стойки, причем рама выполнена в виде автономных балок, поперечные направляющие закреплены на балках, а стойки установлены на поперечных направляющих с возможностью перемещения и фиксирования.

Кроме того, ложементы закреплены на стойках с возможностью перемещения по вертикали и фиксирования в избранном положении. Соединительное устройство выполнено в виде внешнего цилиндра, внутреннего цилиндра и вала с зацепляющими зубьями для соединения с валом двигателя. Внешний цилиндр скреплен с нагрузочным устройством. Внутренний цилиндр соединен с внешним цилиндром посредством первого шлицевого соединения. Вал соединен с внутренним цилиндром посредством второго шлицевого соединения. На внешнем и внутреннем цилиндрах установлены фиксаторы. На внутреннем цилиндре и на валу образованы выемки для размещения фиксаторов.

Поперечные направляющие и стойки, установленные на поперечных направляющих с возможностью перемещения и фиксирования, а также размещение ложементов на стойках обеспечивают возможность плавкого регулирования расстояния между ложементами в поперечном направлении в широком диапазоне в соответствии с расположением опор испытуемого двигателя, а также обеспечивают возможность перемещения двигателя в направлении, перпендикулярном оси вала двигателя.

Выполнением рамы в виде автономных балок с размещением на них поперечных направляющих обеспечена возможностью изменения длины рамы и расстояния между ложементами в продольном направлении в соответствии с расположением опор испытуемого двигателя.

Закреплением ложементов на стойках с возможностью перемещения по вертикали и фиксирования в избранном положении обеспечена возможность регулирования положения ложементов по вертикали и, соответственно, возможностью размещения двигателя на разной высоте.

Таким образом, предусмотренные широкие диапазоны плавного регулирования положения ложементов в продольном, поперечном и вертикальном направлениях обеспечивают возможность крепления и обкатки других механизмов, например, коробки передач, ведущего моста автомобиля, раздаточной коробки.

Соединительное устройство, выполненное в виде телескопически соединенных между собой внешнего цилиндра, внутреннего цилиндра и вала с зацепляющими зубьями, позволяет ускорить и облегчить соединение и рассоединение вала двигателя с нагрузочным устройством, что обеспечивает эксплуатацию стенда.

Стенд работает следующим образом.

Перед обкаткой двигателя внутреннего сгорания устанавливают ложементы в положении, соответствующем расположению опор обкатываемого типоразмера двигателя внутреннего сгорания так, чтобы при установке двигателя на ложементы оси вращения храповика двигателя внутреннего сгорания и вала нагрузочного устройства совпали. Для этого поперечные балки салазок перемещают по продольным направляющим и крепят крепежными болтами. Стойки перемещают по поперечным направляющим и крепят крепежными болтами. Вращением винтов устанавливают ложементы на необходимой высоте. Обкатываемый двигатель внутреннего сгорания устанавливают на ложементы и крепят прижимными болтами. Вал и внутренний цилиндр соединительного устройства выдвигают по первому и второму шлицевым соединения до зацепления зубьев с храповиком двигателя. При этом центрирование положения соединительного устройства и зубьев относительно оси храповика производится центрирующим конусом. В момент зацепления зубьев с храповиком фиксаторы западают в выемки под действием пружин, что предотвращает осевое смещение вала и выход зубьев из зацепления с храповиком. В таком положении производят обкатку и испытание двигателя внутреннего сгорания.

После окончания обкатки выводят фиксаторы из выемок сгибанием пружин. Вал соединительного устройства вдвигают во внутренний цилиндр, выводят при этом зубья из зацепления с храповиком, а внутренний цилиндр вдвигают во внешний цилиндр. После открепления прижимных болтов обкатанный двигатель снимают.



3. ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

3.1 Расчет технико-экономических показателей эффективности конструкции и их сравнение

Определим часовую производительность на стационарных работах периодического действия по формуле:

W_ч = (60 · t)/Т_ц, (3.1)

где t - коэффициент использования рабочего времени смены, t = 0,60…0,95;

Т_ц - время одного рабочего цикла, мин.

а) для базового варианта:

W_ч0 = (60 · 0,6)/200 = 0,18 ед./ч

б) для нового варианта:

W_ч1 = (60 · 0,6)/160 = 0,23 ед./ч

Рассчитаем энергоемкость процесса по формуле:

Э_е = N_e/W_ч, (3.2)

где N_e - потребляемая конструкцией мощность, кВт.

а) Э_е0 = 55/0,18 = 305,6 кВт-ч/ед.

б) Э_е1 = 55/0,23 = 239,1 кВт-ч/ед.



Рассчитаем металлоемкость процесса по формуле:

М_е = G/(W_ч · Т_год · Т_сл), (3.3)

где G - масса конструкции, кг;

Т_год - годовая загрузка стенда, ч;

Т_сл - срок службы стенда, лет.

а) М_е0 = 2000/(0,18 · 1820 · 10) = 0,61 кг/ед.

б) М_е1 = 1584/(0,23 · 1820 · 10) = 0,38 кг/ед.

Фондоемкость процесса вычислим по формуле:

F_e = С_б/(W_ч · Т_год), (3.4)

где С_б - балансовая стоимость стенда, руб.

а) F_e0 = 300000/(0,18 · 1820) = 915,75 руб./ед.

б) F_e1 = 374220/(0,23 · 1820) = 893,98 руб./ед.

Вычислим трудоемкость процесса:

Т_е = N_обсл./W_ч, (3.5)

где N_обсл. - количество обслуживающего персонала, чел.

а) Т_е0 = 2/0,18 = 11,1 чел.-ч/ед.

б) Т_е1 = 2/0,23 = 8,7 чел.-ч/ед.

Себестоимость работы находим из выражения:

S = С_зп + С_э + С_рто + А + Пр, (3.6)

где С_зп - затраты на оплату труда с единым социальным налогом, руб./ед.

С_зп = z · Т_е · К_соц., (3.7)

где z - часовая тарифная ставка рабочих, руб./ед.;

К_соц. - коэффициент, учитывающий единый социальный налог, К_соц. = 1,356.

а) С_зп0 = 4,82 · 11,1 · 1,356 = 72,55 руб./ед.

б) С_зп1 = 4,82 · 8,7 · 1,356 = 56,86 руб./ед.

Затраты на ТСМ и электроэнергию определим по формуле:

С_э = Ц_компл. · g_т + Ц_оэ · Э_е, (3.8)

где Ц_компл. - комплексная цена топлива, руб./кг;

g_т - норма расхода топлива, кг/ед.;

Ц_оэ - отпускная цена электроэнергии, руб./кВт-ч;

а) С_э0 = 10 · 20 + 1,60 · 305,6 = 688,96 руб./ед.

б) С_э1 = 10 · 20 + 1,60 · 239,1 = 582,56 руб./ед.

Затраты на ремонт и техническое обслуживание стенда вычисляются по формуле:

С_рто = (С_б · Н_рто)/(100 · W_ч · Т_год), (3.9)



где Н_рто - норма затрат на ремонт и техническое обслуживание, %.

а) С_рто0 = (300000 · 8)/(100 · 0,18 · 1820) = 73,26 руб./ед.

б) С_рто1 = (374220 · 8)/(100 · 0,23 · 1820) = 71,52 руб./ед.

Амортизационные отчисления находим по формуле:

А = (С_б · а)/(100 · W_ч · Т_год), (3.10) где а - норма амортизации, %.

а) А₀ = (300000 · 14,2)/(100 · 0,18 · 1820) = 130,04 руб./ед.

б) А₁ = (374220 · 14,2)/(100 · 0,23 · 1820) = 126,94 руб./ед.

Пр - прочие затраты, Пр = 5…10 % от суммы предыдущих элементов.

Подставим все вычисленные данные в формулу (3.6), и получим:

а) S₀ = (72,55 + 688,96 + 73,26 + 130,04) · 1,05 = 1013,05 руб./ед.

б) S₁ = (56,86 + 582,56 + 71,52 + 126,94) · 1,05 = 879,77 руб./ед.

Уровень приведенных затрат на работу конструкции определяется по формуле:

С_пр = S + Е_н · F_e, (3.11)

где Е_н - нормативный коэффициент эффективности капитальных вложений, Е_н = 0,15.

а) С_пр0 = 1013,05 + 0,15 · 915,75 = 1150,41 руб./ед.

б) С_пр1 = 879,77 + 0,15 · 893,98 = 1013,87 руб./ед.

Годовая экономия в рублях определяется по формуле:



Э_год = (S₀ - S₁) · W_ч1 · Т_год1, (3.12)

где Т_год1 - годовая нормативная загрузка конструкции, ч.

Э_год = (1013,05 - 879,77) · 0,23 · 1820 = 55791,01 руб.

Рассчитаем годовой экономический эффект по формуле:

Е_год = Э_год - Е_н · К_доп, (3.13)

где К_доп - дополнительные капитальные вложения, равные балансовой стоимости конструкции, руб.

Е_год = 55791,01 - 0,15 · 74220 = 44658,01 руб.

Срок окупаемость дополнительных капитальных вложений:

Т_ок = С_б1/Э_год, (3.14)

Т_ок = 374220/55791,01 = 6,7 лет

Вычислим фактический коэффициент эффективности дополнительных вложений:

Е_эф = Э_год/С_б1 = 1/Т_ок, (3.15)

Е_эф = 55791,01/374220 = 0,16



Технико-экономические показатели эффективности конструкции.

Таблица 5

Показатель	Числовые значения показателя
	Для базового варианта	Для нового варианта
1	2	3
1. Стоимость конструкции, руб.	300000	374220
2. Время одного рабочего цикла, мин.	200	160
3. Часовая производительность, ед./ч	0,18	0,23
4. Энергоемкость процесса, кВт-ч/ед.	305,6	239,1
5. Металлоемкость процесса, кг/ед.	0,61	0,38
6. Фондоемкость процесса, руб./ед.	915,75	893,98
7. Трудоемкость процесса, чел.-ч/ед.	11,1	8,7
8. Затраты на оплату труда, руб./ед.	72,55	56,86
9. Затраты на ТСМ и электроэнергию, руб./ед.	688,96	582,56
10. Затраты на ремонт и техническое обслуживание конструкции, руб./ед.	73,26	71,52
11. Амортизационные отчисления, руб./ед.	130,04	126,94
12. Себестоимость работы, руб./ед.	1013,05	879,77
13. Уровень приведенных затрат на работу конструкции, руб./ед.	1150,41	1013,87
14. Годовая экономия, руб.	-	55791,01
15. годовой экономический эффект, руб.	-	44658,01
16. Срок окупаемости, лет	-	6,7
17. Коэффициент эффективности дополнительных вложений	-	0,16

3.2 Расчет стоимости основных производственных фондов и дополнительных капитальных вложений

Стоимость основных производственных фондов находится из выражения, руб.:

С_опф = С_зд + С_об + С_пп + С'_зд + С'_об + С'_пп, (3.16)



где С_зд, С'_зд - стоимость имеющегося и дополнительно проектируемого или реконструированного задания, руб.;

С_об, С'_об - стоимость имеющегося и дополнительного вновь вводимого оборудования, руб.;

С_пп, С'_пп - стоимость имеющихся и вновь вводимых в производство приспособлений и инструментов, руб.

Стоимость дополнительного оборудования, руб.:

С'_об = Ц_об · I_ц · К_кц, (3.17)

где Ц_об - оптовая цена определенного оборудования по прейскуранту, руб./ед.;

I_ц - коэффициент изменения цен в периоде, I_ц= 1,5%

К_кц - коэффициент дополнительных затрат, включающих торговую наценку, установку и обкатку оборудования, равный 1,32…1,60.

С'_об = 36000 · 1,5 · 1,4 = 75600 руб.

Определим стоимость дополнительных приспособлений, инструмента и инвентаря по формуле:

С'_пп = С_{пп уд} · I_ц · F, (3.18)

где С_{пп уд} - удельные затраты на приспособления, инструменты и инвентарь в расчете на 1 м² площади, руб.;

F - площадь моторного участка, м².

С'_пп = 25 · 1,5 · 288 = 10800 руб.

Подставим в формулу (3.16) найдем значение:

С_опф = 1500000 + 1300000 + 50000 + 75600 + 10800 = 2936400 руб.

Вычислим дополнительные капитальные вложения по формуле:

К_доп = С'_об + С'_пп, (3.19)

К_доп = 75600 + 10800 = 86400 руб.

3.3 Калькуляция себестоимости продукции моторного участка АТП

Полная себестоимость продукции определяется по формуле:

С = (С_{зп нач.} + С_зч + С_рм+ С_оп + С_ох + С_вн + С_н)/N,

где С_{зп нач.} - тарифный фонд оплаты труда рабочих моторного участка с начислениями, руб.;

N - количество условных обслуживаний, усл.обсл.

С_{зп нач.} = (С_пр + С_доп) · К_соц,

где С_пр - тарифный фонд оплаты труда, руб.;

С_пр = z_ч · Т · К_т,

где z_ч - часовая тарифная ставка по среднему 4 разряду, руб./чел.-ч;

Т - общая трудоемкость ремонтно-технических работ, чел.-ч;

К_т - коэффициент, учитывающий доплату к основной заработной плате за сверхурочные и другие работы, равный 1,05…1,10.

Часовую тарифную ставку по 4 разряду определим по формуле:



Z_ч = (z · N'_р)/N_р,

где z - часовая тарифная ставка для оплаты труда рабочих 4 разряда, руб./чел.-ч;

N'_р - количество рабочих 4 разряда, чел.;

N_р - общая численность работников моторного участка, чел.

Z_ч = (4,82 · 5)/10 = 2,41 руб./чел.-ч

Подставим данное значение в формулу и определим тарифный фонд оплаты труда:

С_пр = 2,41 · 3725,3 · 1,1 = 9875,8 руб.

Определим дополнительную оплату по формуле:

С_доп = (С_пр • У_доп)/100,

где У_доп - дополнительная плата в % к тарифному фонду, составляющая 55…80 %.

С_доп = (9875,8 • 70)/100 = 6913,1 руб.

Подставим значения С_при С_доп в формулу:

С_{зп нач.} = (9875,8 + 6913,1) • 1,36 = 22832,9 руб.

Определим затраты на запасные части, руб.:

С_зч = 156370 руб.

Затраты на ремонтные материалы, руб.:

С_рм = 0,01 • С_зч • У_рм,(9.10)

где У_рм - затраты на ремонтные материалы в % к затратам на запчасти, равный 5…6 %.

С_рм = 0,01 • 156370• 5 = 7818,5 руб.

Общепроизводственные накладные затраты берутся в % от суммы предыдущих (19 %), т.е.

С_рм = (22832,9 + 156370 + 7818,5) • 0,19 = 35534,1 руб.

Общехозяйственные расходы определим по формуле:

С_ох = 0,01 • С_{зп нач.} • У_ох,

где У_ох - общехозяйственные расходы, соответствующие 55…75 % от затрат на оплату труда рабочих с начислениями.

С_ох = 0,01 • 22832,9• 60 = 13699,74 руб.

Внепроизводственные расходы определим по формуле:

С_вн = 0,01 • (С_п + С_оп + С_ох) • У_вн,

где С_п - сумма прямых затрат, руб.;

С_оп - сумма общепроизводственных расходов, руб.;

С_ох - общехозяйственные расходы, руб.;

У_вн - внепроизводственные расходы, 0,5…1,0 %.

С_вн = 0,01 • (21440,9 + 35534,1 + 13699,74) • 0,8 = 565,4 руб.

Нормативные накопления принимаются в размере 5…8 % от суммы всех затрат, т.е.

С_н = (С_зп нач. + С_зч + С_рм + С_оп + С_ох + С_вн) • 0,8,

С_н = (22832,9 +156370 + 7818,5 + 35534,1 + 13699,74 + 565,4) • 0,8 = =18945,65 руб.

Подставим в формулу все выше найденные значения и определим себестоимость продукции:

С = (22832,9 +156370 + 7818,5 + 35534,1 + 13699,74 + + 565,4 + +18945,65)/250 = 1023,1 руб.

3.4 Расчет других показателей экономической эффективности ремонта или технического обслуживания

Интенсивность использования производственной площади, руб./м²:

У = (Ц_отп • N)/F_зд,

где Ц_отп - отпускная цена ремонта (ТО), изделия, руб./ед.;

F_зд - производственная площадь здания, м².

У = (15000 • 250)/288 = 13020,83 руб./м²

или

У = 250/288 = 0,87 ед./м²

Вычислим фондоотдачу из выражения:

F_отд = (Ц_отп • N)/С_опф,

где С_опф - стоимость основных производственных фондов по проекту, руб.

F_отд = (15000 • 250)/2936400 = 1,28

Вычислим фондоемкость, руб./ед. РТО:

F_е = С_опф/ N,

F_е = 2936400/250 = 11745,6 руб./ед.

Производительность труда, руб./чел.:

ПТ = (Ц_отп • N)/N_р,(9.17)

ПТ = (15000 • 250)/10 = 375000 руб./чел.

или

ПТ = 250/10 = 25 ед./чел.

Уровень приведенных затрат определим из выражения:

С_прив = С + Е_н • К_уд,

где Е_н - нормативный коэффициент эффективности капитальных вложений, равный 0,15;

К_уд - удельные капитальные вложения или фондоемкость, руб./ед. РТО.

С_прив = 1023,! + 0,15 • 11745,6 = 2784,94 руб./ед.

Определим годовую экономию из выражения:

Э_год = (С₀ - С₁) • N,

где С₀, С₁ - себестоимость обслуживания, сложившаяся в хозяйстве за последние 3 года и по проекту, руб./ед. РТО;

N - программа обслуживания автотранспорта, ед.

Э_год = (1325,7 - 1023,1) • 250 = 75650 руб.

Вычислим годовой экономический эффект:

Е_год = Э_год - Е_н • К_доп,

где К_доп - сумма дополнительных капитальных вложений по дипломному проекту, руб.

Е_год = 75650 - 0,15 • 86400 = 62690 руб.

Определим срок окупаемости дополнительных капитальных вложений по формуле:

Т_ок = К_доп/Э_год,

Т_ок = 86400/75650 = 1,14 года



Коэффициент эффективности дополнительных капитальных вложений определим по двум следующим формулам:

Е_эф = Э_год/К_доп = 1/Т_ок,

Е_эф = 1/1,14 = 0,88

Так как величина Е_эф больше установленного нормативного Е_н, который равен 0,15, то рассматриваемый вариант капитальных вложений эффективен.

Показатели экономической эффективности проекта.

Таблица 6

Наименование показателя	В АТП за 2003-2005 г.	Проектный
1. Интенсивность использования производственной площади, руб./м2	16218,93	13020,83
2. Фондоотдача	1,6	1,28
3. Фондоемкость, руб./ед. ТРО	14630,5	11745,6
4. Производительность труда, руб./чел.	467105	375000
5. Себестоимость, руб./ед. РТО
6. Приведенные затраты, руб./ед. РТО	3468,96	2784,94
7. Годовая экономия, руб.		75650
8. Годовой экономический эффект, руб.		62690
9. Срок окупаемости дополнительных капитальных вложений, лет	1,42	1,14
10. Коэффициент эффективности дополнительных капитальных вложений	0,7	0,88



4. ОХРАНА ТРУДА, ТЕХНИЧЕСКАЯ И ПОЖАРНАЯ БЕЗОПСНОСТЬ

4.1 Инструкция по охране труда для испытателя двигателей

4.1.1 Общие требования безопасности

К работе в качестве испытателя двигателей допускаются лица, прошедшие медицинский осмотр, обучение, прошедшие вводный и первичный инструктаж по охране труда и имеющие I группу по электробезопасности.

Повторный инструктаж по охране труда должен проводиться не реже 1 раза в 3 месяца.

Испытателю двигателя следует помнить, что вследствие невыполнения требований, изложенных в инструкции по охране труда правилах внутреннего трудового распорядка, ПТЭ и ПТБ, при проведении испытания двигателей могут возникнуть следующие опасности: поражение электрическим током, отравление организма выхлопными газами, ожоги, травмирование.

Испытателю двигателей выдаются следующая спецодежда и средства индивидуальной защиты: костюм х/б, рукавицы комбинированные, ботинки кожаные, наушники противошумные.

Испытателю двигателей в помещении испытательной станции запрещается:

- хранить легковоспламеняющиеся вещества и материалы;

- загромождать проходы;

- курить;

- хранить продукты питания и принимать пищу на рабочем месте;

- допускать в помещение испытательных боксов в процессе испытания двигателя лиц, не связанных с испытанием.

Испытатель двигателей должен соблюдать правила внутреннего трудового распорядка, выполнять только ту работу, которая ему поручена мастером, при работе быть внимательным, не отвлекаться посторонними делами и разговорами и не отвлекать других.

В случае получения травмы испытатель двигателей обязан обратиться за медицинской помощью, поставить в известность мастера и по возможности, дать письменное объяснение.

Испытатель двигателей несет ответственность за невыполнение требований правил внутреннего трудового распорядка и настоящей инструкции.

4.1.2 Требования безопасности перед началом работы

Одеть положенные спецодежду и средства индивидуальной защиты.

Испытатель двигателей обязан:

- проверить внешним осмотром: исправность оборудования защитных кожухов, транспортировочных тележек, инструмента, грузоподъемных средств и механизмов; надежность крепления тормозного устройства и ограждения соединительной муфты к фундаментной плите (раме); надежность крепления испытываемого двигателя к раме для установки двигателей; надежность подсоединения системы трубопроводов;

- убедиться в отсутствии посторонних предметов и инструментов на двигателе, в тормозном устройстве, а также в отсутствии течи в разъемах и соединениях топливной, масляной и водяной систем.

4.1.3 Требования безопасности во время работы

Испытатель двигателей обязан:

- не загромождать проходы и рабочие места посторонними предметами;

- переносить инструмент...