Разработка автотранспортного предприятия на 173 грузовых автомобиля

Размещено на http://www.allbest.ru

Размещено на http://www.allbest.ru

Введение

Технологическое проектирование синтезирует большой и разнохарактерный круг организационно-технологических и экономических вопросов. Качество реконструкции, расширения, технического перевооружения и нового строительства во многом определяется качеством соответствующих проектов, которые должны отвечать всем современным требованиям, предъявляемым к капитальному строительству. Основное требование заключается в обеспечении высокого технического уровня и высокой экономической эффективности проектируемых предприятий, зданий и сооружений, путем максимального использования новейших достижений науки и техники с тем, чтобы новые или реконструируемые АТП по времени их ввода в действие были технически передовыми и имели показатели высокие по производительности и условиям труда, уровню механизации, по себестоимости и качеству производства, по эффективности капитальных вложений.

Задача повышения эффективности капитальных вложений и снижения стоимости строительства является частью проблемы рациональной организации автомобильного транспорта и охватывает широкий круг эксплуатационных, технологических и строительных вопросов.

Решение этой задачи обеспечивается в первую очередь высококачественным проектированием предприятий, которое в значительной мере предопределяет рациональное использование основных фондов и высокую эффективность капитальных вложений.

Основными необходимыми условиями высококачественного проектирования являются:

— надлежащее обоснование назначения, мощности и местоположения предприятия, а также его соответствие прогрессивным формам организации и эксплуатации автомобильного транспорта;

— производственная кооперация с другими предприятиями, централизация ТО и ТР подвижного состава;

— выбор земельного участка с учётом кооперирования внешних инженерных сетей;

— унификация объёмно-планировочных решений здания с применением наиболее экономичных сборных конструкций, типовых деталей промышленного изготовления и современных строительных материалов.

1. Эксплуатационная часть

Проанализируем исходные данные на проектирование АТП:

а) Марки и количество единиц подвижного состава:

Таблица 1.1

Марка автомобиля	Количество единиц
ЗИЛ-10	10
КАЗ-608	10
ГАЗ-53	20
МАЗ-5335	30
КраЗ-257	23
КамАЗ-5320	50

б) Среднесуточный пробег автомобилей: 190 км.

в) Категория условий эксплуатации: 3-я.

г) Число дней работы автомобилей на линии: 253 дня.

Для удобства последующих расчетов разделяем заданные автомобили на две технологически-совместимые группы: автомобили-автопоезда и бортовые автомобили соответственно. Тогда группы будут иметь следующий вид: Первая группа: автомобили-автопоезда КамАЗ-5410, КАЗ-608, а так же полуприцепы ОДАЗ-9370.

Вторая группа: бортовые автомобили МАЗ-5335, КрАЗ-257Б1, КамАЗ-5320. С целью уменьшения количества расчетов осуществляем приведение автомобилей групп к одной наиболее многочисленной марке автомобилей в каждой из групп. В данном случае это автомобили КамАЗ-5410 в первой группе, и КрАЗ-257Б1 во второй.

Количество приведенных автомобилей, ед.:

(1.1)

где -- количество автомобилей марки, к которой приводятся автомобили другой марки;

-- количество автомобилей, которые приводятся;

-- трудоемкость ТО и ТР автомобиля, который приводится;

-- трудоемкость ТО и ТР автомобиля, к которому приводится;

-- индекс модели автомобилей;

Удельная трудоемкость ТО и ТР определяется по формуле:

(1.2)

где -- трудоемкость ТО-1;

-- трудоемкость ТО-2;

-- трудоемкость текущего ремонта.

Тогда получаем:

По первой группе:

— для КамАЗ-5410:

— для КАЗ-608:

Тогда количество приведенных автомобилей по группе составит:

По второй группе:

— для МАЗ-5335:

— для КрАЗ-257Б1:

— для КамАЗ-5320:

Тогда количество приведенных автомобилей по группе составит:

Общая численность парка после приведения составит:

Таблица 1.2. Приведение подвижного состава

Марка ПС	Трудоемкость ТО и ТР, челЧч/1000км		Кол-во единиц ПС
	ПС, приводимый	ПС базовый		Физических	Приведенных
Бензиновые
ЗИЛ-10	6,22	6,22	1	10	10
КАЗ-608	7,5	6,22	1,206	10	12,06
ГАЗ-53	11,58	6,22	1,862	20	37,24
Всего по группе бензиновых	40	59
МАЗ-5335	7,867	10,84	0,726	30	21,78
КраЗ-257	8,592	10,84	0,793	23	18,239
КамАЗ-5320	10,842	10,84	1	50	50
Всего по дизельным	133	114

2. Технологическая часть

2.1 Выбор исходных данных

Таблица 2.1

Среднесуточный пробег, км	185
Техническое состояние автомобиля, %	50Ч50
Природно-климатические условия	Умеренный
Категория условий эксплуатации	I
Число дней работы в году на линии	357
Число смен работы на линии	1
Время в наряде, ч	10

2.2 Корректирование нормативной периодичности ТО и до КР.

Для расчёта производственной программы необходимо предварительно для данного АТП выбрать нормативные значения пробегов подвижного состава до КР и периодичности ТО-1 и ТО-2, которые установлены положением для определённых, наиболее типичных условий.

А именно: I категории условий эксплуатации, базовых моделей автомобилей, умеренного климатического района с умеренной агрессивностью окружающей среды.

Нормативный пробег автомобилей поездов составляет:

l до КР - Lнкр= 300000 км;

l до ТО-1 - LнТО-1= 3000 км;

l до ТО-2 - LнТО-2=12000 км.

Нормативный пробег бортовых автомобилей составляет:

l до КР - Lнкр= 250000 км;

l до ТО-1 - LнТО-1= 3000 км;

l до ТО-2 - LнТО-2= 12000 км.

Скорректированный пробег до КР определяется по формуле:

, (2.1)

где К1 0,8 - коэффициент, учитывающий категорию условий эксплуатации;

К2 1 - коэффициент, учитывающий модификацию подвижного состава;

К31 - коэффициент, учитывающий природно-климатические условия;

тогда

Остальные расчеты сведем в таблицу 2.2.

Таблица 2.2. Корректирование пробегов по кратности воздействий и по среднесуточному пробегу

Вид воздействия	Обозначение	Коэф. кор-я	Пробег, км
			Норматив	Скор-й влад	По кратности
Бензиновые
ЕО	Lео	--	185
ТО-1	Lто-1	0,8	3000	2400	2405
ТО-2	Lто-2		12000	9600	9620
КР	Lкр		300000	240000	239945
Дизельные
ЕО	Lео	--	185
ТО-3	Lто-1	0,8	3000	2400	2405
ТО-4	Lто-2		12000	9600	9620
КР	Lкр		250000	200000	199985

2.3 Расчет производственной программы по количеству технических воздействий

Количество технических воздействий за цикл.

Сведем расчет технических воздействий за цикл в таблицу 2.3

Таблица 2.3. Количество технических воздействий за цикл

Вид воздействия	Расчет количествава воздействий	Количество воздействий
Бензиновые
КР	Nкр = 1	1
ТО-2	N2 =Lkp/L2-Nkp	24
ТО-1	N1 =Lkp/L1-Nkp-N2	75
ЕО	Nео=L кр/lcc	1297
Дизельные
КР	Nкр = 1	1
ТО-0	N2 =Lkp/L2-Nkp	20
ТО-1	N1 =Lkp/L1-Nkp-N3	62
ЕО	Nео=L кр/lcc	1081

Количество технических воздействий за год:

Для определения числа ТО за год необходимо сделать пересчет полученных значений за цикл, используя коэффициент перехода от цикла к году .

(2.2)

Годовой пробег автомобиля:

(2.3)

где -- число дней работы в году;

-- коэффициент технической готовности.

За цикл:

(2.4)

где -- число дней нахождения автомобилей в технически-исправном состоянии ;

-- число дней простоя автомобилей в ТО и Р за цикл.

(2.5)

где -- число дней простоя автомобиля в КР, дни;

-- удельный простой автомобиля в ТО и ТР в днях на 1000 км пробега, принимаем 0,55;

-- коэффициент, учитывающий пробег автомобиля с начала эксплуатации, согласно приложения 2

Примем для обеих групп, согласно рекомендации 1.

Тогда для автопоездов:

.

Для бортовых:

Тогда количество технических воздействий за год будет равно

Для автопоездов:

Для бортовых:

Количество воздействий по парку:

где -- списочное количество автомобилей.

Тогда для автопоездов:

Для бортовых:

Среднесуточное количество технических воздействий по парку

Среднесуточное количество технических воздействий определяется по формуле:

где -- годовая программа по каждому виду ТО в отдельности;

-- годовое число рабочих дней зоны, для вида ТО.

Тогда для автопоездов:

Для бортовых:

2.4 Расчет годового объема работ по ТО и Р ПС

Для расчета годового объема работ предварительно для ПС проектируемого АТП устанавливают нормативные трудоемкости ЕО, ТО и ТР в соответствии с положением, которые корректируются:

где -- нормативная трудоемкость соответствующего вида ТО;

-- коэффициент, учитывающий количество технологически совместимых групп автомобилей.

Удельная трудоемкость текущего ремонта определяется по формуле:

Годовой объем работ по ТО и ТР, челЧч:

Объем работ сезонного обслуживания за год в целом по парку, челЧч:

где -- коэффициент трудоемкости ТО-2 ();

-- количество приведенных автомобилей каждой группы.

Результаты расчетов сведем в таблицу 2.4.

Таблица 2.4. Расчет годового объема работ по ТО и Р ПС

Вид воздействия	Обозначение	Трудоемкость	Коэффиц.	Знач-е труд-ти	Принято, челЧч
Бензиновые
ЕО	Т ео г	0,5	1,05	0,525	7025,920335
ТО-1	Т 1 г	3,4	1,05	3,57	2762,69805
ТО-2	Т 2 г	14,5	1,05	15,225	3770,27028
ТР	Т тр г	8,5	0,84	7,14	51628,324
СО	Т со г				361,137
Дизельные
ЕО	Т ео г	0,5	1,05	0,525	13466,478
ТО-1	Т 1 г	3,5	1,05	3,675	5406,523231
ТО-2	Т 2 г	14,7	1,05	15,435	7324,966958
ТР	Т тр г	6,2	0,84	5,208	37531,795
СО	Т со г				704,323746

2.5 Расчет зон ТО и ТР

При расчете зон ТО и ТР выбирается режим работы зоны, выбирается метод обслуживания, определяется количество постов и поточных линий, уточняются годовые трудоемкости.

Расчет зоны ЕО.

Нормативы ЕО включают только трудоемкость уборочно-моечных работ, а другие работы ЕО выполняются водителем за счет подготовительного времени и механиком по ремонту.

Расчет количества линий периодического действия.

Ритм производства:

где -- продолжительность смены, принимаем

-- количество смен,

-- общая суточная программа ЕО по АТП;

тогда

Такт постов:

Пост уборки:

Трудоемкость уборочных работ равна:

Средняя трудоемкость ЕО автомобилей по АТП равна:

где -- доля уборочных работ в трудоемкости ЕО, принимаем ;

-- коэффициент уменьшения трудоемкости за счет использования поточного производства,

-- количество рабочих на посту уборки, принимаем

-- время перемещения автомобиля с поста на пост, мин.

где -- длинна автомобиля, принимаем по самому длинному

-- расстояние между автомобилями и мойкой,

-- скорость перемещения конвейера, принимаем

тогда:

Пост мойки:

где -- пропускная способность моечной установки, принимаем

тогда:

Пост сушки:

где -- пропускная способность сушильной установки, принимаем

тогда:

Количество линий ЕО:



Годовая уточненная трудоемкость ЕО по парку:

где -- фонд времени рабочего места, 2070 час;

-- количество работников в зоне ЕО, принимаем

тогда:

Площадь зоны ЕО:

где -- длинна зоны ЕО, м;

-- ширина зоны ЕО, м.

где -- длинна автомобиля, принимаем по самому длинному

-- ширина автомобиля, принимаем

-- количество линий.

тогда:

Расчет зоны ТО-1

При проведении работ ТО-1 наряду с обслуживанием на универсальных постах применяется метод ведения работ на поточных линиях периодического действия.

Расчет поточных линий периодического действия.

Такт линии:

где -- средняя трудоемкость ТО-1 для групп приведения автомобилей;

где -- коэффициент снижения трудоемкости ТО-1 за счет применения поточного производства, принимаем

-- количество рабочих на линии;

где -- число постов на линии, принимаем

-- число рабочих на посту, принимаем

тогда:

Ритм производства:

Количество линий:

Годовая уточненная трудоемкость ТО-1:

Расчет зоны ТО-2.

Ритм производства:

Такт поста:

Число постов:

где -- коэффициент рабочего времени поста, принимаем

-- количество рабочих, одновременно работающих на посту,

тогда:

Расчет зоны ТР.

Работы по ТР проводятся на универсальных и специализированных постах. Общее количество постов ТР определяется по формуле:

где -- годовой объем работ, выполняемых на постах ТР, челЧч:

где -- коэффициент, учитывающий долю работ ТР, выполняемых на постах, принимаем ;

-- коэффициент неравномерности поступления автомобилей на посты, принимаем

-- коэффициент использования рабочего времени поста,

тогда:

Принимаем: Пост ремонта двигателя -- 3;

Пост ремонта трансмиссии -- 5;

Универсальный пост -- 2.

2.6 Определение суммарного годового объема работ ТО и ТР ПС

Суммарный годовой объем работ ТО и ТР ПС:

2.7 Определение годового объема работ по самообслуживанию предприятия

где -- объем вспомогательных работ по самообслуживанию,

-- объем вспомогательных работ предприятия

Работы по самообслуживанию сводим в таблицу 2.5.

Таблица 2.5. Работы по самообслуживанию предприятия

Виды работ	Соотношение, %	Объем, челЧч	Виды работ	Соотношение, %	Объем, челЧч
Электро-технич-е	25	16173,944	Жестяницкие	4	2587,831
Механические	10	6469,578	Медницкие	1	646,958
Слесарные	16	10351,324	Трубопроводные	22	14233,071
Кузнечные	2	1293,916	Ремонтно-стр-е	16	10351,324
Сварочные	4	2587,831	Всего	100	64695,777

2.8 Распределение объемов работ ТО, ТР и самообслуживания предприятия между производственными зонами, участками и отделениями

Объемы работ распределяются по структурным подразделениям АТП, исходя из технологических и организационных признаков.

ЕО и ТО-1 выполняются на постах или поточных линиях соответствующих зон. ТО-2 выполняются частично на постах и частично на участках. Работы СО выполняются вместе с ТО-2.

Работы по ТР выполняются на постах зоны ТР и на участках.

Таким образом, объемы работ по структурным подразделениям будут иметь следующие значения:

2.9 Расчет количества работников

Определим технологически необходимое количество работников:

где -- годовая трудоемкость работ i-го участка, челЧч;

Штатное количество работников:



Результаты расчетов количества работников сведем в таблицу 2.6.

Таблица 2.6. Расчет количества работников

Зона, участок	Годовой	Кол-во необходимых рабочих	Годовой фонд времени раб. Места	Колич-во штатных работников
	Объем работ, челЧч	Фонд времени, ч	Расчетное	Принятое		Расчетное	Принятое
ЕО	6210	2070	3	3	1554	3,996	4
ТО-1	8169,221281	2070	3,946	4	1554	5,257	6
ТО-2	9941,651	2070	4,803	5	1554	6,397	7
ТР	44580,06	2070	21,536	22	1554	28,687	29
Участки	111494,884
Агрегатный	16048,821	2070	7,753	8	1554	10,327	11
Слесарно-мех	10699,214	2070	5,169	6	1554	6,885	7
Электротехнич	3566,405	2070	1,723	2	1554	2,295	3
Акумуляторн	891,601	2070	0,431	1	1554	0,574	1
Топл аппарат	2674,804	2070	1,292	2	1554	1,721	2
Шиномонтажн	891,601	2070	0,431	1	1554	0,574	1
Вулканизацион	891,601	2070	0,431	1	1554	0,574	1
Кузнечно-рессорн	2674,804	2070	1,292	2	1554	1,721	2
Медницкий	1783,202	2070	0,861	1	1554	1,147	2
Сварочный	891,601	2070	0,431	1	1554	0,574	1
Жестянницкий	891,601	2070	0,431	1	1554	0,574	1
Арматурный	891,601	2070	0,431	1	1554	0,574	1
Деревообр-й	891,601	2070	0,431	1	1554	0,574	1
Обойный	891,601	2070	0,431	1	1554	0,574	1
Всего		81

2.10 Расчет площадей помещений

Площади зон ТО и Р:

где -- площадь, занимаемая автомобилем,

-- количество постов зоны;

-- коэффициент плотности расстановки, принимаем

тогда

Площади рабочих участков и отделений

Площади участков рассчитываются по площади помещений, занимаемой оборудованием, и коэффициенту плотности его расстановки.

Площадь участка:

(2.35)

где -- площади под оборудованием, м2;

-- коэффициент плотности расположения оборудования.

Для расчета площадей предварительно на основе [3] составляем ведомость технологического оборудования и определяем его суммарную площадь по участку.

Значения коэффициента плотности расположения оборудования для соответствующих участков, согласно ОНТП-АТП-СОР-80, следующие:

Таблица 2.7

Слесарно-механический, медницко-радиаторный, аккумуляторный, электротехнический	3…4
Ремонта приборов системы питания, обойный	3…4
Агрегатный, шиномонтажный, ремонта оборудования	3,5…4,5
Сварочный, жестяницкий, арматурный	4…5
Кузнечно-рессорный, деревообрабатывающий	4,5…5,5

Результаты расчетов сводим в таблицу 2.8.

Таблица 2.8. Площади рабочих участков и отделений

Участок, отделение	Кол-во работников в наиболее Нагруженную смену	Расчетная площадь по количеству работников, м2	Площадь оборудования в плане, м2	Коэффициент плотности Расстановки оборудования	Расчетная площадь по оборудованию, м2	Площадь, м2
						Принятая	После планирования
Агрегатный	8	63	42,4	4	169,6	170	170
Слесарно-мех	6	54	8,015	3	24,045	25	25
Электротехнич	2	14	7,18	4	28,72	29	29
Акумуляторн	1	36	5,5	3	16,5	17	17
Топл аппарат	2	14	2,04	4	8,16	9	9
Шиномонтажн	1	27	3,83	4	15,32	16	16
Вулканизацион	1	18	3,22	4	12,88	13	13
Кузнечно-рессорн	2	27	11,36	5	56,8	57	57
Медницкий	1	18	6,07	3	18,21	19	19
Сварочный	1	18	3,58	4	14,32	15	15
Жестянницкий	1	27	2	5	10	10	10
Арматурный	1	14	2	4	8	8	8
Деревообр-й	1	27	5,3	5	26,5	27	27
Обойный	1	27	12,1	3	36,3	37	37
Всего		452	452

Все рассчитанные площади являются ориентировочными, и уточняются графическим путем.

Расчет площадей складских помещений.

Площади складских помещений определяют по площадям, которую занимает оборудование, используемое в складах.

где -- среднегодовой пробег одного автомобиля, км;

-- списочное число автомобилей, ед;

-- удельная площадь одного вида склада на 1 млн.км. пробега автомобилей, м2;

-- коэффициенты, учитывающие тип ПС, его число и разномарочность.

Для дизелей:

Для бензиновых:

Результаты расчета площадей складских помещений сводим в таблицу 2.9.

Таблица 2.9. Расчет площадей складских помещений

Складские помещения	f y	Бензиновые	f y	Дизельные	Общая площадь, м2
Запасных частей	3,5	23,422	3,5	44,909	68,331
Агрегатов	5,5	36,806	5,5	70,571	107,377
Материалов	3	20,076	3	38,493	58,569
Шин	2,3	15,392	2,3	29,511	44,903
Смазочных материалов	3,5	23,422	3,5	44,909	68,331
Лакокрасочных материалов	1	6,692	1	12,831	19,523
Химикатов	0,25	1,673	0,25	3,208	4,881
Инструментальн-раздаточн кладовая	0,25	1,673	0,25	3,208	4,881
Промежуточный склад	56,519
Всего, м2	433,315

Расчет административных и бытовых помещений.

Так как административные и бытовые помещения размещаем на втором этаже главного производственного корпуса, то расчет их площадей не проводим.

2.11 Расчет зоны хранения подвижного состава

Площадь зоны хранения определяется по формуле:

где -- площадь, занимаемая автомобилем в плане, м2;

-- число автомобиле-мест хранения;

2.12 Расчет общей площади ГПК

По планировке сетка колон ГПК 24Ч12.

2.13 Расчет общей площади участка предприятия, Га:

где -- площадь главного производственного корпуса;

-- площадь зоны хранения ПС;

-- плотность застройки территории, принимаем для грузового АТП

тогда

3. Конструкторская разработка

Целью работы является разработка комплекта узлов электромеханического четырёхстоечного подъемника.

В работе выполнен расчет силовых механизмов (передачи винт-гайка) и привода (цепной передачи) модернизируемого узла, а также произведен расчет наиболее нагруженных элементов конструкции (ходовой гайки ) на прочность.

3.1 Назначение и принцип действия разрабатываемого оборудования

Назначение подъёмника

Рисунок 3.1 - Автомобильный электромеханический четырёхстоечный подъёмник для сервисного обслуживания (тип-SDO2)

Автомобильный подъёмник для сервисного обслуживания (рис. 1), является универсальным устройством, позволяющим выполнять работы, связанные с сервисным обслуживанием. С применением подъёмника можно выполнять операции по обслуживанию автомобилей, полный собственный вес которых не превышает 2500 кг. Благодаря добавочному оборудованию подъёмника автомобиль можно обслуживать на двух уровнях.

Конструктивные свойства домкрата позволяют эксплуатировать его в климатических зонах N, ТА и ТН - при условии применения соответствующих защитных покрытий и электроизоляционных материалов, что подтверждено в контрольном сертификате подъёмника.

Конструкция и принцип действия подъёмника.

Автомобильный подъёмник для сервисного обслуживания состоит из следующих основных систем:

- несущей системы

- приводной системы (механизма силовой передачи)

- электрической системы управления приводом.

В состав несущей системы входят: колонны со встроенными несущими болтами (4 шт.), поперечные балки (2 шт.) и продольные наездные балки (2 шт.). Продольная балка жестко прикреплена к поперечным балкам и в ней пропущена приводная цепь.

Правая продольная балка является передвижной, что позволяет изменять расстояние между наездными балками в соответствии с передней колеей обслуживаемого автомобиля, что делает его универсальным.

Механизм силовой передачи состоит из узла электродвигатель - коробка передач, который посредством замкнутого контура цепи передает привод четырем гайкам главных несущих болтов. Гайки, вращаясь по неподвижным несущим болтам, вызывают вертикальное движение продольных наездных балок подъёмника.

Электрическая система управления приводом состоит из кнопок управления движениями: «вверх», «стоп», «вниз», двух контакторов и концевых выключателей «вверх» и «вниз».

Концевые выключатели служат для автоматического задерживания (остановки) подъёмника в крайних положениях.

Таблица 3.1 - Технические данные прототипа

Электродвигатель типа SZJKe	1 шт.
Мощность электродвигателя	3 кВт
Номинальная скорость вращения	1430 мин-1
Напряжение питания	220/380 В, 50 Гц
Максимальная грузоподъемность	2000 кг
Высота подъема	1500 мм
скорость подъема	2 м/мин
расстояние между колоннами	2500x3860 мм
расстояние между осями наездных балок: - максимальное - минимальное	1400 мм 1300 мм
длина	5000 мм
ширина	2800 мм
высота	1650 мм
Собственный вес	700 кг

Таблица 3.2 - Оборудование для прототипа

Нормальное:
фундаментные болты и гайки	12шт.
клинья выпирания для вертикальной установки	12шт.
специальный ключ для натяжения цепи, шестигранный 24	1шт.
односторонний гаечный ключ RWPA-41	1шт.
односторонний ключ для круглых гаек RWPe-55-62	1шт.
стяжка цепи	1шт.
рукоятка ручного приводе	1шт.
маховичок диаметром 12	2шт.
Специальное:
помост для обслуживания	1шт.
регулируемые подставки	1шт.

Таблица 3.3 - Исходные данные

Грузоподъемность	2500 кг
Высота подъема	1500 мм
Скорость подъема	2 м/мин

3.2 Проектирование и расчет силовых механизмов и привода электромеханического четырёхстоечного подъёмника.

Расчет электромеханического четырёхстоечного подъёмника будет производится по методике изложенной в [1].

На рисунке 3.2 представлена кинематическая схема рассчитываемого подъемника.

Рисунок 3.2 - Кинематическая схема (1-электродвигатель; 2,3-опоры болта; 4-цепная передача; 5-гайка; 6-подъемная часть; 7-болт; 8-поднимаемый автомобиль)

Рисунок 3.2 - Схема передачи движения на ходовые гайки (1-электродвигатель; 2-ходовая гайка; 3-цепь)

Вес поднимаемого груза определяется по формуле:

;

где - это масса поднимаемого груза , кг.

Масса поднимаемого груза равна 2500 кг, тогда вес будет равен:

.

Максимальное значение расчетной силы определяется по формуле:

;

где - коэффициент перегрузки, для механизмов равен 1,1.

.

Нагрузка на ходовую гайку:

;

где - число гаек, .

.

Перед нахождением диаметра резьбы предварительно выберем профиль резьбы. В нашем случае резьба будет трапецеидальная однозаходная. Кроме этого, когда заранее неизвестны высота гайки и высота профиля резьбы , вводят соответствующие коэффициенты и . Тогда средний диаметр резьбы будет равен:

;

где , так как гайка цельная;

, так как резьба трапецеидальная;

- допустимое давление в резьбе, =4…6 МПа (сталь по серому чугуну).

.

Значение среднего диаметра принимаем после расчета винта на устойчивость, проведенного в разделе 3. По среднему диаметру определяем все остальные параметры резьбы (см. рис. 3.3):

Окончательное обозначение трапецеидальной однозаходной резьбы -

Tr 28x3 - 7H/7e, где 28 - наружный диаметр трапецеидальной резьбы, мм; 3 - шаг, мм; посадка 7Н/7е болтового соединения с зазором, 7 класс точности резьбы.

Рисунок 3.3 - Номинальные профили резьбы болта и гайки трапецеидальной однозаходной резьбы (d - наружный диаметр наружной резьбы (болта); d2 - средний диаметр наружной резьбы; d3 - внутренний диаметр наружной резьбы; D1 - внутренний диаметр внутренней резьбы (гайки); D2 - средний диаметр внутренней резьбы; D4 - наружный диаметр внутренней резьбы)

КПД передачи болт-гайка определяется в зависимости от назначения передачи. В нашем случае вращательное движение преобразовывается в поступательное:

;

где - коэффициент учитывающий потери мощности на трение в опорах, =0,8…0,95; принимаем =0,9;

- угол подъема винтовой линии по среднему диаметру резьбы, градус;

- приведенный угол трения, градус.

Приведенный угол трения вычисляется по следующей формуле:

, градус;

где - приведенный коэффициент трения.

Приведенный коэффициент трения можно определить следующим образом:

;

где - коэффициент трения, ;

- угол профиля трапецеидальной резьбы, .

.

Тогда, подставив полученное значение в формулу приведенного угла трения, получим:

.

Теперь найдем угол подъема винтовой линии по среднему диаметру:

, градус;

где - шаг резьбы, мм;

- средний диаметр наружной резьбы (болта), мм.

.

Окончательно находим КПД:

.

Данная передача с самоторможением, так как и значение КПД равное 0,23 находится в промежутке =0,2…0,35.

Время подъема:

;

где - высота подъема, м;

- скорость подъема, 2м/мин = 0,033 м/с.

Мощность на ведущем звене при известных значениях осевой силы (Н) и скорости поступательного движения (м/с) выходного (ведомого) звена определяется по зависимости:

;

.

Мощность на всех ходовых гайках равна:

где - число ходовых гаек, =4.

Требуемая мощность электродвигателя с учетом цепной передачи определяется следующим образом:

;

где - КПД цепной передачи, .

.

Частоту вращения найдем по следующей формуле:

;

где - шаг резьбы, мм;

- число заходов резьбы, .

.

По требуемой мощности и частоте вращения ходового винта выбираем электродвигатель 4А132М8У3, у которого , а .

Расчёт цепной передачи.

Требуемое передаточное число:

;

где - частота вращения двигателя, мин-1;

- частота вращения гайки, мин-1.

.

Число зубьев ведущей звездочки:

;

.

Принимаем число зубьев ведущей звездочки .

Число зубьев ведомой звездочки:

;

Предпочтительно выбирать нечетное число зубьев звездочек, что в сочетании с четным числом звеньев цепи способствует более равномерному износу зубьев и шарниров. С учетом этих рекомендаций принимаем .

Фактическое передаточное число:

;

.

Проверим отклонение от заданного :

,%;

.

Принимаем .

Определение коэффициента эксплуатации.

,

где коэффициент динамической нагрузки, (нагрузка переменная);

коэффициент межосевого расстояния, (для а=(30…50)·pц);

коэффициент наклона передачи к горизонту, (передача горизонтальная);

коэффициент способа натяжения цепи, (натяжение цепи не регулируется);

коэффициент смазки и загрязнения передачи, [производство запыленное, качество смазки-[||](удовлетворительная)];

коэффициент режима или продолжительности работы передачи в течении суток(работа в две смены).

Тогда коэффициент эксплуатации:

=1,3·1·1·1,25·1,3·1,25=2,64.

Определение коэффициентов и .

Число зубьев малой звездочки типовой передачи принимается только . Число зубьев малой звездочки проектируемой передачи .

Коэффициент числа зубьев:

Частота вращения малой звездочки проектируемой передачи n1=720 мин-1. Ближайшая частота вращения малой звездочки типовой передачи n01=800мин-1. Коэффициент частоты вращения:

Выбор цепи.

Первоначально ориентируемся на однорядную цепь. Тогда расчетная мощность, передаваемая однорядной цепью:

Ближайшей большей допускаемой расчетной мощностью [P1] дляи n01=800мин-1 является [P1]=30,7кВт для однорядной цепи ПР-25,4-57600 с шагом равным 25,4 мм.

Условие (для и n01=800мин-1) выполняется.

Делительные диаметры звездочек:

и

Скорость цепи:

При скорости цепи равной 8,85 м/с назначаем для цепи смазку в масляной ванне (качество[||]).

Силы в цепной передаче.

Окружная сила:

Натяжение цепи от силы тяжести провисающей ведомой ветви:

Где - коэффициент провисания цепи; при горизонтальном ее расположении =6;

q- масса 1м цепи, q=2,6кг/м;

Тогда:

Натяжение цепи от центробежных сил:

Разрушающая нагрузка цепи ПР-25,4-57600 FP=57600Н. Уточним расчетный коэффициент запаса прочности цепи:

Допускаемый коэффициент запаса прочности цепи ПР-25,4-57600 [S]=12. Так как S=50,2 > [S]=12, то цепь ПР-25,4-57600подходит.

Вращающий момент , приложенный к ведущему звену, равен:

;

.

3.3 Расчет наиболее нагруженных элементов на прочность

Наиболее нагруженным элементом конструкции являются ходовые гайки, поэтому расчет проводим для них. Выбор материала и термообработки. Для гайки материал выбираем серый чугун СЧ 10 по ГОСТ 1412-79, у которого и , НВ=143-229. Термообработки нет. Материал болта - Сталь 40Х по ГОСТ 4543-71, , НRC=34-42. Термообработка - закалка в масле, отпуск.

Проектный расчет гайки.

Высота гайки :

; (3.1)

.

Рабочая высота профиля резьбы :

; (3.2)

.

Число витков в гайке:

; (3.3)

Наружный диаметр гайки:

; (3.4)

где - расчетная сила с учетом действия растяжения и кручения. Н;

- наружный диаметр резьбы, ;

- допустимое напряжение растяжения, для чугуна .

Для трапецеидальной резьбы будет рассчитываться так:

; (3.5)

.

Тогда наружный диаметр гайки будет равен:

.

Наружный диаметр гайки с учетом фланца:

; (3.6)

где - допустимое напряжение смятия, .

.

Примем .

Среднее давление в резьбе.

Основным критерием работоспособности передач с трением скольжения является износостойкость, оцениваемая по значению среднего давления в резьбе:

; (3.7)

где - допустимое среднее давление в резьбе, так как материал гайки и, следовательно, резьбы серый чугун, то .

.

Проверка винта на устойчивость.

Тело винта проверяют на устойчивость по условию:

; (3.8)

где - критическая осевая сила, Н;

- допустимый коэффициент запаса устойчивости, .

; (3.9)

где - модуль упругости материала винта, для стали ;

- момент инерции поперечного сечения винта, мм4;

- длина винта, мм,;

- коэффициент длины, - для одного защемлённого конца винта и второго конца в шарнирной опоре, который может смещаться в осевом направлении.

Момент инерции поперечного сечения:

; (3.10)

.

Длина винта:

; (3.11)

где - высота подъема, мм;

- высота гайки, мм.

Тогда:

.

Теперь находим :

,

следовательно, устойчивость винта обеспечивается

Составление расчетной схемы.

На гайку действуют осевая сила и вращающий момент . Расчетная схема изображена на рисунке 3.4.



Рисунок 3.4 - Расчетная схема ходовой гайки

4. Эксплуатация, техническое обслуживание и правила техники безопасности

4.1 Требования техники безопасности

К работе на подъемнике допускаются лица, изучившие инструкцию по эксплуатации, прошедшие инструктаж по технике безопасности и ознакомленные с особенностями его работы и эксплуатации.

Подъемник должен быть закреплен за лицом, ответственным за его эксплуатацию.

До начала эксплуатации нового подъемника потребитель должен провести полное освидетельствование подъемника в соответствии с требованиями техники безопасности. В дальнейшем ежегодно должно проводиться полное переосвидетельствование подъемника.

Статистические испытания производить под нагрузкой 3125 кгс в течении 10мин, при поднятом грузе на высоту 100…200 мм.

Динамические испытания производить путем двукратного подъема на максимальную высоту груза массой 2750 кг.

В общем случае статические испытания проводятся при нагрузке, превышающей на 25% номинальную грузоподъемность, а динамические испытания - при нагрузке, превышающей на 10% номинальную грузоподъемность.

Электродвигатели, электрическая система управления приводом и стойки подъемника должны быть надежно заземлены в соответствии с правилами техники безопасности электрических установок.

Запрещается поднимать автомобиль, масса которого превышает 2500 кг.

Запрещается находиться в автомобиле, под ним или в зоне его возможного падения во время подъема или опускания.

Запрещается использовать подъемник не по назначению.

Запрещается производить какие-либо работы с подъемником и его механизмом управления при поднятом автомобиле, во время подъема или опускания.

После незначительного подъема автомобиля необходимо убедиться в правильном и устойчивом положении автомобиля.

В случае возникновения какой-либо опасности при подъеме или опускании автомобиля - немедленно остановить подъемник,

Ежемесячно производить проверку и подтяжку всех резьбовых соединений.

Запрещается производить подъем автомобиля с работающим двигателем.

4.2 Эксплуатация подъемника

Правильный уход и эксплуатация подъемника являются залогом его безотказной и безаварийной работы. Перед подъемом автомобиля следует проверить исправность работы подъемника и, в частности, работоспособность электрической системы управления привода.

Заезжая на подъемник, обеспечьте симметричное расположение автомобиля относительно продольной оси подъемника.

Зафиксируйте автомобиль на подъемнике так, чтоб он не мог сдвинуться с места.

Осуществите подъем автомобиля на 100...200 мм нажатием соответствующей кнопки пульта управления. Убедитесь в устойчивом положении автомобиля на подъемнике, после чего можно продолжить подъем на полную высоту.

Выполните опускание автомобиля нажатием соответствующей кнопки пульта управления.

Осуществите съезд автомобиля с подъемника.

4.3 Техническое обслуживание

Ежедневно проверять наличие смазки на винтах и четкую работу концевых выключателей.

Не реже одного раза в месяц проверять устойчивость положения опорной рамы на площадке, надежность крепления к ней колонн подъемника. Ослабленные соединения подтянуть.

До начала эксплуатации нового подъемника и в дальнейшем каждые двенадцать месяцев проводить испытания подъемника по полной программе в соответствии с требованием настоящего паспорта.

При нормальной работе подъемника не должны наблюдаться раскачивание колонн, повышенные шумы.

Техническое обслуживание и эксплуатация электрооборудования подъемника должны производиться в соответствия с требованиями "Правил технической эксплуатации электроустановок потребителей" и "Правил техники безопасности при эксплуатации электроустановок потребителей".

Осмотр, ремонт должны производиться при отключенном напряжении.

5. Специальная часть -- агрегатный участок

Агрегатный участок является составной частью зоны ТР.

При проведении работ в зоне ТР на универсальных или специализированных постах устраняют, в основном, мелкие дефекты и неисправности путем проведения диагностических, разборочно-сборочных, контрольно-регулировочных и технологических работ по ремонту оборудования и агрегатов. Для сокращения времени простоя подвижного состава ТР выполняется преимущественно агрегатным методом, при котором производится замена неисправных или требующих капитального ремонта агрегатов и узлов на исправные, взятые из оборотного фонда.

В рамках агрегатного участка зоны ТР осуществляется полное диагностирование агергатов автомобилей с целью выявления неисправностей, а также ремонтные и восстановительные работы по устранению выявленных дефектов и замене износившихся деталей, узлов на новые или ранее восстановленные.

Перед отправкой детали или узла в ремонтный участок, на универсальном посту зоны ТР осуществляется предварительное диагностирование с целью определения работоспособности деталей или узлов и принятия решения о направлении их на участок для более глубокого диагностирования, проведения ремонтных работ.

5.1 Краткая характеристика агрегатного участка

В рамках агрегатного участка проводят диагностирование и ремонт силовых агрегатов и агрегатов трансмиссии автомобилей:

- двигателей;

- агрегаты трансмиссии: сцепление, коробки передач, ведущие мосты;

- амортизаторы и управляемые мосты;

- рулевые и тормозные механизмы;

- коммутационная аппаратура.

Агрегатный участок располагается в главном производственном корпусе рядом с зоной ТР и занимает площадь 72 м2. При этом площадь, занимаемая технологическим оборудованием, составляет 15,02 м2 при коэффициенте плотности расположения оборудования на участке КП = 3,5.

Режим работы участка - односменный. Количество одновременно работающих рабочих - 3

В соответствии с технологией производства на участке предусматривается оборудование, состоящее из специальных стендов, станков и приспособлений, а также общеслесароного оборудования для разборочных и сборочных работ, стеллажи и другой инвентарь. Ведомость оборудования представлена в приложении А.

Участок оборудован общей вентиляцией, которая выполняется из расчета двукратного часового обмена воздуха. Естественное и искусственное освещение выполняется по общим нормам для производственных помещений.

5.2 Краткое описание технологического процесса

Агрегатный участок служит для выполнения разборочно-сборочных и ремонтно - восстановительных работ на снятых с автомобиля агрегатах.

Агрегаты, снятые с автомобиля поступает на участок, где на специальных стендах производится его испытание. Используя приспособления, производят разборку двигателей, передних и задних мостов, коробок передав и сцеплений. Технологический процесс ремонта агрегатов производят в следующем порядке.

Агрегат разбирается и детали его промываются и обезжириваются горячим содовым раствором в моечной машине ГОСНИТИ-574. Промытые детали контролируют путем обмера или внешнего осмотра и сортируют на годные, подлежащие ремонту и негодные. Делается заключение о возможности дальнейшего их использования. В случае необходимости, производится изготовление или ремонт деталей на слесарно-механическом участке.

Взамен изношенных деталей устанавливают заведомо исправные. После сборки двигателей, коробок передач или мостов производят их обкатку.

Разборку и сборку агрегатов производят на специальных стендах. Разборка и сборка двигателей осуществляется на стенде Р-235, ремонт задних и передних мостов осуществляется с использованием стенда 2450. Разборка и сборка коробок передач выполняется на стенде Р-201. Разборка и сборка ступиц колес, дифференциалов и сцепления производится в соответствующих приспособлениях, монтируемых на верстаках. Неплотное прилегание рабочей поверхности клапана к гнезду устраняют притиркой при помощи приспособления ОГР-1841А. При сильном износе производят шлифование фаски головки клапана на станке Р-108 или...