Совершенствование системы технического обслуживания автотранспортного управления

Эффективность использования автотранспортных средств зависит от совершенства организации транспортного процесса и свойств автомобилей сохранять в определенных пределах значения параметров, характеризующих их способность выполнять требуемые функции. В процессе эксплуатации автомобиля его функциональные свойства постепенно ухудшаются вследствие изнашивания, коррозии, повреждения деталей, усталости материала, из которого они изготовлены и др. В автомобиле появляются различные неисправности, которые снижают эффективность его использования. Для предупреждения появления дефектов и своевременного их устранения автомобиль подвергают техническому обслуживанию (ТО) и ремонту.

ТО — это комплекс операций или операция по поддержанию работоспособности или исправности автомобиля при использовании по назначению, при стоянке, хранении или транспортировании. ТО является профилактическим мероприятием и проводится принудительно в плановом порядке, через строго определенные периоды эксплуатации автомобиля.

Ремонт — это комплекс операций по восстановлению работоспособности и восстановлению ресурса автомобиля или его составных частей. Ремонт проводится по потребности, которую выявляют в процессе ТО.

Выполнение работ по ТО и ремонту автомобиля предшествует оценка его технического состояния (диагностирование). Диагностирование при ТО проводят для определения его необходимости и прогнозирования момента возникновения неисправного состояния путем сопоставления фактических значений параметров, измеренных при контроле, с предельными. Диагностирование при ремонте автомобиля заключается в нахождении неисправности и установлении метода ремонта и объема работ при ремонте, а также проверке качества выполнения ремонтных работ. Своевременное проведение ТО и текущего ремонта подвижного состава позволяет содержать автомобили в технически исправном состоянии.

Несвоевременное техническое обслуживание создает благоприятные условия для дорожно-транспортных происшествий и предельных износов и поломок узлов и деталей автомобилей, ведет к существенному ухудшению общих показателей функционирования автотранспортного предприятия.

В связи с вышеизложенным, тематика данного дипломного проекта, связанная с совершенствование системы ТО автотранспортного управления горнодобывающего предприятия, является актуальной.

1. Технико-экономическое обоснование проекта

1.1 Общая характеристика автотранспортного управления

Автотранспортное управление (АТУ) имеет в своем составе 400 единиц подвижного состава. В это число входят автомобили, прицепы и полуприцепы различного назначения и различной грузоподъемности.

Подвижной состав АТУ разделен на три цеха по маркам, назначению и грузоподъемности.

Цех технологических перевозок (ЦТП) имеет в своем составе автомобили-самосвалы большой грузоподъемности марок: БелАЗ, КрАЗ, МАЗ.

Назначение этих автомобилей — работа по доставке технологических грузов. График работы — круглосуточно.

Цех грузовых перевозок (ЦГП) имеет в своем составе все типы и модификации грузовых автомобилей большой и средней грузоподъемности марок: КамАЗ, ЗиЛ, ГАЗ, а также автомобили марки МАЗ (кроме самосвалов).

Назначение ЦГП — вывоз с комбината его продукции и доставка различных видов материалов и оборудования для его бесперебойной работы от различных поставщиков, расположенных на территории Казахстана, России и других стран СНГ. График работы ЦПГ — восьмичасовой рабочий день.

Цех пассажирских перевозок (ЦПП) состоит из автобусов марки «Икарус», ЛАЗ, а также — легковых автомобилей различных марок и назначения.

Задача цеха — выполнение различных заявок по обеспечению транспортом служб и отделов комбината.

Характеристика подвижного состава (ПС) АТУ приведена в табл.1.1. Структура ПС по маркам и сроку эксплуатации представлена на рисунках 1.1 и 1.2.

Основой технической базы АТУ является производственно-технический корпус (ПТК), план которого представлен на соответствующем листе графической части. На площади ПТК функционируют следующие участки и подразделения:

1. Участок кузнечных работ

2. Деревоотделочный участок

3. Слесарно-механический участок

4. Участок диагностики

5. Склад оборотных агрегатов

6. Участок ремонта камер

7. Шиномонтажный участок

8. Покрасочное отделение

9. Участок ТО-1

10. Склад технических масел

11. Электроремонтное отделение Таблица 1.1 Характеристика ПС АТУ

12. Отделение ремонта топливной аппаратуры

13. Медницко-радиаторное отделение

14. Аккумуляторное отделение

15. Отделение обкатки двигателей

16. Участок электромеханический

17. Инструментальный склад

18. Отделение ремонта агрегатов

19. Отделение ремонта двигателей

20. Склад оборотных агрегатов

21. Участок ремонта автомобилей БелАЗ

22. Электромеханический участок

23. КНТП 2

24. Комната мастеров

25. Обойное отделение

26. Компрессорная

27. КНТП 1

28. Медицинский пункт

29. Участок ТО-2 и ТР

30. Сварочный участок Рисунок 1.1. Структура подвижного состава

1 — БелАЗ 7540, 2 — КрАЗ 6510, 3 — МАЗ 5335, 4 — ЗиЛ 130, 5 — КамАЗ 5410, 6 — ГАЗ 53, 7 — Икарус, 8 — ГАЗель, 9 — УАЗ, 10 — ГАЗ 31 029, 11 — ВАЗ 2141

Рисунок 1.2. Структура подвижного состава по сроку эксплуатации

1.2 Анализ работы технической службы АТУ Основными показателями, характеризующими работу автотранспортного предприятия являются [1]:

· коэффициент технической готовности подвижного состава (ПС);

· коэффициент выпуска ПС на линию.

Первый из них характеризует среднюю долю технически исправных автомобилей от их общего количества в рамках заданного периода наблюдения (например, между сложными капитальными ремонтами) и определяется по формуле [2]:

(1.1)

где АД_ГЭ — количество авто-дней технически исправных (готовых к эксплуатации) автомобилей за рассматриваемый период;

АД_Р — количество авто-дней автомобилей, находящихся на ТО и в ремонте.

Текущее значение К_ТГ может быть найдено, как отношение количества n_Э технически исправных на данный момент автомобилей к их общему количеству n, т. е.

. (1.2)

Второй показатель (коэффициент выпуска ПС на линию К_В) характеризует среднюю долю автомобилей, находящихся в эксплуатации (в наряде) от их общего количества в рамках периода наблюдения и определяется по формуле

(1.3)

где АД_ГЭ — количество авто-дней автомобилей, находящихся в эксплуатации за период наблюдения;

АД — общее количество авто-дней за период наблюдения;

АД_П — количество авто-дней простоя по организационным причинам.

Графики, отражающие динамику изменения коэффициентов К_ТГ и К_В за последние годы, представлены на рисунке 1.3.

Более точно оценка (коэффициент) качества работы технической службы может быть определена по формуле [3]:

(1.4)

где АЧ_раб — авто-часы работы подвижного состава;

П_Д — целочисленные простои ПС по техническим причинам авточасов,

где АД_рем — авто-дни простоя в ТО-2, ремонте и ожидании ремонта в отчетном периоде;

Т_Н — фактическое среднее время пребывания автомобиля в наряде за сутки в отчетном периоде, часов;

П_Т — потери линейного времени по техническим причинам (опоздание с выходом, преждевременный возврат и простои на линии автотранспортных средств по причине технической неисправности), авточасов;

П_В — продолжительность участия водителей в техническом обслуживании и ремонте транспортных средств в отчетном периоде, авточасов;

П_Ш — потери линейного времени транспортных средств из-за отсутствия шин, авточасов.

Качество работы эксплуатационной службы предлагается оценивать коэффициентом:

(1.5)

где АЧ_Р — автомобиле-часы работы ПС в отчетном периоде;

П_В — потери линейного времени из-за целодневных простоев исправных автомобилей без водителей, авточасов;

П_Г — потери линейного времени из-за целодневных простоев исправных автомобилей без горючего, авточасов;

П_Р, П_Д — соответственно потери линейного времени изза целодневных простоев исправных автомобилей из-за отсутствия работы и бездорожья, авточасов.

;

П_Н — потери линейного времени из-за целодневных простоев исправных автомобилей в субботние, воскресные и праздничные дни, авточасов;

АД_В, АД_Г, АД_Р, АД_Д, АД_Н — соответственно авто-дни простоя исправных автомобилей без водителей, горючего, работы, в условиях бездорожья, в субботние, воскресные и праздничные дни;

Т_Н — средняя фактическая продолжительность времени в наряде за сутки, час;

П_о — потери линейного времени из-за опоздания с выходом и преждевременного возврата с линии по организационным причинам исправных автомобилей, авточасов.

Исходные данные для расчета измерителя качества работы технической службы в 2008 году представлены в таблице 1.2, результаты расчета — в таблице 1.3, графическая интерпретация измерителя — на рис. 1.4.

Таблица 1.2 Исходные данные для расчета показателя качества работы технической службы АТУ

Таблица 1.3 Расчет показателя качества работы технической службы АТУ

Среднее значение коэффициента оценки качества работы технической службы АТУ составляет:

Рисунок 1.4. Показатель качества работы технической службы АТУ за 2008 год Выводы:

1. В течение двух последних лет на предприятии наблюдается неукоснительное снижение значения величины коэффициента выпуска ПС на линию К_в (см. рисунок 1.5). Величина снижения составила 19%. Значение этого коэффициента, равное 0,62 свидетельствует о том, что почти 40% подвижного состава не участвует в осуществлении транспортного процесса;

2. Синхронно с коэффициентом выпуска снижалось значение коэффициента технической готовности (на 11%) и составило в 2008 году 0,73;

4. Снижение значения К_тг и низкое значение показателя К_Т (см. рисунок 1.6) свидетельствуют о том, что имеющиеся на предприятии проблемы (снижение уровня прибыли, средней величины заработной платы и т. п.), во многом коренятся в неудовлетворительной работе технической службы предприятия;

5. Более близкое знакомство с ремонтной базой АТУ и организацией ее работы подтвердило вывод сделанный в п. 4. По существу на предприятии отсутствует система технического обслуживания. Она заменена текущим ремонтом, выполняемым по мере необходимости.

В связи изложенным в п.п. 1 — 5 в качестве основной задачи данного дипломного проекта принимается создание системы ТО и ТР, ориентированной на имеющийся подвижный состав и ремонтную базу АТУ.

2. Организация технического обслуживания и ремонта ПС на АТУ

2.1 Расчет годового объема ремонтных работ

2.1.1 Исходные данные для расчета Количественная и качественная характеристика подвижного состава дана в таблице 1.1.

Нормативы технического обслуживания и ремонта подвижного состава корректируются с учётом конкретных условий эксплуатации:

1. Климатический район — умеренно — холодный;

2. Условия эксплуатации — в большом городе (население 100 тысяч жителей), покрытие — цементобетон, асфальтобетон Д1;

3. Тип рельефа местности Р3 — холмистый (свыше 300 до 1000 м);

4. Категория эксплуатации — ЙЙЙ.

2.1.2 Корректирование нормативов технического обслуживания и ремонта подвижного состава Корректирование осуществляется в соответствии с [4, 5].

Норма пробега до капитального ремонта LKP определяется исходя из нормы пробега LH базового автомобиля с учётом результирующего коэффициента К:

К = К1 · К2 · К3,

где К1 — коэффициент корректирования нормативов в зависимости от условий эксплуатации;

К2 — коэффициент корректирования нормативов в зависимости от модификации подвижного состава и организации его работы;

К3 — коэффициент корректирования нормативов в зависимости от природно-климатических условий.

LKP = LH · K. (2.1)

Периодичность технического обслуживания принимается с учётом данных таблиц 1.1, 2.1, 2.3.

Пробег до первого технического обслуживания:

LTO1 = LHTO1 · K1 · K3 (2.2)

где LHTO1 — нормативный пробег до ТО1.

Пробег до второго технического обслуживания:

LTO2 = LHTO2 · K1 · K3, (2.3)

где LHTO2 — нормативный пробег до ТО2.

Трудоёмкость технического обслуживания и текущего ремонта определяется исходя из трудоёмкости для базового автомобиля hH (таблица 2.1) с учётом результирующего коэффициента К.

Для технического обслуживания:

К = К2 · К5,

где К5 — коэффициент корректирования нормативов трудоёмкости технического обслуживания и текущего ремонта в зависимости от количества обслуживаемых и ремонтируемых автомобилей на автотранспортном предприятии и количества технологически совместимых групп подвижного состава.

Для текущего ремонта:

К = К1 · К2 · К3 · К4 · К5

где К4 — коэффициент корректирования нормативов удельной трудоёмкости текущего ремонта и продолжительности простоя в техническом обслуживании и ремонте в зависимости от пробега с начала эксплуатации.

Для нахождения коэффициента К4 необходимо вычислить соотношение фактического, нормативного пробегов до КР, т. е. Lфакт — минимальный/LKP

Lфакт — максимальный/LKP.

Тогда трудоёмкость

hTO1 = hHTO1 · К2 · К5. (2.4)

hTO2 = hHTO2 · К2 · К5. (2.5)

hTP = hHTP · К1 · К2 · К3 · К4 · К5. (2.6)

Рассчитаем нормативы ТО и ТР, трудоёмкость для выполнения работ с автомобилями марки КрАЗ 6510. Скорректированный пробег до КР находим по формуле (2.1):

LH = 250 000 км, К1 = 0,80,

К2 = 1,0,

К3 = 0,9,

LKP = 3000 • 0,8 • 1,0 • 0,9 = 216 000 км.

Скорректированная периодичность технического обслуживания находится по формулам (2.2) и (2.3):

L НTO1 = 4000 км,

L НTO2 = 16 000 км,

LTO1 = 4000 • 0,8 • 0,9 = 2880 (км),

LTO2 = 16 000 • 0,8 • 0,9 = 11 520 (км).

Скорректированная трудоёмкость (h) ТО и ТР определяется по формулам (2.4), (2.5), (2.6) для технического обслуживания:

К2 = 1,15

К5 = 1,05

для текущего ремонта:

К1 = 1,12

К3 = 1,1

К4 = 1,6

Так как фактический пробег от 180 до 320 т. км, скорректированный пробег 153 т. км, соотношение от 1,25 до 2,09, принимаем К4 = 1,6.

Нормативная трудоёмкость:

hНTO1 = 3,5 ч-час

hНTO2 = 14,7 ч-час

hTР = 6,2 ч-час Скорректированная трудоёмкость:

hTO1 = 3,5 • 1,15 • 1,05 = 4,24 (ч-час)

hTO2 = 14,7 • 1,15 • 1,05 = 17,79 (ч-час)

hTР = 6,2 • 1,2 •1,15 • 1,1 • 1,6 • 1,05 = 15,81 (ч-час) По остальным маркам автомобилей вычисления производятся аналогично, результаты вычислений сводим в таблицы 2.1 и 2.2.

Таблица 2.1 Корректировка периодичности ремонтов

Таблица 2.2 Корректировка трудоемкостей

Как уже указывалось выше, капитальный ремонт полнокомплектного автомобиля необходимо заменять капитальным ремонтом его агрегатов, поэтому расчёт трудоёмкости капитального ремонта и количества капитальных ремонтов каждого агрегата будем считать через коэффициент охвата капитальным ремонтом составных частей для капитальных и текущих ремонтов автомобилей.

Трудоёмкость ремонтных работ каждого агрегата выбираем по типовым нормам времени.

Для грузовых автомобилей: марки ГАЗ, ЗиЛ, КАЗ [7];

автомобилей МАЗ, КамАЗ, КрАЗ ;

автомобилей БелАЗ [8];

автомобилей Икарус [9];

легковых автомобилей.

Полученные результаты сводим в таблицу 2.3.

Таблица 2.3 Трудоёмкость ремонтных работ по восстановлению агрегатов и узлов автомобилей, с учётом коэффициента охвата, чел-ч

Количество капитальных ремонтов находим из выражения:

Nкр< = Nм · бoxb · Kзон · Ксс ,

где Nкр — количество капитальных ремонтов,

Nм — количество машин данной марки, бoxb — коэффициент охвата капитальным ремонтом,

Kзон — поправочный коэффициент зональный, Ксс — коэффициент, учитывающий средний срок использования машин данной марки.

Трудоёмкость капитального ремонта машин данной марки находят по выражению:

Нкр = Nkp · hkp, чел.-час.

где Нкр = трудоёмкость ремонта машин данной марки, агрегата, узла;

Nkp = количество капитальных ремонтов;

hkp, = плановая трудоёмкость капитального ремонта машин данной марки, агрегата, узла.

Количество текущих ремонтов автомобилей не определяется в чел. часах по установленным нормативам на 1000 км пробега автомобиля.

Трудоёмкость текущего ремонта определяют из выражения:

Нтр = Lг / 1000 · hтp,

где Lг — среднегодовой пробег машин данной марки;

hтp — скорректированная трудоёмкость на текущий ремонт машин данной марки чел. час на 1000 км пробега (таблица 2.7).

Количество технических обслуживаний № 2 может быть определено из выражения:

Nто2 = Lгод / Lто2 — Nkp чел.- час Количество технических обслуживаний № 1 может быть определено из выражения:

Nто1 = Lгод / Lто1 — (Nkp + Nто2) чел.- час

где Lто2, Lто1 — скорректированный пробег между первым и вторым техническими обслуживаниями (таблица 2.1).

Нто1(то2) = Nто1(то2) · hто1(то2),

где hто1(то2) — скорректированная трудоёмкость первого (второго) технических обслуживаний.

Результаты вычислений сводим в таблицу 2.4.

Для сравнения был проведён расчёт годовой трудоёмкости с помощью компьютера. Расхождение в результатах объясняется различными методиками расчёта, различными коэффициентами корректирования, а также различиями в исходных нормативных данных.

Из данных таблицы 2.4 видно, что найдена суммарная трудоёмкость (человек-час) технических обслуживаний и ремонтов:

Нт = 209 376,9 ч.-час Таблица 2.4

Для определения полной трудоёмкости работ РММ необходимо добавить трудоёмкость работ на сезонное обслуживание, которое составляет 20% от Нто2.

Трудоёмкость вспомогательных работ составляет 15% от суммарной трудоёмкости. Таким образом:

Нео = 30 659,6 · 0,20 = 6131,9 (чел.-час),

Нвр = 209 376,9 · 0,15 = 31 406,5 (чел.-час).

Общая трудоёмкость работ РММ Нобщ = Нсо + Нвр + Н = 232 257,3 (чел.-час).

2.2 Разработка годового графика выполнения ремонтных работ Ремонтные работы планируют с целью обеспечения равномерной загрузки предприятия в течении года, что способствует закреплению производственных рабочих, повышению их квалификации и позволяет увеличить производительность труда, улучшить качество ремонта изделия и снизить затраты на производство ремонтной продукции.

Планирование всего объёма работ предприятия в годовом календарном плане как правило ведётся по кварталам (смотрите таблицу 2.12).

Таблица 2.5 Трудоёмкость годового объёма работ, чел.час.

Напряжённость текущего ремонта автомобилей находится из выражения:

hTP = H/D,

где Н — трудоёмкость текущего ремонта данного вида автомобиля;

D — количество дней в период (смотрите таблицу 2.6).

Таблица 2.6

Напряжённость технического обслуживания и текущего ремонта автомобилей БелАЗ:

I квартал НТО1 = 1324,3/63 = 21,02 (чел.час/день)

II квартал НТО1 = 1324,3/62 = 21,36 (чел.час/день)

III квартал НТО1 = 1324,3/65 = 20,37 (чел.час/день)

IV квартал НТО1 = 1324,3/63 = 21,02 (чел.час/день)

I квартал НТО2 = 1863,5/62 = 29,58 (чел.час/день)

II квартал НТО2 = 1863,3/63 = 30,06 (чел.час/день)

III квартал НТО2 = 1863,3/65 = 28,67 (чел.час/день)

IV квартал НТО2 = 1863,3/63 = 29,58 (чел.час/день)

I квартал НТР = 14 788/62 = 234,7 (чел.час/день)

II квартал НТР = 14 788/63 = 238,5 (чел.час/день)

III квартал НТР = 14 788/65 = 227,51 (чел.час/день)

IV квартал НТР = 14 788/63 = 234,7 (чел.час/день) Аналогичным образом производим вычисление напряжённости по остальным маркам автомобилей и видам ремонтов.

Результаты вычислений сводим в таблицу 2.7.

По полученным данным строим график выполнения ремонтных работ (см. рисунок 2.1).

Таблица 2.7 Напряжённость технического обслуживания текущего и капитального ремонтов (ч.-час/день)

2.3 Расчёт потребного количества рабочих, занятых на выполнении ремонтных работ В данном разделе определяем численность явочного состава производственных рабочих по периодам загрузки и численность рабочих по основным участкам.

Под периодом загрузки мастерской здесь понимается длительность работы гаража, когда остаётся неизменным состав работ и их напряжённость. Потребность в рабочих по специальностям рассчитывают по выражению:

m = n/tсм ,

где n — напряжённость работ станочных, сварочных и других (ч. час/день)

tсм = продолжительность смены (час).

Рисунок 2.1. График загрузки ремонтной мастерской

Данные, полученные в результате расчётов о потребности рабочих по специальностям, приведены на рисунке 2.2.

2.4 Выбор недостающего оборудования для ремонтно-механического участка При проектировании необходимо рассчитать число основного оборудования, на котором выполняют наиболее сложные и трудоёмкие операции ремонта машин, агрегатов и восстановления деталей.

К основному оборудованию ремонтного предприятия относятся моечные машины, конвейеры для разборки и сборки машин, металлорежущие станки, стенды для обкатки и испытания агрегатов машин.

2.4.1 Расчёт числа основного оборудования Расчёт числа ванн для выварки (мойки) корпусных деталей, агрегатов определяем по формуле:

SB = QB/(ФДО · gB · зO · зt)

где QB — общая масса деталей, подлежащих выварке в ванных. кг.

gB — масса деталей, которые можно выварить в ванне за t часов.

gB — (100…800 кг)

QB составляет 15% массы автомобиля.

Рисунок 2.2. График потребности в отдельных категориях ремонтных рабочих Расчёт общей массы деталей подлежащих выварке представлен в виде таблицы 2.8.

Таблица 2.8

Рассчитаем, приняв ФДО = 3975 ч — действительный фонд времени работы оборудования, зO = 0,6…0,8 — коэффициент, учитывающий одновременную загрузку моечной машины, зt = 0,8…0,9 — коэффициент использования моечной машины по времени.

SB = 142 440/(3975 · 0,6 · 0,8 · 150) = 0,5

т.е. достаточно одной моечной машины.

2.4.2 Определение числа металлорежущих станков Число металлорежущих станков подсчитаем по формуле:

SСТ = ТСТ · КН /ФДО · зO

где ТСТ — кодовая трудоёмкость станочных работ;

КН = 1,0…1,3 — коэффициент неравномерности загрузки предприятия зO = 0,85…0,9 — коэффициент использования станочного оборудования.

ТСТ = 47 898,7 чел. час, КН = 1,0, ФДО = 3975 ч, зO = 0,5.

SСТ = 47 898,7 · 1,0/ 3975 · 0,95 = 12,68 шт, принимаем? 13 шт.

Полученное число станков распределяем по видам, пользуясь следующим процентным соотношением:

Токарные — 35 — 50%,

Расточные — 8 — 10%,

Строгальные — 8 — 10%,

Сверлильные — 10 — 12%,

Шлифовальные — 12 — 20%.

Соответственно получаем:

Токарных — 4, модель 1к62,

Расточных — 1,

Фрезерных — 1,

Сверлильных — 6,

Шлифовальных — 1,

Заточных — 4,

Хонинговальных — 1.

Количество станков соответствует требованиям.

3. Разработка стенда для демонтажа шин грузовых автомобилей

3.1 Анализ существующих конструкций В настоящее время существует большое число фирм (например, СOMPAC — Дания, SNAP-ON EQUIPMENT — США, АВАС — Италия, HAWEKA — Германия, КING TONY — Тайвань, Сибек — Россия и др.), выпускающих еще большее число разнообразных моделей шиномонтажных стендов [11, 12].

К сожалению, в литературных источниках, включая периодическую литературу, нам не удалось найти даже намека на классификацию этого многообразия. Аналогичным образом нет публикаций, посвященных надежности этого оборудования, если конечно не принимать всерьез информацию рекламного характера, размещенную на многочисленных сайтах.

По нашему мнению, все выпускаемые шиномонтажные стенды по типу обслуживаемых автомобилей могут быть разделены на стенды для легковых и грузовых автомобилей. При этом в отдельную категорию необходимо также выделить стенды для большегрузных автомобилей, колеса которых имеют большие размеры и вес, а так же, как правило, бездисковую конструкцию.

При этом, несмотря на некоторые конструктивные отличия, габаритные размеры, потребляемую мощность и т. д., в основе работы всех стендов лежат одни и те же основополагающие идеи, в значительной степени, опирающиеся на достоинства гидравлического привода.

3.1.1 Шиномонтажный стенд для грузовых автомобилей Основные концепции стендов для грузовых автомобилей рассмотрим на примере стенда S 415 итальянского производства. Общий вид стенда представлен на рисунке 3.1, а его технические характеристики в таблице 2.9.

Таблица 2.9 Техническая характеристика стенда S 415

Рисунок 3.1. Шиномонтажный стенд S 415

1 — педаль вращения; 2 — поворотный стол; 3 — педаль отжатия; 4 — отжимной кронштейн; 5 — педаль поворота стола; 6 — зажимные кулачки; 7 — педаль перемещения; 8 — опора; 9 — блокировочный рычаг; 10 — вертикальный кронштейн; 11 — горизонтальный кронштейн; 12 — стакан маслораспылителя; 13 — резиновый упор; 14 — отжимная лопатка; 16 — монтажная головка; 17 — рычаг

Описание операций, выполняемых на стенде

1. Отжатие

1) Выпустить из шины весь воздух и снять вентиль.

2) Полностью закрыть зажимные кулачки поворотного стола.

3) Открыть отжимную лопатку, поднять ее вручную вверх. Колесо положить на резиновый упор 13, (рис. 3.1) и приблизить лопатку 14 к борту покрышки, а именно, на расстояние 1 см к бортовой закраине обода (см. рис. 3.2).

Рисунок 3.2. Выполнение операции «отжатие»

4) Нажимая на педаль 3, прижать лопатку 14 к шине. Повторять процесс по всей окружности шины и с обеих сторон до тех пор, пока борта покрышки полностью не отделятся от обода.

2. Закрепление колеса

1) Удалить с обода старые балансировочные грузики.

2) Тщательно протереть борта шины специальной пастой.

3) Нажать педаль 5 (рис. 3.1) до упора, закрыв при этом четыре зажимных кулачка 6.

4) Положить колесо на поворотный стол и нажать педаль 5. Зажимные кулачки при этом открываются и прочно захватывают обод.

3. Демонтаж

1) Потянуть на себя опору 8 (рис. 3.1), так, чтобы привести ее в рабочее положение.

2) Монтажную головку 16 установить против бортовой закраины обода, нажать желтую кнопку на рычаге 9, которая обеспечивает одновременную блокировку шестигранной стойки 10 и горизонтального вала 11. Монтажная головка автоматически приподнимается и отводится на 2 мм от бортовой закраины обода.

3) при помощи рычага (рис. 3.3) нажать на основание монтажной головки (рис. С 16) и вывести закраину покрышки над набалдашником самой головки.

4) Если шина имеет камеру, ее необходимо удалить.

5) Нажать на педаль 7, так, чтобы опора 8 оказалась в нерабочем положении. Снять шину с обода.

Рисунок 3.3. Выполнение операции «демонтаж»

4. Монтаж

1) Смазать борта покрышки и боковые закраины обода пастой для шин.

2) Если обод был снят с поворотного стола, его следует вновь закрепить, как описано в разделе «Закрепление колеса» .

3) Потянуть на себя опору 8 (рис. 3.1), чтобы привести ее в рабочее положение.

При рабочем положении вала не помещать руки на обод во избежание риска зажатия рук между монтажной головкой и ободом.

4) Установить монтажную головку 16 против бортовой закраины обода, как описано в п. 2 фазы «демонтаж» .

5) Шину перемещать руками таким образом, чтобы борт крышки скользил под иглообразной частью монтажной головки 16 и вне его опорного язычка (см. рис. 3.4). Нажимая на педаль 1, повернуть поворотный стол по часовой стрелке. Борт покрышки при этом поддерживать руками вжатым в дно обода.

6) Если шина имеет камеру, установить ее вновь.

7) Повторить операции, описанные в п. 5 с верхним бортом покрышки. По окончании монтажа нажать на педаль 7 так, чтобы привести опору 8 в нерабочее положение.

8) Нажать на педаль 5, чтобы снять колесо с поворотного стола.

Рисунок 3.4. Выполнение операции «монтаж»

3.1.2 Шиномонтажный стенд для большегрузных автомобилей С конструктивными особенностями этих стендов познакомимся на примере шиномонтажного стенда для колес автомобиля БелАЗ.

3.1.2.1 Колеса и шины автомобиля БелАЗ 75 483

На самосвал устанавливается шесть бездисковых колес. Колеса передней оси — одинарные, заднего мостасдвоенные, между ободами которых установлено распорное кольцо. Колеса крепятся к ступице прижимами и гайками.

Колесо (рис. 3.5) состоит из обода, двух бортовых, посадочного и замочного колец. Обод имеет коническую внутреннюю поверхность для центрирования и закрепления колеса на ступице. Замочное кольцо разрезное. Обод и посадочное кольцо имеют конические полки, на которые насаживаются с натягом борта шины.

Шина состоит из покрышки, камеры, ободной ленты и резиновой подкладки. Вентиль камеры выведен наружу через паз в ободе. Вентили колес передней оси и внутренних колес заднего моста обращены внутрь самосвала, а наружных колес — наружу.

Шиныбескамерные. Уплотнение обода со съемным посадочным кольцом осуществляется резиновым уплотнительным кольцом. В отверстии обода закреплен корпус вентиля 14. На передние и внутренние задние колеса устанавливается вентиль КГ-240 с длиной стебля 240 мм. На задние наружные колеса устанавливается вентиль КГ-85 с длиной стебля 85 мм. На вентили задних внутренних колес установлены гибкие удлинители УГ12−480.Вентиль имеет увеличенное проходное сечение, поэтому для замера давления в шине стандартным манометром необходимо на вентиль навернуть адаптер, который прикладывается к самосвалу.

Рисунок 3.5. Установка передних колес

1 — шина; 2, 13 — уплотнительные кольца; 3 — замочное колесо обода колеса; 4 — обод; 5 — прижим крепления колеса; 6 — гайка крепления колеса на ступицу; 7 — посадочное кольцо; 8 — бортовое кольцо обода колеса; 9 — передняя ось; 10 — стебель вентиля; 11 — вентиль; 12 — гайка; 14 — корпус вентиля

3.1.2.2 Монтаж и демонтаж шин Прежде чем выполнять операцию монтажа и демонтажа шин, нужно изучить правила техники безопасности и приемы правильного выполнения работы, которые излагаются ниже.

1. Для демонтажа колеса поднять соответствующую часть самосвала до отрыва колес от пола площадки и установить на подставку.

2. Перед отворачиванием гаек крепления колес во избежание несчастных случаев выпустить воздух из шины. Перед раскреплением задних сдвоенных колес воздух обязательно выпустить из обеих шин. При выпуске воздуха из шины золотник вентиля следует выворачивать полностью. Если поврежден вентиль, можно выпустить воздух из колеса путем сверления (прожигания) нескольких отверстий (насквозь в шину) диаметром 4−5 мм в ободе или боковине шины. После прекращения выхода воздуха из шины убедиться в полном отсутствии давления в шине.

ЗАПРЕЩАЕТСЯ приступать к раскреплению колеса, не убедившись в отсутствии давления воздуха в шине!

Указанные требования необходимо строго соблюдать при любых работах, связанных с необходимостью раскрепления или снятия колес. При эксплуатации самосвала в замочной части обода колеса могут появляться трещины. Если в шине находится воздух, то при освобождении крепления колеса может произойти внезапный разрыв обода, что может привести к несчастным случаям.

3. Для раскрепления переднего колеса отвернуть гайки 6 (см. рис. 3.5) и снять прижимы 5. Убедившись, что прижимы освобождены, отвернуть гайки полностью и снять прижимы. При полностью отвернутых гайках может произойти выброс прижимов, поэтому стоять напротив снимаемых прижимов задних колес запрещается. При отворачивании гаек колесо поддерживать чалочным приспособлением. Снимать колесо со ступицы следует при помощи колесосъемника или других подъемных механизмов. При снятии и установке колес оберегать от повреждения шпильки колес и вентили.

4. Монтаж и демонтаж шин производить только на шиномонтажном стенде (рис. 3.6), обеспечивающем плавное и равномерное приложение нагрузки на детали колеса. Недопустимо выбивать ободья из шин с помощью нанесения ударов кувалдой во избежание появления деформации деталей колеса, забоин и трещин.

5. Перед монтажом проверить комплектность шины и деталей колеса. Колесо и шина должны быть только установленного размера.

6. К монтажу шин допускать только колеса, у которых не нарушена окраска всех деталей как с наружной, так и с внутренней стороны. Применение деталей колес, подвергнутых коррозии, может привести к их поломкам во время движения, что может быть причиной несчастных случаев. Кроме того, применение неокрашенных деталей колес затрудняет не только монтаж, но и последующий демонтаж, так как к неокрашенным поверхностям борта шины прилипают сильнее, чем к окрашенным.

7. Перед монтажом проверить внешним осмотром состояние шины. Внутреняя полость ее должна быть чистой и сухой. Борта шины не должны иметь остатков облоя. Тщательно проверить состояние элементов обода, особое внимание, обратив на отсутствие трещин по канавке под замочное кольцо и по сварным соединениям. Для выявления трещин рекомендуется применять визуальный метод контроля, цветную, магнитную или ультразвуковую дефектоскопию. При визуальном контроле можно воспользоваться увеличительной лупой. Нельзя допускать к эксплуатации ободья и другие детали колес, имеющие такие дефекты как трещины, наличие ржавчины и наплывов краски в местах, контактирующих с шиной или другими деталями колеса, а также с нарушением геометрии (повышенная овальность бортового кольца и обода, скручивание замочного кольца, вмятины, заусенцы и т. п.).

Рис. 3.6. Стенд для монтажа и демонтажа колес

1 — стойка; 2 — гидроцилиндр; 3, 14 — гайка; 4 — опорное ребро; 5 — опорное кольцо; 6 — подвижные упоры верхней траверсы;; 7 — верхний упор; 8 — верхняя траверса; 9 — насосная станция; 10 — нижний упор; 11 — опора; 12 — нижняя траверса; 13 — анкерный болт; 15 — основание Не использовать ободья с плохим состоянием замочной канавки и замочные кольца с вышеперечисленными дефектами, так как при накачивании шины может произойти самопроизвольный демонтаж. Загрязненные участки колеса, особенно посадочные полки обода и места у вентильного отверстия, очистить от грязи и ржавчины металлической щеткой, обезжирить и подкрасить. При разрушении более 25% всей окраски деталей колес произвести полную окраску, используя грунты и эмали, предназначенные для металла.

Запрещается: использовать отверстие под вентиль для строповки обода; проводить технологические операции, связанные с нагревом обода и его деталей (сварка, резка, и др.), когда колесо находится в сборе с шиной.

При температуре поверхности шины ниже минус 40^оС запрещается ее монтаж на обод, демонтаж и установка на самосвал. Для выполнения этих работ шину необходимо поместить в помещение и приступить к выполнению перечисленных работ после достижения температуры шины, близкой к температуре в помещении. Температура воздуха в помещении должна быть не ниже минус 30^оС.

8. Монтаж шины на обод производится на шиномонтажном стенде. Прежде чем приступить к монтажу шины необходимо убедиться, что внутри покрышки нет посторонних предметов. Камеру и соприкасающиеся с ней поверхности посыпать тальком и аккуратно заправить в покрышку. Вставить ободную ленту. На вентиль надеть резиновую подкладку и накачать камеру воздухом до придания ей объемной формы.

Далее операцию выполнять на шиномонтажном стенде в следующей последовательности:

а) при снятой верхней траверсе установить обод колеса на опорные площадки ребер 4 (см. рис. 3.6) и надеть на него бортовое кольцо;

б) надеть на обод шину, вставив вентиль в паз обода, и наложить на нее второе бортовое кольцо;

в) вставить вовнутрь борта шины посадочное съемное кольцо;

г) смазать новое уплотнительное кольцо раствором силиконового масла или мыльным раствором и уложить его на торец обода;

д) уложить замочное кольцо;

е) установить верхнюю траверсу на шток гидроцилиндра и застопорить ее захватным устройством;

ж) опрессовать с помощью стенда съемное посадочное кольцо вместе с бортовым кольцом ниже канавки на ободе под уплотнительное кольцо;

з) уложить уплотнительное кольцо в канавку;- установить замочное кольцо в канавку обода и, убедившись в правильной его посадке, снять усилие с посадочного кольца, отведя траверсу 8 в верхнее положение.

При монтаже шины на обод следует соблюдать большую осторожность во избежание повреждения бортов шины, камеры и элементов обода. Для предохранения золотников от загрязнения и повреждения на вентиле должен быть колпачок.

9. Накачивание шины воздухом производится на шиномонтажном стенде с зафиксированным нажимным устройством на штоке силового цилиндра, обеспечивающим безопасность проведения работ.

Накачивание шины воздухом производится в следующем порядке:

а) предварительно накачать шину воздухом до давления 0,07−0,08 МПа и проверить правильность сборки шины с ободом;

б) накачать шину до давления в 1,2−1,25 раза превышающего рабочее для обеспечения плотного прилегания борта шины к полке обода и выдержать в течение 10−15 минут;

в) снизить давление в шине до рекомендуемого рабочего и проверить герметичность, залив в канавку бортовой закраины мыльный раствор;

г) проверить герметичность соединений вентиль-обод и золотниковая камера-золотник (проверяется мыльным раствором);

д) снизить давление воздуха в шине до 0,08−0,1 МПа, раскрепить и снять колесо со стенда.

Герметичность второго борта проверяется аналогично, но колесо укладывается замочным кольцом вниз. Окончательно оценка герметичности колеса в сборе с шиной производится манометром по снижению давления за 24 ч. Снижение давления не допускается.

Доводить давление в шине до нормы следует только после закрепления колеса на ступице. Рядом с накачиваемой шиной не должны находиться люди. При установке удлинителей обязательно проверить выход воздуха из шины нажатием на золотник удлинителя.

Транспортировку и хранение шин производить в вертикальном положении. Смонтированные шины хранить при давлении воздуха в них 0,08−0,1 МПа.

10. Демонтаж шины с обода производится на шиномонтажном стенде при отсутствии давления воздуха в шине.

Операция выполняется в следующей последовательности:

а) установить упоры 7, 10 (см. рис. 3.6) на гидроцилиндр и нижнюю траверсу. На нижние упоры 10 установить опорное кольцо 5;

б) установить колесо с шиной в сборе на опорные площадки ребер 4 замочным основанием обода вверх;

в) установить верхнюю траверсу на шток гидроцилиндра, застопорить ее захватным устройством и, перемещая верхнюю траверсу вниз, с помощью подвижных упоров опрессовать посадочное съемное кольцо до освобождения канавок под замочное и уплотнительное кольца;

г) снять замочное и уплотнительное кольца из канавок, оставляя их на стенде;

д) застопорить выдвижными упорами 7 обод так, чтобы упоры не выступали за наружный диаметр обода;

е) перемещая нижнюю траверсу вверх, спрессовать с помощью нижних упоров 10 и опорного кольца 5 через нижнее бортовое кольцо колеса нижний борт шины до схода посадочного кольца совместно с верхним бортом шины с обода;

ж) расстопорить верхнюю траверсу и захватным устройством верхней траверсы захватить шину с посадочным съемным, бортовым, замочным и уплотнительным кольцами и снять со стенда с помощью грузоподъемного устройства;

з) установить выдвижные упоры 7 так, чтобы упоры выступали за наружный диаметр обода на величину 4−5 мм;

и) установить шину с посадочным съемным кольцом на выдвижные упоры 7;

к) установить верхнюю траверсу, застопорить ее и опрессовать с помощью подвижных упоров 6 бортовое кольцо, спрессовав при этом борт шины с посадочного съемного кольца;

л) снять посадочное съемное кольцо со стенда и, сдвинув выдвижные упоры 7, застопорить обод;

м) снять шину с бортовым кольцом со стенда, выведя вентиль из паза обода;

н) вынуть из покрышки ободную ленту, камеру, снять с вентиля резиновую подкладку;

о) снять обод с бортовым кольцом со стенда.

11. Устанавливать колесо на переднюю ступицу необходимо в следующей последовательности:

а) повернуть ступицу пазом вниз и установить на ступицу колесо, совместив ограничитель обода с пазом ступицы;

б) установить верхний и нижний, а затем левый и правый прижимы и предварительно навернуть гайки;

в) установить остальные прижимы и навернуть гайки. Гайки затягивать в диаметрально противоположной очередности за несколько приемов моментом 0,15−0,20кН.м для обеспечения концентричного положения колеса на ступице и биения колеса по боковине покрышки не более 8 мм;

г) затянуть гайки крутящим моментом 0,45−0,50кН.м;- накачать шину воздухом до требуемого давления. Навернуть на вентиль колпачок.

12. Задние колеса устанавливаются на ступицу в следующей последовательности:

а) повернуть ступицу пазом вниз и установить на нее внутреннее колесо, совместив ограничитель обода с пазом ступицы. Перед установкой внутреннего колеса проверить герметичность вентиля мыльной эмульсией и нажатием на стержень золотника убедиться в выходе воздуха. Рекомендуется для обеспечения концентричного положения колеса относительно ступицы зафиксировать его подкладочными клиньями, установленными под шину;

б) установить на ступицу распорное кольцо и наружное колесо;

в) установить сверху прижим и предварительно навернуть гайку;

г) установить снизу прижим и предварительно навернуть гайку;

д) постепенным заворачиванием гаек сверху и снизу до момента 0,15−0,20кН.м обеспечить концентричное положение наружного колеса относительно ступицы. Удалить подкладочные клинья из-под внутреннего колеса, если они были установлены;

е) установить остальные прижимы, не допуская их перекоса. Для установки прижимов без перекоса рекомендуется поворачивать ступицу в положение, когда прижимы устанавливаются сверху и снизу;

ж) затянуть гайки постепенно в 3−4 приема по крестообразной схеме (поочередно диаметрально противоположно). Окончательный момент затяжки 0,45−0,50кН.м. Допускаемое биение колеса по боковине покрышки не более 10 мм;

з) закрепить удлинитель вентиля согласно рис. 3 (выносной элемент I)

и) накачать шины воздухом до рабочего давления и навернуть колпачки вентиля.

3.2 Описание конструкции проектируемого стенда Стенд (см. рисунок 3.7) собран на сварной раме 1, на которой смонтированы гидроцилиндры 13, мотор — редуктор 2, корпус подшипников 4. В корпусе на шарикоподшипниках 5 установлен вал 12, который через муфту 3 соединён с мотор — редуктором. На другой конец вала напрессована планшайба 6, предназначенная для крепления колёс. В отверстия планшайбы своими штифтами 7 входит прижимной диск 8, который зажимается специальной гайкой 9. Для различных дисков предусмотрено три различных прижимных диска, а планшайба имеет соответствующее количество отверстий под штифты. Демонтажные ролики 10 установлены на подшипники.

Для облегчения монтажа колёс на стенде имеется специальная подъёмная площадка, а для облегчения закатывания колеса на площадку предусмотрены аппарели. Для привода гидроцилиндров стенд оборудован маслостанцией.

Принцип работы стенда следующий.

Колесо закатывается на площадку, поднимается на необходимую высоту, в отверстия дисков вставляются штифты, которые входят в отверстия планшайбы, прижимной диск зажимается планшайбой. Гидроприводом монтажные ролики подводятся к шине, включается вращение, мотор — редуктор через муфту передаёт вращающий момент на вал, который через планшайбу и штифты передаёт вращение колесу. Таким образом, при вращении колеса монтажный ролик оббегает шину, одновременно создаёт давление, за счёт чего происходит демонтаж шины. Мотор — редуктор выключается, колесо снимается со стенда.

Параметры стенда

1. Стенд предназначен для демонтажа покрышек колес грузовых автомобилей. Максимальный диаметр демонтируемой шины — 1140 мм, ширина 315 мм, диаметр обода — 508 мм.

2. Установленные мощности:

2.1. Электродвигатель привода вращения колеса — 4 кВт;

2.2. Электродвигатель маслостанции — 0,08 кВт.

3. Номинальное давление в гидросистеме — 2,5 МПа.

4. Номинальная подача маслостанции — 0, 5 л/мин.

5. Величина рабочего хода гидроцилиндров — 150 мм.

6. Скорость перемещения штока гидроцилиндра:

6.1. при рабочем ходе — 1,7 мм/с;

6.2. при возврате — 2 мм/с.

7. Заправочная емкость бака маслостанции — 6,3 л

8. Используемая рабочая жидкость — масло индустриальное И40А.

Рисунок 3.7. Общий вид шиномонтажного стенда

3.3 Расчёт основных элементов стенда

3.3.1 Расчёт параметров гидросистемы В качестве рабочей станции принимаем И — ЦСЭ (ТУ 2 — 053 — 1239 — 76). Основные параметры маслостанции типа И — ЦСЭ:

· Давление нагнетателя: максимальное — 3,5 МПа;нормальное — 2,5 МПа;

· Номинальная подача — 0,5 л/мин;

· Электродвигатель АОЛИ — 2 ГОСТ 8212– — 70:

— напряжение — 380 В, мощность — 0,08 кВт,

— частота вращения — 2760 об/мин.

Для выбора гидроцилиндра принимаем, предварительно, усилие на штоке гидроцилиндра F = 10 000 H.

Диаметр поршня гидроцилиндра определяем по формуле [13, 14]:

м, где р = 2,5 МПа (техническая характеристика маслостанции) — давление нагнетания;

k = 1,1…1,2 — коэффициент запаса.

Из стандартного ряда диаметров поршней гидроцилиндров принимаем Ш = 80 мм.

Уточняем теоретическое усилие гидроцилиндров:

F = рdІp/4

F = 3,14 · 80І · 10І · 25 / 4 = 12 560 Н.

Определяем объём полостей гидроцилиндра Ш = 80 мм, при ходе поршня L = 150 мм.

Максимальный объём поршневой полости гидроцилиндра определяем по формуле:

Q1 = рdІL/4;

Q1 = 3,14 · 80І · 150 /4 = 0,7536 · 10 ммі? 0,75 дмі.

Максимальный объём штоковой полости определяем по формуле:

дм²,

где dш = 25 мм — диаметр штока.

Определим скорости передвижений гидроцилиндра.

Рабочий ход:

V1 = L · q / 60 · Q1.

где q = 0,5 л/мин — производительность маслостанции.

V1 = 150 · 0,001 · 0,5 / 60 · 0,75 = 1,7 мм/с.

Обратный ход:

V2 = L · q / 60 · Q2.

V2 = 150 · 0,001 · 0,5 / 60 · 0,7 = 1,95 мм/с? 2 мм/с.

Определим ёмкость маслостанции.

Расход рабочей жидкости за один цикл работы стенда определим, считая, что подъёмник опущен, т. е. заполнена штоковая полость цилиндра, а демонтажные ролики выдвинуты в крайнее положение, т. е. заполнены поршневые полости цилиндров.

Q = 2Q1 + Q2;

Q = 2 · 0,75 + 0,7? 2,2 дмі.

Предварительно принимаем ёмкость бака маслостанции равной троекратному расходу рабочей жидкости за один рабочий цикл.

Q = 3Q = 3 · 2,2 = 6,6 дмі.

Ближайшее к расчётному значение ёмкости бака для станции И — ЦСЭ составляет Qд = 6,3 дмі.

Окончательно принимаем маслостанцию И — ЦСЭ — 6,3,01 ТУ2 — 053 — 1239 — 76

3.3.2 Расчёт привода стенда

Статический расчёт вала вращения колеса на прочность.

Эскиз вала представлен на рисунке 3.8.

Рисунок 3.8. Вал привода вращения колеса Расчетную схему вала (рисунок 3.9) строим, исходя из допущения, что изгибающий момент, действующий на вал полностью воспринимается подшипниками.

Рисунок 3.9. Расчетная схема вала На рисунке 3.9 обозначено:

· F₁ — максимальный вес шины (1500 Н с учетом веса планшайбы);

· F₂ — усилие, обусловленное упругой деформацией шины при ее демонтаже.

Определение значения усилия F₂.

Соответствующая расчетная схема представлена на рисунке 3.10.

На рисунке обозначено:

· F — сила давления ролика на шину (12 560 Н);

· N — нормальная реакция шины (подлежит определению);

· f — коэффициент трения стали по резине (0,5).

Рисунок 3.10. Схема к определению значения N

Условие равновесия системы «ролик — шина» (см. рисунок 3.10) [16]:

F = N[Cos (90⁰ — б) + f Cosб] = N/(Sinб + f Cosб).

Отсюда

N = F/(Cosб + fSinб) = 12 560/(Sin 45⁰ + 0,5Cos 45⁰) = 11 842 Н.

Усилие, обусловленное упругой деформацией шины при ее демонтаже (в соответствии с рисунком 3.10):

F₂ = N (Cosб — f Sinб) = 11 842 (Cos 45⁰ — 0,5Sin 45⁰) = 4167 Н.

Определение реакций подшипников (см. рисунок 3.9).

R₁ = (F₁ + F₂)(L₁ + L₂)/L₂ = (1500 + 4167)(0,204 + 0,25)/0,25 = 10 291 H.

R₂ = R₁ — F₁ — F₂ = 10 291 — 1500 — 4167 = 4624 H.

Значение максимального момента (в точке реакции R₁):

M_max = R₂L₂ = 4624•0,25 = 1156 Нм.

Максимальная величина изгибных напряжений [17]:

Где W — момент сопротивления сечения, м³;

d — диаметр вала.

Величина нормальных напряжений от продольной силы F:

Значение крутящего момента определим, исходя из мощности приводного двигателя:

Величина касательных напряжений;

где W_к — момент сопротивления сечения при кручении.

Величина эквивалентного напряжения:

Условие прочности:

у_экв? [у],

где [у] - допустимое напряжение (для вала из ст. 20 — 95 МПа [18]).

Таким образом, у_экв = 49,86 МПа < [у] = 95 МПа, т. е. условие статической прочности выполняется.

Расчёт вала на выносливость [19].

Условие выносливости:

n? [n],

где n — коэффициент запаса;

[n] - допустимый коэффициент запаса.

(3.1)

где nу — коэффициент запаса по нормальным напряжениям;

nф — коэффициент запаса по касательным напряжениям.

где у-1 — предел выносливости материала по нормальным;

kуэффективные коэффициенты концентрации напряжений при изгибе;

k_F — коэффициент влияния шероховатости;

kd — коэффициент влияния абсолютных размеров рассматриваемого сечения;

шу — коэффициент, корректирующий влияние постоянной составляющей цикла напряжений на сопротивление усталости;

уа — амплитуда переменной части нормального напряжения;

уm — среднее значение нормального напряжения.

у-1 = (0,55 — 0,0001у_В) у_В = (0,55 — 0,0001•600)600 = 294 МПа.

k_у = 1,55; k_F = 1,3; k_d = 0,74; ш_у = 0,1.

На основании выполненных выше статических расчетов имеем:

уа = уиз = 22,58 МПа; уm = упр = 2,5 МПа.

Так как реверс вала отсутствует, то его оценку по выносливости осуществляем лишь по нормальным напряжениям, т. е. на основе неравенства

где ф-1 — предел выносливости материала по касательным напряжениям;

kфэффективные коэффициенты концентрации напряжений при кручении;

k_F — коэффициент влияния шероховатости;

kd — коэффициент влияния абсолютных размеров рассматриваемого сечения;

шф — коэффициент, корректирующий влияние постоянной составляющей цикла напряжений на сопротивление усталости;

фа — амплитуда переменной части касательного напряжения;

фm — среднее значение касательного напряжения.

ф-1 = 0,58 у_-1 = 0,58•294 = 170,5 МПа.

k_ф = 1,4; k_F = 1,3; k_d = 0,74; ш_ф = 0,05.

На основании выполненных выше статических расчетов имеем:

фа = фm = ф /2 = 24,88/2 = 12,44 МПа.

Общий коэффициент запаса (формула 3.1):

Таким образом, вал имеет достаточную прочность по выносливости.

Расчёт подшипников.

Шарикоподшипник однорядный.

Определяем эквивалентную нагрузку [21]:

РЭ = (X · У · Fr + V · Fa) · Kб · KT,

где Х и У — коэффициент радиальных и осевых нагрузок,

Fr = 4624 Н — радиальная нагрузка;

Fa = 12 560/2 = 6280 Н — осевая нагрузка;

V = 1 — коэффициент вращения,

Kб = 1,05 — коэффициент безопасности,

KT = 1 — температурный коэффициент.

РЭ = (1 · 1 · 4624 + 1•6280) · 1,05 · 1 = 11 717 Н Долговечность работы подшипника в часах:

Ln = 10⁶ / (60n) (C/P_э) = 10⁶ /(60· 18)(57 000/11717)і = 106 600 часов.

где n = 18 об/мин — обороты вала, С — динамическая грузоподъёмность подшипника.

Столь высокая долговечность работы подшипника обусловлена низкой радиальной нагрузкой и малым числом оборотов вала. Очевидно, что нет необходимости производить проверку второго менее нагруженного подшипника.

3.3.3 Проверка прочности шпоночных соединений Определим напряжение смятия.

где Sсм — площадь смятия;

Fсм — усилие, действующее на шпоночное соединение от крутящего момента.

Fсм = 2T/d = 2 · 2548 / 0,08 = 63 700 H

Определение площади смятия.

SСМ = (h — t) l = (12 — 7,5) · 125 = 562,5 ммІ

где h — высота шпонки, мм;

t — глубина паза вала, мм;

l — длина шпонки, мм.

усм = 63 700/562,5 = 113,24 МПа? 120 МПа Условие прочности для шпонки выполнено.

Проверка прочности кольцевого соединения, передающего крутящий момент от планшайбы на обод колеса.

Определяем напряжение в штифтах.

ф_ш = 2,55T/(D· Z·dІ) = 2,55 · 2548 / (0,22 · 3 · 0,0195І) = 25 889 665 Па = 25,89 MПа, где D — диаметр окружности расположения осей штифтов;

z — количество штифтов;

d — диаметр штифта.

ф_ш = 25,89 MПа < [ф] = 100 МПа, где [ф] = 100 МПа — допускаемое напряжение среза для стальных пальцев (сталь 4, термообработка HRC 35…38).

4. Охрана труда

4.1 Анализ травматизма и состояния работ по охране труда в автотранспортном управлении Проведение анализа травматизма позволяет определить факторы, влияющие на безопасность труда, на состояние охраны труда. Все мероприятия по улучшению условий труда и снижению производственного травматизма разрабатываются и внедряются на основе анализа травматизма.

Простой подсчёт числа несчастных случаев не даёт возможности судить о состоянии травматизма на предприятии. Для оценки состояния травматизма приняты коэффициенты частоты КЧ и тяжести КТ несчастных случаев, которые и позволяют проводить сравнения с данными по области, отрасли и т. д.

Коэффициент частоты КЧ определяется отношением несчастных случаев за определённый период времени на 1000 человек к числу работающих.

КЧ = НС · 1000/Р, где НС — число несчастных случаев;

Р — число работающих.

Коэффициент тяжести КТ показывает количество дней нетрудоспособности, приходящихся на один несчастный случай.

КТ = ДН / НС, где ДН — количество дней нетрудоспособности, потерянных в результате несчастного случая, НС — число несчастных случаев без учёта смертельных случаев.

Анализ травматизма проводим за три года. Его результаты показывают, что за этот период произошло четыре несчастных случая, на которые были оформлены акты № 1. Используя данные анализа по формулам, определим коэффициенты тяжести и частоты несчастных случаев. Результаты расчётов приведены в таблице 3.1.

Для представления более полной картины по производственному травматизму в АТУ распределим несчастные случаи по специальностям, причинам, вызывающим несчастные случаи. Результаты сведём в таблицу 3.2.

Таблица 3.1 Коэффициенты частоты и тяжести травматизма за отчётный период

Таблица 3.2 Распределение несчастных случаев по специальностям.

Таблица 3.3 Причины несчастных случаев.

Одним из важных факторов, позволяющих определить состояние дел по охране труда, является показатель отчислений денежных средств на вопросы по охране труда и техники безопасности (таблица 3.4).

Таблица 3.4 Отчисления на охрану труда и ТБ

Из проведённого анализа можно сделать выводы, что основными причинами, вызвавшими несчастные случаи на производстве в АТУ за прошедшие три года являются:

1. невыполнение элементарных требований техники безопасности и правил дорожного движения;

2. отсутствие контроля за состоянием оборудования;

3. недостаточная работа с производственным персоналом по вопросам охраны труда.

Меры для устранения:

1. своевременно проводить мероприятия по ТБ;

2. совершенствовать процессы, которые не обеспечивают безопасные условия труда;

3. следить за исправностью оборудования;

4. усилить контроль соблюдения и выполнения требований техники безопасности промышленным персоналом.

4.2 Мероприятия по улучшению условий труда Произведём расчёт вентиляции в шиномонтажном отделении ремонтно — механического цеха. Эффективность вентиляции или объём отсасываемого воздуха рассчитываем по формуле:

VB = R · Vn, мі/ч, где R = 2,0 — кратность воздухообмена в помещении,

Vn = 2880 мі - объём вентилируемого помещения.

VB = 2,0 · 2880 = 5760 мі/ч.

Так как проектируемый стенд имеет электропривод, необходимо стенд обязательно заземлить. Для этого рассчитаем сопротивление заземления.

Заземлённое оборудование к магистрали заземления присоединяются с помощью отдельных проводников.

Сопротивление заземлителей определяют расчётным путём или непосредственным измерением на месте. Сопротивление растекания тока одиночного стержневого заземлителя (см. рисунок 4.1):

где р = 450−400 Ом· м — эквивалентное удельное сопротивление грунта;

L = 1,5 м — длина стержня заземления;

D = 0,03 м — диаметр стержня заземления.

Ом.

Необходимое число заземлителей:

n = Re · Kс / (RH · з),

где Kс = 1,25 — коэффициент сезонности;

RH = 10 Ом — нормативное сопротивление;

з = 0,87 — коэффициент использования заземлителей.

n = 224,6 · 1,25 / (10 · 0,87) = 32 шт.

Рисунок 4.1. Установка одиночного заземлителя в двухслойном грунте:

L — длина одиночного заземлителя; D — диаметр одиночного заземлителя;Н — толщина верхнего слоя грунта; Т — заглубление заземлителя (расстние от поверхности земли до середины электрода); t — глубина траншеи (заглубление соединительной полосы)

4.3 Требования по охране труда шиномонтажников

1. Демонтаж и монтаж шин на предприятии должны осуществляться на участке, оснащенном необходимым оборудованием, приспособлениями и инструментом.

2. Перед снятием колес автомобиль должен быть вывешен на специальном подъемнике или с помощью другого подъемного механизма. В последнем случае под неподнимаемые колеса необходимо подложить специальные упоры (башмаки), а под вывешенную часть автомобиля — специальную подставку (козелок).

3. Перед отворачиванием гаек крепления спаренных бездисковых колес для их снятия следует убедиться, что на внутреннем колесе покрышка не сошла с обода, в противном случае необходимо предварительно полностью выпустить воздух из нее.

4. Операции по снятию, перемещению и постановке колес грузового автомобиля и автобуса должны быть механизированы.

5. Перед демонтажем шины (с диска колеса) воздух из камеры должен быть полностью выпущен. Демонтаж шины должен выполняться на специальном стенде или с помощью съемного устройства. Монтаж и демонтаж шин в пути необходимо производить монтажным инструментом.

6. Перед монтажом шины необходимо проверить исправность и чистоту обода, бортового и замочного колец, а также шины.

7. Замочное кольцо при монтаже шины на диск колеса должно надежно входить в выемку обода всей внутренней поверхностью.

8. Накачку шин следует вести в два этапа: вначале до давления 0,05 МПа (0,5 кгс/см2) с проверкой положения замочного кольца, а затем до давления, предписываемого инструкцией.

В случае обнаружения неправильного положения замочного кольца необходимо выпустить воздух из накачиваемой шины, исправить положение кольца, а затем повторить ранее указанные операции.

9. Подкачку шин без демонтажа следует производить, если давление воздуха в них снизилось не более чем на 40% от нормы, и есть уверенность, что правильность монтажа не нарушена.

10. Накачивание и подкачивание снятых с автомобиля шин в условиях предприятия должно выполняться шиномонтажником только на специально отведенных для этой цели местах с использованием предохранительных устройств, препятствующих вылету колец.

11. На участке накачивания шин должен быть установлен манометр или дозатор давления, воздуха.

12. Во время работы на стенде для демонтажа и монтажа шин редуктор должен быть закрыт кожухом.

13. Для осмотра внутренней поверхности покрышки необходимо применять спредер (расширитель).

14. Для изъятия из шины посторонних предметов следует пользоваться клещами, а не отверткой, шилом или ножом.

15. При работе с пневматическим стационарным подъемником для перемещения покрышек большого размера обязательна фиксация поднятой покрышки стопорным устройством.

16. Запрещается:

· работать без клапана, а также неисправным или не опломбированным клапаном на вулканизационном аппарате;

· устанавливать на клапан дополнительный груз;

· пользоваться неисправным, неопломбированным или с просроченным сроком проверки манометром;

· работать на неисправном вулканизационном аппарате, а также ремонтировать его при наличии в котле давления;

· ослаблять струбцины прежде, чем из сварочных мешков будет выпущен воздух;

· использовать этилированный бензин для приготовления резинового клея;

· покидать рабочее место работнику, обслуживающему парогенератор или вулканизационный аппарат, во время их работы или допускать к работе на них других лиц.

4.4 Пожарная безопасность

· Пожарная безопасность в ремонтных мастерских обеспечивается соблюдением установленных правил пожарной безопасности. Контроль за выполнением этих правил осуществляет начальник РМЦ и инженер по ТБ.

· В ремонтных мастерских должны быть средства тушения пожара, доска боевого пожарного расчёта. Участки цеха формируют по признакам пожарной безопасности. Кузнечные, сварочные, окрасочные разделяют несгораемыми столами, перегородками, перекрытиями с дверными проёмами наружу.

· В ремонтных мастерских не допускается проводить ремонт техники с баками, наполненными горючим, или применять топливо для мойки и обезжиривания деталей.

· Ёмкости без легковоспламеняющихся жидкостей ремонтируют после промывки и пропаривания. Сварку проводят при открытых отверстиях бензобаков и заполнении ёмкости водой.

· Окраску, мойку, обезжиривание деталей, регулировку гидросистем и топливной аппаратуры выполняют в отдельных помещениях, обеспеченных эффективными средствами пожаротушения.

· Основную пожарную и взрывную опасность представляют сварочный и окрасочный цеха. Эти участки должны быть оборудованы эффективными вентиляционными установками. Электрооборудование выполняют по взрывобезопасном состоянии.

Потребное число огнетушителей для производственных помещений определяют по формуле:

no = mo · S,

где S — площадь производственных помещений,

mo — нормированное число огнетушителей, принимаемое для складов, гаражей, животноводческих помещений на 100 мІ - один огнетушитель

5 Экология: утилизация отработанных шин

5.1 Проблема утилизации шин Динамичный рост парка автомобилей во всех развитых странах приводит к постоянному накоплению изношенных автомобильных шин. По данным Европейской Ассоциации по вторичной переработке шин (ЕТРА) в 2000 году общий вес изношенных, но не переработанных шин достиг:

· в Европе-2,5 млн. тонн;

· в США-2,8 млн. тонн;

· в Японии-1,0 млн. тонн;

· в России-1,0 млн. тонн.

Объем их переработки методом измельчения не превышает 10%. Большая часть собираемых шин (20%) используется как топливо. Вышедшие из эксплуатации изношенные шины являются источником длительного загрязнения окружающей среды [25], так как: -шины не подвергаются биологическому разложению; -шины огнеопасны и, в случае возгорания, погасить их достаточно сложно; -при складировании они являются идеальным местом размножения грызунов, кровососущих насекомых и служат источником инфекционных заболеваний. Вместе с тем, амортизированные автомобильные шины содержат в себе ценное сырье: каучук, металл, текстильный корд.

Проблема переработки изношенных автомобильных шин и вышедших из эксплуатации резинотехнических изделий имеет большое экологическое и экономическое значение для всех развитых стран мира. Невосполнимость природного нефтяного сырья диктует необходимость использования вторичных ресурсов с максимальной эффективностью, т. е. в место гор мусора мы могли бы получить новую для нашего региона отрасль промышленности — коммерческую переработку отходов.

Не менее перспективным методом борьбы с накоплением изношенных шин является продление срока их службы, путем восстановления.

В настоящее время, все известные методы переработки шин можно разделить на две группы:

1. Физический метод;

2. Химический метод.

5.2 Технологии утилизации шин

5.2.1 Низкотемпературная технология утилизации

При низкотемпературной обработке изношенных шин дробление производится при температурах -60 град. С … -90 град. С, когда резина находится в псевдохрупком состоянии. Результаты экспериментов показали, что дробление при низких температурах значительно уменьшает энергозатраты на дробление, улучшает отделение металла и текстиля от резины, повышает выход резины.

Во всех известных установках для охлаждения резины используется жидкий азот. Но сложность его доставки, хранения, высокая стоимость и высокие энергозатраты на его производство являются основными причинами, сдерживающими в настоящее время внедрение низкотемпературной технологии. Для получения температур в диапазоне -80 град. С … -120 град. С более эффективными являются турбохолодильные машины. В этом диапазоне температур применение турбохолодильных машин позволяет снизить себестоимость получения холода в 3−4 раза, а удельные энергозатраты в 2−3 раза по сравнению с применением жидкого азота. Технология не внедрена. Производительность линии 6000 т/год.

Схема технологической линии для данного случая представлена на рисунке 5.1.

Рисунок 5.1. Технологическая схема низкотемпературной утилизации Изношенные автомобильные шины подаются в машину для удаления бортовых колец. После этого шины поступают в шинорез и далее в ножевую роторную дробилку. Затем следует магнитный сепаратор и аэросепаратор. Для охлаждения порезанные и предварительно очищенные куски резины подаются в холодильную камеру, где охлаждаются до температуры -50 град. С…-90 град.С. Холодный воздух для охлаждения резины подается от генератора холода воздушной турбохолодильной машины. Далее охлажденная резина попадает в роторно-лопаточный измельчитель, откуда она направляется на повторную очистку в магнитный сепаратор и аэросепаратор, где отбирается резиновая крошка менее 1 мм … 0,5 мм, а также более крупная и затаривается в мешки.

5.2.2 Бародеструкционная технология

Технология основана на явлении «псевдосжижения» резины при высоких давлениях и истечении её через отверстия специальной камеры. Резина и текстильный корд при этом отделяются от металлического корда и бортовых колец, измельчаются и выходят из отверстий в виде первичной резино-тканевой крошки, которая подвергается дальнейшей переработке: доизмельчению и сепарации. Металлокорд извлекается из камеры в виде спрессованного брикета. Производительность линии 6000 т/год. В настоящее время реализованы и успешно работают 2 перерабатывающих завода: «Астор» (Пермь), ЛПЗ (Лениногорск, Татарстан).

Рисунок 5.2. Технологическая схема бародеструкционной утилизации Автопокрышка подаётся под пресс для резки шин, где режется на фрагменты массой не более 20 кг. Далее куски подаются в установку высокого давления.

В установке высокого давления шина загружается в рабочую камеру, где происходит экструзия резины в виде кусков размерами 20−80 мм и отделение металлокорда.

После установки высокого давления резинотканевая крошка и металл подаются в аппарат очистки брикетов для отделения металлокорда (поступает в контейнер) от резины и текстильного корда, выделение бортовых колец. Далее остальная масса подаётся в магнитный сепаратор, где улавливается основная часть брекерного металлокорда. Оставшаяся масса подаётся в роторную дробилку, где резина измельчается до 10 мм.

Далее вновь в кордоотделитель, где происходит отделение резины от текстильного корда и разделение резиновой крошки на две фракции:

· менее 3 мм;

· от 3 до 10 мм.

Отделившийся от резины текстильный корд поступает в контейнер.

В случае если резиновая крошка фракцией более 3 мм интересует потребителя как товарная продукция, то она фасуется в бумажные мешки, если нет, то она попадает в экструдер-измельчитель.

После измельчения вновь в кордоотделитель. Текстильный корд — в контейнер, а резиновая крошка — в вибросито, где происходит дальнейшее её разделение на три фракции: I — от 0,3 до 1,0 мм; II — от 1,0 до 3,0 мм; III — свыше 3,0 мм.

Фракция резиновой крошки более 3 мм возвращается в экструдер-измельчитель, а резиновая крошка I и II фракции отгружается покупателю.

5.2.3 Полностью механическая переработка В основу технологии переработки заложено механическое измельчение шин до небольших кусков с последующим механическим отделением металлического и текстильного корда, основанном на принципе «повышения хрупкости» резины при высоких скоростях соударений, и получение тонкодисперсных резиновых порошков размером до 0,2 мм путем экструзионного измельчения полученной резиновой крошки. Производительность линии 5100 т/год.

Технологический процесс включает в себя три этапа:

· предварительная резка шин на куски;

· дробление кусков резины и отделение металлического и текстильного корда;

· получение тонкодисперсного резинового порошка.

Рисунок 5.3. Технологическая схема полностью механической переработки На первом этапе технологического процесса поступающие со склада шины подаются на участок подготовки шин, где они моются и очищаются от посторонних включений.

После мойки шины поступают в блок предварительного измельчения — агрегаты трехкаскадной ножевой дробилки, в которых происходит последовательное измельчение шин до кусков резины, размеры которых не превышают 30×50 мм.

На втором этапе предварительно измельченные куски шин подаются в молотковую дробилку, где происходит их дробление до размеров 10×20 мм. При дроблении кусков обрабатываемая в молотковой дробилке масса разделяется на резину, металлический корд, бортовую проволоку и текстильное волокно.

Резиновая крошка с выделенным металлом поступает на транспортер, с которого свободный металл удаляется с помощью магнитных сепараторов и поступает в специальные бункеры. После металлические отходы брикетируются.

На третьем этапе куски резины подаются в экструдер-измельчитель. На этой стадии обработки происходит параллельное отделение остатков текстильного волокна и отделение его с помощью гравитационного сепаратора от резиновой крошки. Очищенный от текстиля резиновый порошок подается во вторую камеру экструдера-измельчителя, в котором происходит окончательное тонкодисперсное измельчение.

По выходу из экструдера — в вибросито, и где осуществляется рассев порошка на 3 фракции: 1-ая фракция -0,5…0,8 мм 2-ая фракция — 0,8…1,6 мм 3-яя дополнительная фракция — 0,2…0,45 мм (поставка по заказу)

ремонт грузовой автомобиль

5.2.4 Использование резиновой крошки Возможные направления использования резиновой крошки:

· порошковая резина с размерами частиц от 0,2 до 0,45 мм используется в качестве добавки (5…20%) в резиновые смеси для изготовления новых автомобильных покрышек, массивных шин и других резинотехнических изделий. Применение резинового порошка с высокоразвитой удельной поверхностью частиц (2500−3500 смІ/г), получаемой при его механическом измельчении, повышает стойкость шин к изгибающим воздействиям и удару, увеличивая срок их эксплуатации;

· порошковая резина с размерами частиц до 0,6 мм используется в качестве добавки (до 50…70%) при изготовлении резиновой обуви и других резинотехнических изделий. При этом свойства таких резин (прочность, деформируемость) практически не отличаются от свойств обычной резины, изготовленной из сырых каучуков;

· порошковую резину с размерами частиц до 1,0 мм можно применять для изготовления композиционных кровельных материалов (рулонной кровли и резинового шифера), подкладок под рельсы, резинобитумных мастик, вулканизованных и не вулканизованных рулонных гидроизоляционных материалов;

· порошковая резина с размерами частиц от 0,5 до 1,0 мм применяется в качестве добавки для модификации нефтяного битума в асфальтобетонных смесях.

Следует привести некоторые результаты исследования ее влияния на эксплуатационные свойства асфальтобетона. При исследовании изучалось влияние количество вводимой в асфальтобетонную смесь резиновой крошки по количеству и размерам частиц на трещиностойкость асфальтобетона и коэффициент сцепления колеса автомобиля с поверхностью проезжей части дороги.

1. Установлено, что применение резиновой крошки в асфальтобетоне в два раза повышает коэффициент сцепления на мокром покрытии. На сухом покрытии существенных изменений нет.

2. При использовании резиновой крошки от 0 до 1.0 мм трещиностойкость возрастает на 30 процентов. С уменьшением размера частиц трещиностойкость увеличивается. Особенно эффективно применение частиц крошки от 0.14 мм и меньше. Частицы меньше 0.08 за время перемешивания распадаются, составляющие модифицируют битум, улучшая его свойства.

3. При небольших размерах частиц крошка распределяется по массе асфальтобетонной смеси более равномерно повышая упругую деформацию при отрицательных температурах.

Объем дробленой резины в составе таких усовершенствованных покрытий должен составлять около 2% от массы минерального материала, т. е. 60…70 тонн на 1 км дорожного полотна. При этом срок эксплуатации дорожного полотна увеличивается в 1,5 — 2 раза.

6. Технико-экономические показатели проекта

6.1 Расчет экономической эффективности проекта В данном проекте предлагается изменение существующей в автотранспортном управлении системы проведения ремонтных работ, которая в силу сложившихся обстоятельств ведёт к увеличению затрат и низкой эффективности работы управления. Предполагается, что внедрение системы технического обслуживания и ремонта позволит изменить качество ремонта и уменьшить затраты на его проведение.

Для экономического обоснования целесообразности разработки и внедрения результатов дипломного проекта определяем его эффективность по формуле:

ЭГ = СБ — СП

где СБ — базовые затраты, СП — затраты по проекту.

Затраты по проекту представлены в таблице 6.1.

Таблица 6.1 Смета затрат на техническое обслуживание и текущий ремонт по АТУ

СП = 3274,3 тысячи тенге Реальные затраты СБ = 7809 тысяч тенге ЭГ = 7809 — 3274,3= 4534,7 тысяч тенге

6.2 Расчёт эффективности конструкторской разработки Как показывает практика, около 60% автомобилей, задерживающихся с выходом на линию, простаивают в связи с неисправностями колёс. Поскольку демонтаж шины с диска — операция, требующая больших физических усилий, связана с риском получить травму, считаю целесообразным разработать универсальный стенд для демонтажа шин грузовых автомобилей. Аналогичных стендов в АТУ нет.

Для экономического обоснования целесообразности разработки и внедрения данной конструкторской разработки определим её эффективность по формуле:

ЭГ = (tбаз — tпр) · Сч · Кн · Nпр, (6.1)

где tбаз, tпр — трудоёмкость выполнения операции по базовому и проектному вариантам;

Сч — часовая тарифная ставка;

Кн — коэффициент начисления на заработную плату;

Nпр — годовая программа по демонтажу шин.

Срок окупаемости разработанной конструкции определяем по формуле:

Тн = К / ЭГ, где К — капиталовложение в конструкцию;

Тн = 6,7 лет — нормативный срок окупаемости конструкции.

Капиталовложения в конструкцию определим по формуле:

К = Спр + Сизг + Снр, где Спр — затраты на приобретение материалов, узлов, деталей для изготовления стенда (таблица 6.2);

Сизг — затраты на изготовление;

Снр — накладные расходы.

Сизг = Сч · Кн · Тр, где Сч = 200 тенге — часовая тарифная ставка рабочего, занятого изготовлением стенда, Кн = 1,63 — коэффициент начисления на заработную плату;

Тр — трудоёмкость работ по изготовлению стенда.

Снр = 0,40 · Сизг.

Таблица 6.2 Трудоёмкость работ, связанных с изготовлением стенда

Сизг = 200 · 57,3 · 1,63 = 18 680 тенге Таблица 6.3 Смета затрат на приобретение узлов, деталей, материалов

Снр = 0,40 · Сизг = 18 680 · 0,4 = 7472 тенге К = 262 958 + 18 680 + 7472 = 289 110 тенге

Рассчитаем годовую программу демонтажа шин, т. е. определим количество замен шин Nзам в зависимости от годового пробега Lгод автомобилей и нормативного пробега Lнорм шин до замены.

Lнорм = 60 000 км.

Для а/м КрАЗ Lгод = 3 397 200 км.

Nзам = Lгод / Lнорм = 3397,2/60 = 57 замен.

Так как на а/м КрАЗ 10 колёс, то Nкол = 57 · 10 = 570 шт.

Аналогично для а/м ЗиЛ Nкол = 447 шт.;

для а/м ГАЗ Nкол = 48 шт.

Всего колёс данного типа:

Nкол = 570 + 447 + 48 = 1065 шт.

С учётом вероятных отказов К = 1,2

Nгод = 1065 · 1,2 = 1278 шт.

Посчитаем годовую экономию (ф. 6.1).

Сч = 200 тг/ч

tбаз = 0,6 чел · час

tпр = 0,3 чел · час Кн = 1,63

ЭГ = (0,6 — 0,3) · 200 · 1,63 · 1278 = 124 988,4тенге.

Окупаемость конструкторской разработки:

То = 289 110/124988,4= 2,3 года < 6,7 лет Проведённый расчёт показывает целесообразность внедрения предложенной разработки.

Заключение

В рамках данного дипломного протека рассмотрены и решены следующие основные вопросы:

· проведен анализ деятельности автотранспортного управления (АТУ) горнодобывающего предприятия, в результате которого было установлено, что в АТУ, практически, отсутствует отлаженная систем ТО, которая, по существу, заменена системой ремонта по потребности;

· проведены необходимые технологические расчеты по определению периодов проведения и трудоемкость ТО и КР для различных групп транспортных средств;

· произведено определение необходимого количества ремонтных рабочих для реализации предлагаемого графика проведения ТО и КР и выбрано дополнительное оборудование;

· составлен график загрузки ремонтной мастерской при реализации предлагаемой системы ТО и КР;

· разработана конструкция и произведена широкая номенклатура расчетов по определению параметров механизмов и узлов шиномонтажного стенда, позволяющего существенно уменьшить трудоемкость демонтажа шин грузовых автомобилей, эксплуатируемых АТУ;

· сформулированы правила безопасной работы на спроектированном шиномонтажном стенде;

· рассмотрены вопросы утилизации использованных автомобильных шин.

Экономические расчеты подтвердили целесообразность принятых в дипломном проекте технических решений. Годовой экономический эффект от внедрения предлагаемой системы ТО и КР составляет 4,53 млн. тенге, а шиномонтажного стенда — 125 тыс. тенге.

1. Техническая эксплуатация автомобилей: Учебник для вузов/Е.С. Кузнецов, В. П. Воронов, А. П. Болдин и др.; Под ред. Е. С. Кузнецова. — М.: Транспорт, 1991. — 413 с.

2. Малкин В. С. Техническая эксплуатация автомобилей: Теоретические и практические аспекты. — М.: Издательский центр «Академия», 2007. — 288 с.

3. Рекомендации о порядке учета и оформления потерь линейного времени подвижного состава и оценке работы технической службы и службы эксплуатации автобаз/Т.С. Интыков, А. С. Клещ, В. Я. Ли и др. — Караганда, ПО «Карагандауголь», 1991. — 34 с.

4. Положение о техническом обслуживании и ремонте подвижного состава автомобильного транспорта. — М.: Транспорт, 1988. — 79 с.

5. ОНТП-01−91. Общесоюзные нормы технологического проектирования предприятий автомобильного транспорта — М.: Гипроавтотранс, 1991. — 184 с.

6. Комплексная система технического обслуживания и ремонта машин сельском хозяйстве. — М.: ГОСНИТИ, 1985. — 142 с

7. Типовые нормы времени на ремонт грузовых автомобилей марки ГАЗ, ЗиЛ, МАЗ, КамАЗ, КрАЗ в условиях автотранспортных предприятий. М.: Экономика, 1989. — 300 с.

8. Сборник укрупнённых норм времени на ремонт грузовых автомобилей марки САТ 777, КрАЗ, МАЗ, БелАЗ в условиях автотранспортных предприятий. — Челябинск, 1976. — 134 с.

9. Сборник укрупнённых норм времени на ремонт автобусов «Икарус» в условиях автотранспортных предприятий. — Челябинск, 1979. — 119 с.

10. Сборник укрупнённых норм времени на ремонт грузовых автомобилей марки САТ 777, КрАЗ, МАЗ, БелАЗ в условиях автотранспортных предприятий. — Челябинск, 1976. — 134 с.

11. Сайт http://expaavto.narod.ru/index.htm

12. Сайт http://www.belshina.ru/index.htm

13. Гидравлика, гидромашины и гидроприводы/ Т. М. Башта, С. С. Руднев, Б. Б. Некрасов и др. — М.: Машиностроение, 1982. — 424 с.

14. Гейер В. Г., Дулин В. С., Заря А. Н. Гидравлика и гидропривод: Учебник для вузов. — 3-е изд., перераб. и доп. — М.: Недра, 1991. — 331с.

15. Спиваковский А. О., Дьячков В. К. Транспортирующие машины. — М.: Машиностроение, 1983. — 487 с.

16. Тарг С. М. Краткий курс теоретической механики. — М.: Высш. шк., 2008. — 416 с

17. Александров А. В. Сопротивление материалов. — М.: Высш. шк., 2004, 560 с.

18. Анурьев В. И. Справочник конструктора-машиностроителя: В 3 т.- 8-е изд., перераб. и доп. Под ред. И. И. Жестковой. — М.: Машиностроение, 2001.

19. Дунаев П. Ф., Леликов О. П. Детали машин. — М.: Высшая школа, 1984

20. Практические методы расчета на прочность деталей транспортных машин/ М. М. Матлин и др. — Волгоград: ВолгГТУ, 2007. — 264 с.

21. Шелофаст В. В. Основы проектирования машин. — М.: Изд-во АПМ, 2000. — 472 с.

22. Салов А. И. Охрана труда на предприятиях автомобильного транспорта. — М.: Транспорт, 1985.-281с.

23. Типовые инструкции по охране труда для основных профессий и видов работ на автомобильном транспорте.- Алматы: Товарищество специалистов охраны труда Республики Казахстан, 2003. — 159 с.

24. Правила пожарной безопасности в Республике Казахстан. — Алматы, 2006. — 184 с.